Концепции современного естествознания
Физика глазами гуманитария: образы физики. Физика необходимого и возможного. Живые системы и человек в биосфере. Принципы синергетики, эволюционная триада и системный подход. Качественные методы в эволюционных задачах, а также самоорганизация в природе.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | курс лекций |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.01.2009 |
Размер файла | 284,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Этапы антропогенеза:
1) Архантропы, к которым относятся питекантропы, синантропы и др. близкие им формы. Время их существования - 1,6 млн. лет - 200 тысяч лет тому назад. Объем головного мозга 775- 1215 куб. см. Отличаются развитой орудийной деятельностью, использовали огонь. Охотились на крупных животных (буйволов, носорогов, оленей). Жили в пещерах. Внешне были похожи на современного человека, но отличались мощным развитием надбровного валика, отсутствием подбородочного выступа, низким и покатым лбом.
2) Палеоантропы, к которым относятся неандертальцы, жили в период от 300 тысяч лет до 40 тысяч лет тому назад. Объем головного мозга достигал 1500-1600 г. Неандертальцы были близки к человеку современному, но отличались от него низким скошенным лбом, сплошным надглазничным валиком, слабым развитием подбородочного выступа. Рост 155-165 см. Антропологи рассматривают неандертальца как подвид Человека разумного.
3) Неоантроп, кроманьонец, или человек современный, собственно
Homo sapiens. Время появления 50-40 тыс. лет тому назад. Внешне практически от современных людей не отличался.
Биологические предпосылки и факторы антропогенеза
Древесный образ жизни. Развитие приматов происходило одновременно с формированием современных лесных сообществ, особенно экваториальных и тропических вечнозеленых многоярусных лесов. Вероятно, никакой другой образ жизни - водный, наземный, воздушный - не мог бы привести к возникновению разумного существа, подобного человеку.
Увеличение размеров тела способствовало лучшей защищенности от хищников (наиболее яркие примеры - вымершие гигантопитеки и современные гориллы). Стереоскопическое зрение и хватательные конечности - непременные условия эффективного перемещения крупных животных в трехмерном пространстве.
Увеличение размеров тела вело к снижению плодовитости, что требовало усиления заботы о потомстве, развития материнского инстинкта для обеспечения устойчивого воспроизведения вида при малой плодовитости.
Предки приматов - насекомоядные млекопитающие являются плотоядными. Для приматов же характерна всеядность. Широкий спектр кормов и разнообразие способов его добычи способствует развитию высшей нервной деятельности.
Складывается групповой образ жизни, который обеспечивает лучшую защищенность от хищников.
Древесно-наземный образ жизни.
Увеличение размеров тела привело к тому, что наши предки на стадии дриопитеков перешли к древесно-наземному образу жизни (примерно такой образ жизни ведут шимпанзе). Это способствует расширению кормовой базы, но связано с увеличением степени опасности (наземная среда полна крупных и опасных хищников), особенно, в ночное время. Ночной отдых крупных приматов (например, шимпанзе) происходит на деревьях, что требует строительства гнезд. Лишь самые крупные из антропоидов - гориллы - проводят все время на земле: их надежно защищают большие размеры те ла и огромная физическая сила.
Переход к наземному образу жизни.
Важнейшим событием в эволюции наших предков является полный переход к наземному обитанию в условиях открытых ландшафтов - саванн. Вероятно, этот переход был обусловлен расширением площадей под редколесьями и саваннами, а также сильной конкуренцией со стороны более мелких и лучше приспособленных к древесному образу жизни приматов.
Можно выделить следующие главные моменты в овладении наземной среды обитания.
1) Формирование прямохождения, что было обусловлено использованием руки для постоянного ношения и применения некоторых предметов в качестве оружия или орудий, а затем переходом к изготовлению искусственных орудий и оружия.
2) Усиление стадности и развитие социального поведения и социальной организации.
3) Переход от собирательства к охоте, особенностью которой является коллективный характер и применение специально изготовленного оружия.
Эти три момента явились важнейшими условиями успеха в борьбе за существования и факторами становления человека как разумного, социально организованного существа, обладающего речью. В то же время, эти три момента обусловили переход от биологической эволюции к психо-социальному развитию, что сопровождалось снятием ведущей роли естественного отбора в развитии человека как биологического вида.
Таким образом, эволюция человека определялась естественным отбором на приспособленность к окружающей среде (абиотической и биотической), а также отбором, направление которого определялось социальными факторами: мышлением, речью, общественным образом жизни. Социальные факторы обусловили развитие способности к обучению, которое лежит в основе эпигенетического развития, основанное на наследовании приобретенного опыта, культуры. Так происходил переход от биологической эволюции к человеческой истории.
Несмотря на это, биологические закономерности продолжают играть в жизни человека и развитии человечества столь важную роль, что природа человека многими учеными определяется как биосоциальная.
Проблемы цефализации
Увеличение объема головного мозга (цефализация) - наиболее характерная черта биологической эволюции человека в переходный период от животного предка до кроманьонца. Рождение крупноголовых детей требует широкого женского таза. Но, с другой стороны, прямохождение предъявляет противоположное требование - таз должен быть узким и более прочным. Это противоречие привело к тому, что роды у человека стали сопровождаться родовыми муками, что для животных не характерно. Таким образом, описанная в Библии сцена проклятия Евы (“В муках будешь рожать детей своих”) имеет под собой эволюционно-биологическое обоснование.
Природа, однако, предприняла некоторые попытки разрешить эту проблему:
1) дети стали рождаться недоношенными по биологическим меркам (в сравнении с шимпанзе, например);
2) головка новорожденного способна к значительным деформациям, быстрому увеличению размеров в послеродовой период, в связи с чем зарастание родничков и окончательное формирование черепных швов отложены на более поздний период.
