Выбор диапазонов частот необходимо проводить на основании
биоритмики.
В настоящее время при исследовании биологических процес-
сов установлено, что наиболее эффективными являются геомаг-
нитные вариации Pel — РсЗ (см. табл. 1.3).
Незначительные флуктуации электромагнитного излучения
Солнца вызывают значительные вариации процессов магнито-
сферы Земли под воздействием солнечного ветра, а следовательно,
и изменение состояния биосферы.
С другой стороны, необратимые процессы в биосфере проис-
ходят тысячи лет, и живые организмы приспосабливаются к внеш-
ним условиям. Иной временной характер имеют антропогенные
(техногенные) изменения окружающей среды, которые приводят
к Резкому изменению средних значений абиотических факторов,
входящих за пределы устойчивости существования и развития
ивого организма. В частности, на различных этапах эволюции
изни на Земле происходило увеличение числа видов растений и
^ивотных, усложнение их строения, приспособление к новым
РеДам обитания, например к условиям жизни на суше. Движущей
• -. ¦\'.. • ¦ ¦, ¦¦„¦.¦ ¦¦,¦¦.-.\'¦ 27
силой эволюции является, согласно учению Ч. Дарвина, борьба з;
существование и ее следствие — естественный отбор на основе на
следственности и изменчивости.
Любой живой организм приспосабливается к условиям окру-
жающей среды. Изменение экологических параметров среды, и
особенно приближение к лимитирующим границам, подавляет
жизнедеятельность организмов и может вызвать их гибель. Требо-
вания организма к факторам среды обусловливают границы его
распространения и место, занимаемое им в экосистеме.
Совокупность параметров среды, определяющих условия жизне-
деятельности того или иного организма и его функциональные харак-
теристики (преобразование им энергии, обмен информацией со сре-
дой), представляет собой экологическую нишу.
Экологическую нишу можно представить как некое многомер-
ное пространство, определенное совокупностью факторов, каж-
дый из которых имеет свои пределы. К таким факторам могут быть
отнесены: температура, влажность, объем, давление, состав сол-
нечного излучения, химизм пищи и др.
Если в результате тех или иных процессов изменились физиче-
ские параметры среды (например, температура), выйдя за преде-
лы, при которых организм может существовать, то это означает на-
рушение параметров экологической ниши по данному признаку.
Выход здесь один — отвечающий данной нише организм должен
адаптироваться к изменившейся обстановке. В противном случае
он погибает, а его место занимает другой, более «пластичный», то
есть с лучшей способностью адаптироваться.
Если в качестве экологической ниши принять многомерное
пространство с фиксированным началом координат, то появляет-
ся важная экологическая закономерность: взаимосвязь («сцеплен-
ность») различных факторов среды друг с другом. Иными словами,
изменение какого-то одного фактора влечет за собой изменение
других факторов, и в то же время, управляя каким-либо одним
фактором, можно и не вернуть в исходное состояние другие факто-
ры, которые прямому воздействию не подвергались. Например,
снижение концентрации вредных примесей в воде реки определя-
ет адаптационные процессы у рыб. Так, самая отравленная немец-
кая река — Везер. Река Верра несет в Везер соленую воду от разра-
боток калийной соли. Чтобы оценить сбрасываемую в воду Верры
соль, доходящую до Северного моря, пришлось бы каждые 55 мин
отправлять к морю товарный поезд из 40 вагонов грузоподъемно-
стью по 15 т! Для рыбы такая высокая концентрация соли смер-
тельна, поскольку образуются химические соединения солей с ки-
28
сЛородом, в результате чего концентрация свободного кислорода
резко снижается. Рыбам нужна вода с содержанием кислорода не
менее 2 мг/л. Из 64 видов рыб, когда-то живших в Верре, сейчас
осталось 10. Эти виды так приспособились к соленой воде, что их
клетки лопаются, если перенести их в чистую воду. В середине
зимы в Везере как-то наблюдалась беспричинная гибель рыбы.
Оказалось, что в рождественские каникулы был сделан перерыв в
работе калийных рудников. Рыба гибла оттого, что вода на не-
сколько дней стала чистой.