Отмеченные обстоятельства привели к удлинению периода детства, в течение которого ребенок является беспомощным и нуждается в постоянной заботе родителей. В этот период происходит окончательное формирование важнейших структур головного мозга. При чем на этот процесс существенное влияние оказывает внешняя среда, в том числе социальное окружение. В этом суть исключительно высокой пластичности индивидуального развития мозга человека. В этом заключаются биологические основы способности человека к усвоению огромных объемов информации в процессе обучения, что явилось важнейшей предпосылкой социального прогресса.
Биосоциальная природа человека
1) Как всякий живой организм человек нуждается в источниках энергии и вещества (принцип негэнтропии). Для человека таким источником является растительная и животная пища.
2) Всякий животный организм характеризуется поведением, направленным на сохранение своей жизни (принцип самосохранения). Проблема личной безопасности важна и для человека.
3) Каждое живое существо в процессе размножения оставляет подобное себе потомство (принцип воспроизведения). Инстинкт размножения заложен и в каждом нормальном человеческом существе.
Если какой-либо биологический вид не может решить хотя бы одну из указанных проблем, он исчезает с лица Земли.
На реализацию биологического в человеке накладывает отпечаток (преобразует) его человеческая сущность (природа). Отметим три составляющие этой сущности: стремление к наслаждению - принцип Эпикура (гедонизм), стремление к красоте - принцип Достоевского (эстетизм) и духовность - принцип Иисуса Христа (?).
Эстетизм прошел длительный путь развития от наскальных рисунков кроманьонцев до формулы Достоевского “Красота спасет мир”.
Гедонизм вырос из ощущения удовольствия, развившегося у высших животных и нашел свое выражение в принципе Эпикура “Наслаждайтесь!”. Аристипп: Наслаждение, удовольствие - высшая цель и основной мотив человеческого поведения.
Как выразить принцип духовности? Может быть словами Иисуса Христа: “Не хлебом единым жив человек”?
Каким образом эти принципы оказывают влияние на проявление биологического в человеке?
1) Приготовление и потребление пищи выражается в искусстве кулинарии и сервировки. Человек наслаждается вкусной и красиво оформленной пищей.
2) Проблема самосохранения решается постройкой жилища, обставленного необходимой мебелью и по возможности “со всеми удобствами”, изготовлением и ношением одежды, оружия (там, где это необходимо). Все это делается красиво и обеспечивает человеку не только личную безопасность, но также и определенный уровень комфорта.
3) Воспроизведение проявляется в нормальной сексуальности (половом влечении), которая находит свое высшее выражение в любви, и ведет к созданию семьи, обеспечивающей воспитание детей.
”Все это так. Но избежит ли грешный
Небесных врат, ведущих в ад кромешный?”
Шекспир
В погоне за удовольствиями, в стремлении к наслаждениям человек не знает предела. В результате:
1) Процесс питания перерастает в чревоугодничество, в обжорство, в стремление поглощать как можно больше, как можно более вкусной и изысканной пищи, что для некоторых становится смыслом жизни, самоцелью и оказывается биологически нецелесообразным.
2) Самосохранение преобразуется в стремление к роскоши во всем: строительстве дворцов и их обстановке, ношении сверхмодной одежды и прочая, и прочая. Вещизм также часто поражает людей и становится смыслом их жизни.
3) Процесс воспроизведения заменяется стремлением соблазнить как можно больше женщин, или мужчин (синдром Дон-Жуана). При этом часто любители сексуальных наслаждений теряют способность производить потомство, что также оказывается биологически нецелесообразным.
”Жить - хорошо!
А хорошо жить - еще лучше!”
(из кинофильма “Кавказская пленница”)
Что значит “Хорошо жить”?
Статья 29. Каждый человек имеет обязанности перед обществом, в котором только и возможно свободное и полное развитие его личности.
Экология и здоровье. Биополитика
Физическое и психическое самочувствие человека, его настроение, деловая активность в решающей степени зависят от состояния его здоровья, которое в настоящее время оказывается под угрозой в связи с антропогенным изменением среды обитания.
В настоящее время в окружающую среду попадает все больше веществ антропогенного происхождения, являющихся не просто загрязняющими, но и сильно токсичными, канцерогенными, аллергенными и мутагенными. Поэтому для выживания человечества требуется срочный пересмотр приоритетов развития. Экология не должна подстраиваться под нужды экономики и политики, а наоборот, необходим экоцентрический подход. Богатство и благополучие страны должны оцениваться не количеством произведенных материальных благ, как это принято сейчас, а уровнем здоровья населения.
Самыми важными для здоровья человека являются качество воздуха, количество и качество питьевой воды и продуктов питания, а также радиационный фон, уровень шума и электромагнитных колебаний, не превышающие допустимые значения.
Важное значение для сохранения и восстановления здоровья имеют рекреационные ресурсы: минеральные воды и грязи, горный и морской воздух, лесные массивы с хвойными породами деревьев и др. Имеющихся в настоящее время благоустроенных курортов недостаточно, они перегружены, загрязнены и в значительной мере потеряли свои рекреационные свойства.
Деятельность по рациональному использованию и охране окружающей среды контролируется, регулируется и направляется государством через систему природоохранного законодательства. Только тогда, когда экологические законы и требования, осознанные наукой, находят соответствующее юридическое оформление в виде законов, декретов, указов, постановлений, обязательных для исполнения, они получают реальные шансы на претворение в жизнь. Поэтому постоянное совершенствование природоохранного законодательства в соответствии с развитие науки и техники имеет важнейшее значение.
Право человека на благоприятную окружающую среду и достоверную информацию о ее состоянии, а также обязанность каждого сохранять природу и бережно относиться к ее ресурсам закреплены в Конституции Российской Федерации.
В конце XX в. стало ясно, что решить проблемы сохранения окружающей среды только на уровне отдельной страны невозможно. Причина заключается в том, что биосфера Земли представляет собой целостную, интегрированную систему. Поэтому мало совершенствовать собственное законодательство, необходимо всячески способствовать развитию международного законодательства, регулирующего совместные усилия всех стран в деле охраны природы.
Необходимо экологическое воспитание населения с детских лет, без чего нельзя надеяться на реализацию даже самых замечательных и научно обоснованных программ сохранения бисоферы. Когда большинство населения поймет, что экологические преступления - это преступления, а не извинительный проступок, только тогда можно будет надеяться на благополучный выход из экологического кризиса. Осуществление действенных экологических программ требует таких значительных средств и ограничений, что правительства вряд ли решаться на них, пока народ не осознает их жизненную необходимость.
Литература
1. Авдюшин С.И., Данилов А.Д. Солнечная активность и события на Земле: вымысел и реальность. Природа, 1993, 3
2. Анисимов В.Н. Цена продленной жизни: взгляд онколога/Природа, 1990, 10
3. Анисимов В.Н. Солнечные часы старения/ Природа, 1995, 10
4. Бердышев Г.Д., Загария А.М. Дерматоглифика и долголетие/Природа,1990,12
5. Введенский В.Л., Ежов А.А. Ритмы мозга и самовоспроизведение информа ции/ Природа, 1990, 4
6. Гелиобиология: от Чижевского до наших дней. Природа, 1994, 9
7. Григорьян Н.А. Н.К.Кольцов и экспериментальная генетика высшей нервной деятельности/ Природа, 1992, 6
8. Лопухин Ю.М. Биоэтика/ Природа, 1991, 10
9. Немцов А.В. Потребление алкоголя как глобальная проблема/ Природа, 1990, 1
10. Плюснин Ю.М. Каких друзей мы себе выбираем. Социобиология дружбы. Природа, 1993, 9
11. Савельев С.В. Парадокс формы мозга/ Природа. 1992. 3
12. Савельев С.В. Монстры. Природа, 1993, 10
13. Савельев С.В. Природа индивидуальности мозга человека/ Природа, 1995,9
14. Титов С.А. Системный и молекулярный подходы к проблемам памяти/ Природа, 1990, 6
Тема 2.3. Биосфера и цивилизация
Популяции, сообщества, экосистемы. Принципы их организации. Формы биотических отношений в сообществах. Популяция - структурная единица вида. Она представляет собой совокупность особей одного вида, населяющую определенное местообитание с однородными условиями (пруд, озеро, реку, луг, лес, болото и пр.), в пределах которого происходит свободное скрещивание (панмиксия) особей (в случае полового размножения с перекрестным оплодотворением). Популяция - это совокупность совместно проживающих и постоянно контактирующих (взаимодействующих) особей одного вида.
Структура популяции включает: половые (самцы и самки), возрастные, генетические, территориальные (семьи, стада, колонии) и др. группы особей. Взаимоотношения особей в популяции выражаются в половом поведении, заботе о потомстве, территориальном поведении, в активной и пассивной конкуренции, сотрудничестве и взаимопомощи (кооперации).
Важнейшими свойствами популяции являются: численность, плотность, рождаемость и смертность, прирост и темп роста.
Численность популяции является величиной переменной, которая зависит от многих факторов. Численность популяции в благоприятных условиях способна к неограниченному росту, который описывается экспоненциальной кривой. Обычно это явление называется геометрической прогрессией размножения. В результате численность популяции может достигнуть любых значений, но обычно это не наблюдается, так как максимально возможная численность популяции ограничивается экологической емкостью территории, и как правило, не достигает этого уровня под влиянием регулирующих факторов.
К факторам, регулирующим численность популяции, относятся: конкуренция, голод, каннибализм, стресс, болезни, хищники, которые снижают численность, если она превышает оптимальное значение. Увеличение численности популяции приводит к усилению действия этих факторов, в результате чего снижается рождаемость, повышается смертность и численность снижается.
Сообщество - система совместно живущих автотрофных и гетеротрофных организмов, объединенных общим местообитанием и связанных определенной совокупностью биотических отношений. Биотические отношения выражаются в трофических (пищевых) связях, хищничестве и паразитизме, межвидовой конкуренции и кооперации, антибиозе и симбиозе.
Обычно сообщество понимается как синоним биоценоза. Биоценоз состоит из популяций многих видов, которые можно подразделить на три основные группы: продуцентов (зеленые растения, водоросли, хемосинтезирующие и фотосинтезирующие бактерии), консументов (животные растительноядные и хищники, паразиты) и редуцентов (грибы и большинство бактерий).
Продуценты производят органическое вещество из неорганического, используя солнечную энергию, или энергию, выделяющуюся в результате окислительно-восстановительных реакций. Консументы являются потребителями органического вещества, которое служит для них источником энергии и строительного материала. Однако термин “потребители” неполно характеризует роль животных в сообществе. Животные являются регуляторами численности растений, способствуют их распространению, рассеивая семена, некоторые группы животных (насекомых, птиц, млекопитающих) - важные опылители цветковых растений. В целом животные играют важную роль в круговороте веществ в экосистемах.
Редуценты разлагают органическое вещество (растительный опад, трупы животных и их экскременты) на минеральные компоненты: воду, углекислый газ, минеральные соли, которые снова используются растениями. Отсюда понятно, что без редуцентов существование сообщества было бы невозможным.
Круговороты вещества и энергии
Наличие всех трех групп для нормального функционирования сообщества обязательно. Их совместная жизнедеятельность обеспечивает устойчивый биотический круговорот веществ и превращения энергии, которую зеленые растения получают от Солнца. Используя энергию Солнца, зеленые растения в процессе фотосинтеза производят углеводы из углекислого газа и атомов водорода, отнимаемых у молекул воды. Побочным продуктом фотосинтеза является свободный кислород, выделяемый растениями в окружающую среду. И растения, и животные в процессе дыхания окисляют углеводы до воды и углекислого газа, используя свободный кислород, содержащийся в воздухе или воде. В результате они синтезируют АТФ (аденозинтрифосфорную кислоту), в которой запасается энергия, используемая живыми существами в процессе жизнедеятельности.