В данном драматическом случае произошла сложная необра-
тимая адаптация, связанная с изменением строения организма
(морфологическая адаптация) и особенностями ферментативного
набора в пищеварительном тракте, определяемого составом пищи
(физиологическая адаптация).
В общем случае для организма имеет значение не только ам-
плитуда изменения того или иного экологического фактора (со-
держание солей, температура, освещенность и др.), но и скорость
изменения этого фактора. Например, резкое понижение темпера-
туры с +15 до —10 °С приводит к гибели такой популяции рыб, как
карась, в то время как при медленном охлаждении до —10 °С и по-
следующем (через месяц) отогреве до комнатной температуры его
практически всегда удается вернуть к жизни.
В заключение параграфа отметим, что законом жизни любых
организмов является «принцип минимальной амплитуды», согласно
которому живой организм при прочих равных условиях выбирает
такое местообитание — экологическую нишу, — в котором обес-
печивается минимальная амплитуда колебаний лимитирующих
факторов среды. Появление человека на Земле предопределило
новый этап развития биосферы, связанный с постепенным пере-
ходом от простого биологического обмена между человеком и при-
родой к более сложному обмену веществ и энергии, носящему тех-
ногенный характер (антропогенный обмен).
Принципиальным отличием антропогенного обмена от биоло-
гического круговорота является его незамкнутость. На вводе ан-
тропогенного обмена идет потребление природных ресурсов, а на
выходе — образование промышленных и бытовых отходов. Не-
замкнутость антропогенного обмена является его основным не-
достатком, поскольку создает экологическое несовершенство.
Воздействие человека на биосферу сводится к четырем основ-
ным факторам:
1) изменение структуры земной поверхности (распашка сте-
Пей, вырубка лесов, создание искусственных водоемов и др.);
29
2) изменение состава биосферы, круговорота и баланса сла-
гающих ее веществ (добыча ископаемых, создание отвалов, вы-
брос различных веществ, изменение влагооборота);
3) изменение энергетического и, в частности, теплового балан-
са отдельных регионов, а в итоге и всей планеты;
4) изменения, вносимые в биоту, в результате истребления не-
которых видов, создание новых пород животных и сортов расте-
ний, перемещение их в новые места обитания.
Все эти факторы, как правило, взаимосвязаны и приводят к на-
рушению экологического равновесия, а следовательно, к повыше-
нию вероятности гибели тех или иных экосистем.
Рассмотрим процесс антропогенного воздействия в динамике
на одном примере: в результате техногенной деятельности челове-
ка началось поступление неочищенных сточных вод и отходов в
озеро. Начинается процесс излишнего накопления питательных
веществ (минеральные вещества, фосфор и азот попадают в воду
вместе с удобрениями, органические соединения — с промыш-
ленными и бытовыми отходами). Минеральные вещества способ-
ствуют чрезмерному росту растений-продуцентов, способных из
неорганических материалов среды строить органические вещест-
ва. Эту функцию выполняют водоросли, которые с помощью сол-
нечной энергии из диоксида углерода, воды и минеральных ве-
ществ синтезируют органические соединения (фотосинтез). При
этом поступление органических веществ приводит к усиленному
размножению бактерий и грибов. В обоих случаях сначала улучша-
ются условия жизни рыб, но вскоре им начинает не хватать кисло-
рода, поскольку чрезмерно активная деятельность растений-про-
дуцентов приводит к большому расходу кислорода, растворенного
в воде. Гибнут животные, нуждающиеся в кислороде. Бактерии и
грибы перестают справляться с разложением органических ве-
ществ.
Самоочищающая способность озера исчерпывается. Выжива-
ют только те бактерии, которые вызывают гниение и не нуждаются
в кислороде для разложения органических веществ, продукт их
жизнедеятельности — выделяемый сероводород. Таким образом,
гибнет не только озеро, но и смежные экосистемы в результате от-
равления сероводородом.
В процессе природопользования человек изменяет окружаю-
щую его среду. Так, в силу объективных законов физики, в частно-
сти закона сохранения вещества и энергии, любые процессы свя-
заны не только с преобразованием и получением нужных веществ,
но и с побочными продуктами.