Вне этого круговорота не может существовать ни один вид, в том числе человек.
Сообщества различаются по количеству и разнообразию составляющих их видов. От этого зависит сложность структуры сообщества и степень его устойчивости (способность к саморегуляции). Обеднение видового состава сообщества под влиянием деятельности человека ведет к снижению его устойчивости, что может привести к разрушению сообщества и замене его другим, как правило, с более простой структурой.
Биосфера
Биосфера - геологическая оболочка, населенная живыми организмами. Ее можно рассматривать как глобальную экологическую систему, состоящую из всех биогеоценозов Земли.
Следовательно, биосфера, как всякая экологическая система, - открытая саморегулирующаяся система, функционирование которой обусловливается притоком космической, главным образом, солнечной, энергии.
Биосфера во внешней части создает газовую оболочку, соприкасающуюся со Вселенной, а внутри планеты - оболочки осадочных пород. Жидкое и твердое топливо, которое мы добываем из недр Земли, кремнистые, железистые, марганцевые и другие породы образовались благодаря дыханию, питанию, жизни и смерти живших когда-то организмов. Они “законсервировали” солнечные лучи, “запасли” для нас полезные ископаемые.
Вследствие жизнедеятельности организмов происходит непрерывный глобальный круговорот веществ и трансформация энергии в биосфере.
Растения при помощи солнечной энергии создают органические вещества.
Грибы разлагают мертвую органику и подготавливают вещества для повторного использования их организмами.
Животные расселяют растения, регулируют их численность, перемещают живое вещество против направления стока.
Многоклеточные животные - это транспорт биосферы, ее регулирующее и оздоровительное устройство. Среди них нет никого лишнего или незначительного: биосфера - тонко сбалансированная система.
В неживой природе каждая замкнутая система сама по себе приходит в равновесное состояние: реки текут к морю, камни скатываются с гор, выравниваются вследствие диффузии концентрации веществ...
Живые организмы поддерживают биосферу в неравновесном состоянии. Они выполняют работу против силы тяжести, переносят вещества против направления стока и против градиента концентрации. Только живые организмы способны улавливать рассеянную в окружающем пространстве энергию электромагнитного поля и консервировать ее в виде внутренней энергии веществ самих организмов.
Эволюция биосферы
Структура биосферы, характер и интенсивность биотического круговорота изменялись в ходе эволюции. Учитывая принципиальную важность круговорота, В.И.Вернадский утверждал, что на Земле с самого начала могло существовать лишь некоторое сообщество различающихся функционально организмов.
Только сообщество, состоящее из функционально разнообразных организмов, может осуществлять циклические процессы, необходимые для того, чтобы оставаться стабильным в биогеохимическом смысле.
Выживание сообщества возможно лишь в том случае, если его деятельность в течение достаточно продолжительного времени не приводит к нарушению внешних условий. Иначе это ведет к сукцессии, последовательной смене стадий в развитии. Нечто подобное наблюдается в истории биосферы, которую можно сопоставить с термодинамически ориентированной сукцессией.
Сбалансированный цикл может существовать лишь в трофически организованном сообществе, которое создается кооперативной деятельностью разнородных организмов и подчиняется, как в целом, так и в частях, термодинамической необходимости.
Кооперативное микробное сообщество было первоначальным и обеспечило устойчивость биосферы. Растительный и животный мир встроились в систему, созданную микроорганизмами.
Саморазвитие происходило внутри трофической пирамиды с появлением все новых возможностей. В уже сложившиеся системы включались новые.
Таким образом, кооперация лежит в основе трофической пирамиды сообществ, а конкуренция служит механизмом тонкой регулировки в системе (Заварзин Г.А. Анти-Рынок в природе. Природа, 1995, 3).
В качестве первичных продуцентов на Земле выступали одноклеточные прокариоты, осуществлявшие фотосинтез и хемосинтез. В течение примерно 2 млрд. лет прокариоты изменили состав атмосферы - снизилось содержание углекислого газа и возросло кислорода и азота.
С этого момента в составе биосферы возникают эукариоты - водоросли, грибы и простейшие животные, сначала одноклеточные и колониальные, а затем и многоклеточные высшие растения и животные.
Ресурсы биосферы
Природные ресурсы - компоненты окружающей человека естественно среды, используемые для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. Растительные и животные ресурсы, почва, пресная вода, чистый воздух относятся к возобновимым ресурсам. Их возобновляемость обусловлена деятельностью биосферы и, следовательно, объем или интенсивность их использования зависит от скорости их возобновления, что зависит от состояния биосферы. Ресурсы биосферы являются ограниченными.
Пределы устойчивости биосферы
Использование ресурсов биосферы приводит к нарушению ее структуры и изменению процессов, в ней протекающих. Поскольку биосфера способна к саморегуляции, она до известных пределов сохраняет устойчивость. Выход за эти пределы приводит к необратимым изменениям, которые в некоторых случаях могут быть желательны для человека, но большей частью опасны. Особенно опасны необратимые изменения глобального характера, которые могут привести к экологической катастрофе. В этом случае существование человечества может оказаться невозможным, либо оно может протекать в крайне неблагоприятных условиях.
Биопродуктивность биосферы
Продуктивность биосферы представляет собой биомассу, производимую различными экосистемами, составляющими биосферу.
Продуктивность суши в сухом органическом веществе составляет: -171,54 млрд. т/год, морей и океанов - 60 млрд. т/год.
На материках большую часть продукции дают леса, в океанах - зоны апвеллинга (подъема глубинных вод) и материковые отмели холодных морей.
Питание людей в основном обеспечивается сельскохозяйственными культурами, выращиваемыми лишь на 10 процентах площади суши. На этой площади выращивается 8,7 млрд. т органического вещества, которое содержит около 3,5 х1016 ккал, из них на питание расходуется 2,29 х 1015 ккал.
Пастбища обеспечивают кормом около 3 млрд. голов скота, и годовая продуктивность оценивается в 0,29 х 1015 ккал.
По данным 1963 г. (Дювиньо и Танг, 1973), реальные запасы продовольствия достигали 2,6 х 1015 ккал; на Земле насчитывалось 3,11 млрд. людей, потребность которых в питании составляла 2,7 х1015 ккал, что превышает продуктивность биосферы.
Ресурсы биосферы и демографические проблемы
Рост населения существенно влияет на рост загрязнения природной среды и истощение природных ресурсов. С 1650 года численность населения Земли растет по экспоненциальному закону (1650 г. - 545 млн., 1840 г. - 1 млрд., 1930 г. - 2 млрд., 1962 г. - 3 млрд., 1971 г. - 4 млрд., 1987 г. - 5 млрд.)
На 1994 год на Земле проживало 5,5 млрд. человек. К 2000 году ожидается 6 млрд., из них 56% - в Азии, 25% - в Африке, 11% - в Латинской Америке, 8% - в Европе и 3% - в Северной Америке. В результате можно ожидать усиления экологических противоречий в странах Азии, Африки и Южной Америки. Но это не значит, что Европа будет свободна от экологических проблем. В большинстве европейских стран либо уже наблюдается перенаселенность, либо они близки к этому состоянию.
В сентябре 1994 г. в Египте состоялась международная конференция по проблеме перенаселенности планеты. Конференция показала, что восточные религии и католичество по-прежнему выступают против регуляции численности населения.
Большинство религий - если не все - дают изначальную установку на многодетность. Эта традиция уходит в доисторические времена, когда высокая плодовитость была призвана компенсировать высокую смертность.
Наиболее “спокойно” к проблеме регуляции относится буддизм с его проповедью отречения от земных соблазнов и поощрением безбрачия; в то же время его осуждение противозачаточных средств косвенно содействует высокой рождаемости.
Индуизм поощряет высокую плодовитость, но особенно усердствует в этом ислам, официально разрешающий полигинию. В христианстве высокая плодовитость была в большей степени свойственна католикам, в меньшей - протестантам. В настоящее время среди христианских народов демогра фическое поведение определяется другими факторами.
В истории известны случаи, когда демографическая политика была средством борьбы различных религиозных или этнических общностей за свое самоопределение. Например, в 16 веке в Нидерландах протестантов было больше, чем католиков. В 19 и особенно в 20 веке среди католиков велась кампания за высокую рождаемость, и перед второй мировой войной они стали крупнейшей религиозной общиной.
Можно ли стабилизировать численность населения? (Алаев, Природа, 1991, 4).
Единственная радикальная мера стабилизации численности - сокращение рождаемости - входит в противоречие не только с большинством религий и традиций; вторжение в интимную жизнь часто рассматривается как ущемление прав личности. Другой деликатный аспект проблемы заключается в том, что на всякого, кто выступает за сокращение рождаемости, навешивается ярлык неомальтузианца.
Ж.Дорст (1965): Демографический взрыв ХХ столетия по своему размаху и последствиям сравним с великими геологическими катастрофами, которые потрясали поверхность планеты в прошлом. Увеличение численности населения, сопровождающееся ростом промышленности - основной фактор деградации биосферы.
Согласно последним данным, число жителей Земли, допустимое для экосферы - 10 млрд. Существует точка зрения, согласно которой мы находимся в фазе логистического роста, и численность стабилизируется на уровне 7,5 млрд.
Антропогенные воздействия на биосферу
1) Разрушение растительного покрова - строительство, пастбища, пашня, топливо, бумага, сырье для химической промышленности, пожары.
2) Деградация почв - эрозия, засоление. 3) Снижение биологического разнообразия - вымирание видов. 4) Загрязнение - тепловое, акустическое (шум), химическое, радиационное, электромагнитное.
5) Изменение биогеохимических циклов - минеральные удобрения (изменение круговорота азота, фосфора, калия), пестициды и гербициды, ископаемое топливо (изменение круговорота углерода, насыщение атмосферы углекислым газом, выброс сернистого газа), кислотные дожди, разрушение озонового экрана, парниковый эффект.
6) Урбанизация, промышленные объекты, дороги, аэродромы - уменьшение площадей под естественными сообществами.
7) Туризм - прямое и косвенное уничтожение видов, фактор беспокойства.
Экологический кризис и пути его преодоления
Под экологическим кризисом понимается та стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обостряются противоречия между экономикой и экологией, экономическими интересами общества в потреблении и использовании природной среды и экологическими требованиями обеспечения охраны окружающей природной среды.
Экологический кризис распространяется на все страны, ставшие на путь научно-технического прогресса.
По своей структуре экологический кризис подразделяется на два компонента: естественный и социальный.
Естественный компонент выражается в деградации окружающей человека природной среды. Социальный компонент - выражается в неспособности государственных и общественных структур остановить деградацию окружающей среды, стабилизировать положение и оздоровить окружающую природную среду. Обе стороны тесно связаны.
Кризис государственных и общественных структур проявляется: 1) в недостаточно эффективной работе специальных органов, которые практически потеряли нити управления охраной окружающей природной среды, 2) в неспособности правоохранительных органов обеспечить надежный контроль и надзор за выполнением законов об охране окружающей среды и 3) в массовом эколого-правовом нигилизме, неуважении эколого-правовых требований, в нарушении или невыполнении их.
Причины экологического кризиса в бывшем СССР: 1) монополия государства в сферах эксплуатации природных ресурсов, в контроля за охраной природы и в области права; 2) направленность политики государства на военное противостояние, создание гигантского военно-промышленного комплекса, неограниченные военные расходы, расходование гигантских средств на поддержку прокоммунистических режимов и пр.
Деградация природной среды может быть остановлена в результате экстренных мер экологической защиты.
Пять направлений выхода из экологического кризиса: 1) создание экологически чистой технологии, внедрение безотходных или малоотходных производств, совершенствование технологических процессов - таково магистральное направление;
2) развитие и совершенствование экономического механизма охраны окружающей среды (стимулирование, налоги и пр.), задача - сделать охрану окружающей среды частью производственно-коммерческой деятельности, чтобы предприниматель или хозяйственник был заинтересован в охране окружающей среды;
3) административно-правовое воздействие с целью повышения экологической дисциплины;
4) экологическое просвещение - развитие системы экологического образования, воспитания, перестройка потребительского отношения к природе, экологическая революция в мышлении человека;
5) международно-правовое направление. Препятствия на пути выхода из экологического кризиса: слабость экономики, ее кризисное состояние; отсутствие экономических рычагов воздействия на охрану природной среды;
низкий уровень нравственности в сфере принятия решений.
Принципы рационального природопользования
Рациональное природопользование есть система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей. Такое природопользование не приводит к резким изменениям природно-ресурсного потенциала и не ведет к глубоким переменам в окружающей человека природной среде, наносящим урон его здоровью или угрожающим самой его жизни. Оно предполагает максимально полное извлечение из природного ресурса всех полезных продуктов с нанесением наименьшего вреда отраслям хозяйства, базирующимся на том же ресурсе, и состоянию природной среды, необходимой для жизни и поддержания здоровья человека.
Охрана природы
Охрана природы - мероприятия по сохранению глобальной системы жизнеобеспечения че ловечества на условно бесконечный срок.
1) совокупность международных, государственных, региональных и местных административно-хозяйственных, технологических, политических, юридических и общественных мероприятий, направленных на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природы Земли и ближайшего к ней космического пространства в интересах существующих и будущих поколений людей;
2) система мер, направленных на поддержание взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой, обеспечивающих сохранение и восстановление природных ресурсов, предупреждающих прямое и косвенное результатов деятельности общества на природу и здоровье человека.
Основными принципами охраны окружающей природной среды являются: приоритет охраны жизни и здоровья; научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов;
рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов; законность и неотвратимость наступления ответственности за экологические правонарушения;
гласность в работе экологических организаций и тесная связь их с общественными объединениями и населением в решении природоохранительных задач;
международное сотрудничество в сфере охраны окружающей природной среды.
Экология человека
1) комплексная дисциплина, исследующая общие законы взаимоотношения биосферы и ее компонентов и антропосистемы, влияние природной (а в ряде случае и социальной) среды на человека и группы людей;
2) экология человеческой личности;
3) экология человеческих популяций, в том числе учение об этносах. Экология человека включает как социально-психологические и этологические отношения людей между собой, так и отношение людей к природе, т.е. представляет собой комплексную эколого-социально-экономическую отрасль знания, где все социальные, экономические и природные условия рассматриваются как одинаково важные составляющие среды жизни человека, обеспечивающие разные стороны его потребностей.
Социальная экология
1) научная дисциплина, рассматривающая взаимоотношения в системе “общество- природа”: изучающая взаимодействия и взаимосвязи человеческого общества с природной средой и разрабатывающая научные основы рационального природопользования, которые предполагают охрану природы т оптимизацию жизненной среды человека.
Главная задача социальной экологии - изучение закономерностей взаимодействия человеческого общества и его отдельных территориальных групп с природой и проектирование на этой основе новой природно-окультуренной среды.
2) исследование поступков людей и воздействия этих поступков на других людей через их восприятие и социально-психологическую личностную и коллективную оценку человеческих взаимоотношений на фоне объективных свойств среды жизни и реактивности человеческого организма, например, уклада жизни в районе новостроек, реакций их жителей в сравнении гигиенических условий прежнего жительства с рассматриваемой новостройкой.
Факторы экологического риска и здоровье человека. Фактор риска - 1) любое воздействие, способствующее возникновению заболевания (например, курение по отношению к раку легкого), вообще отклонению от состояния здоровья (мед.); 2) мера несоответствия между разными возможными результатами принятого решения (при условии, что вероятность совокупности результатов известна или может быть определена).
Следует учитывать, что в природопользовании фактически нет детерминированных задач с единственным результатом выбранной стратегии и очень велико количество неопределенных задач, где результаты избранной стратегии непредсказуемы (лишь вероятны).
При выборе стратегии с минимумом фактора риска следует стремиться к максимальной вероятности получения тех или иных результатов и наивысшей степени их полезности. Эти сведения можно получить из прошлого опыта, научного эксперимента, многовариантного моделирования или знания хода процесса (например, сукцессии).
Лишь сочетание максимальной вероятности полезного эффекта при уверенности в отсутствии иной, лучшей стратегии достижения той же цели с экспериментальным доказательством оптимальности принятого решения дает право пренебречь фактором риска. В силу принципа неопределенности он неустраним полностью. Фактор риска очень высок в экологическом планировании, экологическом обосновании проектов и экологической экспертизе.
Деградация окружающей природной среды прежде всего сказывается на здоровье человека и состоянии генофонда человечества.
Более 20% территории России находится в критическом экологическом состоянии, в районе зон экологического бедствия. Более 70 млн. людей дышит воздухом, опасным для здоровья. Сокращается рождаемость и увеличивается смертность населения. Средняя продолжительность жизни менее 70 лет, что на 8-10 лет меньше, чем в 44 развитых капиталистических странах. Каждый 10-й ребенок рождается генетически неполноценным. У 45% призывников выявлены нарушения психики. Каждая четвертая женщина не может родить здорового ребенка по генетическим причинам. Каждый четвертый мужчина - импотент.
Антропоцентризм, биоцентризм и решение социальных проблем
“И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему (и) по подобию Нашему, и да владычествуют они над рыбами морскими, и над птицами небесными, (и над зверями), и над скотом, и над всею землею... И благословил их Бог, и сказал им Бог: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте землю, и обладайте ею...” (Бытие, I: 26, 28).
В строках из Библии - суть и обоснование антропоцентризма. Сущность биоцентризма заключается в следующем. Человек есть часть Живой Природы, которая является условием Его существования. Он - один из результатов ее эволюции. Его дальнейшее развитие возможно лишь при условии, что это развитие не угрожает существованию Живой Природы, которой, таким образом, принадлежит приоритет.
Решение социальных проблем должно быть основано на принципе гармоничного сосуществования Социума и Биосферы, или иначе - осуществляться на принципах коэволюции.
Пути развития экономики, не разрушающей природу
Экологизация научно-технического прогресса должна обеспечить возможность согласованной эволюции природы и общества (принцип коэволюции).
Вхождение человечества и его хозяйства в глобальные и региональные биогеохимические циклы с поддержанием баланса на всех уровнях строения биосферы Земли.
Экономное использование энергетических ресурсов, уменьшение расходов энергии на единицу прироста продукции, получение энергии только от “чистых” источников, главным образом, солнечных, переход к мелким энергоустановкам - солнечным домам, малым ГЭС, транспортным средствам на солнечных батареях и пр.
Изменение системы коммуникаций, аудио- и видеосвязь вместо личных контактов, вместо автомобиля и самолета; способа накопления и передачи информации - миниатюрные носители вместо книг и газет (выпуск одной крупной газеты ежедневно требует уничтожения около 150 га леса).
Ресурсоэкономное производство, условно замкнутые и каскадные технологии, сводящие до минимума объем отходов.
Получение сельскохозяйственной продукции индустриальными методами, главным образом, в закрытом грунте; замена химических средств борьбы с вредителями биологическими методами. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). М.: Россия молодая, 1994 - 367 с.
Экологическое право
Развитие экологической функции государства и права приводит к формированию новой правовой общности, которая получает название экологического права.
Исторически система правового регулирования взаимодействия общества и природы подразделяется на четыре этапа: гражданско-правовой, земельный, земельно-ресурсный и экологический.
Экологическое право обладает всеми необходимыми признаками, которые характеризуют самостоятельные отрасли системы права.
Предметом экологического права являются общественные (экологические) отношения в области взаимодействия общества и природы.
Методы экологического права - способы воздействия на общественные отношения: административно-правовой (исходит из отношений власти и подчинения) и гражданско-правовой (основан на экономических инструментах регулирования).
При административном методе регулирования господствуют запретительные, предупредительные, управомочивающие нормы. Вместе с тем, в нынешних условиях все большее значение начинает приобретать экономический способ воздействия: влияние на охрану окружающей среды через материальный интерес. Содержание этого метода умещается в рамках гражданско-правового способа воздействия.
Таким образом, на современном этапе правовое регулирование со стороны экологического права представляет собой совокупность способов, сочетающих экономические методы с административно-правовыми средствами. Такое сочетание реализуется через систему нормативов, через экологизацию хозяйственно-правового и смежных отраслей законодательства, установление политических, экономических, юридических гарантий исполнения эколого-правовых требований. (Петров В.В. Экологическое право России. М., 1995).
Что мы можем сделать для сохранения жизни на Земле
Человечество - часть биосферы. Отступление от законов развития биосферы грозит гибелью человечеству. Чтобы выжить, нам следует изменить образ жизни, переоценить свои потребности. Нужно заменить стихийный процесс развития общества разумной общепланетарной стратегией выживания, в основе которой лежит принцип коэволюции (совместного и сопряженного развития) биосферы и цивилизации.
Разработка и реализация стратегии выживания потребуют создания соответствующей научной программы, объединяющей усилия естественных и гуманитарных наук. Сейчас - главное, чтобы люди осознали необходимость создания и осуществления такой программы.
Стратегия выживания должна перерасти в стратегию устойчивого развития. Эта стратегия будет касаться всех сфер жизни общества - технического развития, культуры, образования, формирования новой нравственности. Она потребует изменения системы общественных отношений с пересмотром шкалы ценностей. Потребуется создание также новой экономической науки, усиление роли государственного начала в управлении рыночной экономикой, пересмотр механизма ценообразования с учетом ущерба, наносимого последующим поколениям.
Основным элементом стратегии должен стать принцип планирования семьи. Если население планеты будет расти, то никакими мерами не удастся избежать экологической катастрофы.
Стратегия будет основываться на дальнейшем развитии науки и образования, так как только по настоящему интеллектуально развитое общество может выйти на режим коэволюции.
Процветание человечества возможно только в условиях процветающей биосферы. Человечество должно приспосабливать самое себя, свои потребности, свои общественные институты, социальную организацию к требованиям, которые предъявляет нам развивающаяся биосфера.
Человек, биосфера и космические циклы
Повторяемость в ходе и развитии природных процессов выражается в ритмичности приливов и отливов, смене дня и ночи, времен года, оледенений и отступлений ледников, колебаний уровня Мирового океана, горообразований, расцвете и вымирании видов, и цикличности Солнечной активности и колебаний урожая пшеницы, уловов сельди, интенсивности роста деревьев, эпидемий холеры, чумы, гриппа, смертности от инфарктов, нашествия грызунов, саранчи, появления комет, падения метеоритов, вспышек новых и сверхновых звезд.
Архивные материалы с точностью показали, что с 1735 по 1969 год наибольшее количество рысьих шкур и улова атлантического лосося повторяется через 9,6 года. Пик численности канадских сов, зайцев, куниц наблюдается с такой же периодичностью. Такие же интервалы характерны для урожая пшеницы в США и сердечных заболеваний в Новой Англии.
Оказалось, что в течение двухсот лет в США колебания цен на хлопок образуют регулярные циклы в 17,75 года.
Указатель крупных сражений свидетельствует о цикле в 11,2 года. Швейцарский астроном Р.Вольф нашел точное значение периода Солнечной активности - 11 и 1/9 года. Установлена связь этой периодичности с цикличность погодных явлений: температуры и давления воздуха, количества осадков и уровней рек и озер, динамика циклонов, ураганов, смерчей, бурь.
В большинстве районов мира особенно жестокие засухи повторяются с интервалом около 22 лет. (При переходе от одного 11-летнего цикла к другому полярность магнитного поля пятен в обоих полушариях Солнца меняется на противоположную, в связи с чем по изменению магнитного поля устанавливается 22-летний цикл.
Основатель гелиобиологии А.Л.Чижевский отмечал около трех десятков феноменов в органическом мире Земли, изменчивость которых во времени тесно связана с изменениями солнечной активности.
Возможной причиной солнечной циклов может быть влияние планет. Их обращение влияет на поверхность Солнца примерно так же, как притяжение Луны вызывает приливы и отливы не только в океане, но и в твердой оболочке Земли.
В 1965 году американский астроном П.Джозе отметил, что центр тяжести Солнечной системы не совпадает с центром Солнца. Следовательно, Солнце должно обращаться вокруг центра Солнечной системы с периодом 178,77 года. В результате вращения планет центр тяжести Солнечной системы непрерывно смещается, а Солнце неустанно стремится к нему. В результате несогласованных действий планет Солнце испытывает рывки, которые должны приводить к возникновению вспышек на Солнце и образованию пятен. Прогнозы, основанные на этой схеме, оказались поразительно точными.
Уже в глубокой древности было замечено, что время наступления приливов связано с положением Луны на небосводе, а их сила - с ее фазами.
Луне нужен почти месяц, чтобы совершить один оборот вокруг Земли. И дважды за это время Луна, Земля и Солнце оказываются почти на одно прямой. Тогда приливные волны от Солнца и Луны складываются и приливы бывают максимальными. А дважды в месяц, когда Солнце и Луна расположены по отношению к Земле почти под прямым углом, приливы минимальны, так как солнечный прилив вычитается из лунного, как бы частично его гасит.
Но Луна и Земля вращаются не по круговым, а по эллиптическим орбитам. Когда Луна находится в Земле ближе всего, в точке перигея, лунный прилив усиливается на 40 процентов.
Наклон плоскости лунной орбиты по отношению к плоскости орбиты Земли изменяется, и каждые 18,6 года эти плоскости совпадают, а прилив усиливается. При таком положении солнечные и лунные затмения случаются гораздо чаще. В Древнем Египте тайна цикличности солнечных затмений была разгадана и период 18,6 года был назва “Сарос”. Это позволило египетским жрецам предсказывать наступление затмений с большой точностью.
Через каждые 1800-1900 лет Луна, Земля и Солнце входят в полосу “свехсароса”. В это время не только совпадаюторбиты Луны и Земли, но Луна находится на своей орбите ближе всего к Земле, а Земля ближе всего к Солнцу. И тогда наступает эпоха наиболее сильных приливов.
Таким образом, приливы дают пример многослойной ритмичности с полусуточным, двух недельным, 18,6-летним и с 1850-летним периодами. Но что любопытно, с такими же периодами на Земле происходит множество других повторяющихся природных процессов.
С 1850-летним периодом наступают и отступают горные ледники в связи с изменением увлажненности, цветущие оазисы превращались в пустыни, а другие погребались ледниками.
Показано, что гораздо более часто землетрясения происходят в дни новолуния или полнолуния, когда Луна, Земля и Солнце находятся на одной прямой.
Ритмичность изменяется: На протяжении года Земля вращается неравномерно - в августе сутки самые короткие, в марте - самые длинные.
Продолжительность года возрастает, так скорость вращения Земли вокруг оси постепенно замедляется вследствие приливных эффектов.
Луна движется по слегка раскручивающейся спирали, все более удаляясь от Земли.
Чем все это закончится? Ответ на этот вопрос дал сын Ч.Дарвина -Д.Дарвин. Он рассчитал, что “раскручивание” Луны Землей будет продолжаться до тех пор, пока период оборота Земли вокруг оси не сравняется с периодом вращения Луны вокруг Земли. Произойдет это через много миллионов лет и тогда сутки на Земле будут длиться 1320 часов (или 1200 часов - по уточненным расчетам) - столько же, сколько и лунный месяц, а Луна станет видна только одному полушарию Земли.
Солнце находится недалеко от плоскости симметрии нашей Галактики и, двигаясь со скоростью 240 км/сек, совершает один оборот вокруг центра Галактики примерно за 200 млн лет. Этот период называется галактическим годом.
В ходе галактического года Солнце попадает в области с разной концентрацией звезд и, кроме того, находится то ближе, то дальше от центра Галактики. Все это должно сильно отражаться на активности Солнца, создавая мегаритмы, которую мы непосредственно заметить не можем.
Геологи установили, что наиболее серьезные изменения на Земле происходили с периодом 180-200 млн лет: крупнейшие эпохи горообразования, вымирание больших групп фауны и флоры, трансгрессии и регрессии океана, резкие климатические изменения.
Таким образом, от осознания и изучения механизмов глобальной взаимосвязи природных процессов мы переходим к пониманию взаимосвязей в космических, галактических масштабах. Изучение ритмичности природных процессов позволит прогнозировать события катастрофического характера.
Подобные документы
Требования образовательных стандартов по дисциплине "Концепции современного естествознания". Изучение и понимание сущности фундаментальных законов природы, составляющих каркас современных физики, химии и биологии. Методология современного естествознания.
лекция [26,7 K], добавлен 24.11.2017Волновая концепция света О. Френеля. Концепции классической электродинамики. Электромагнитное поле Максвелла и эфир. Возникновение предпосылок ядерной физики. Эволюционная теория Дарвина. Концепции классической термодинамики. Достижения биологии XIX века.
реферат [61,7 K], добавлен 22.03.2011Основные свойства эволюционных процессов и их отличие от динамических и статистических процессов и явлений в природе. Современные подходы к анализу сложных самоорганизующихся систем. Особенности синергетики. Экономика с точки зрения синергетики.
курсовая работа [23,1 K], добавлен 01.10.2010Синергетика – наука о сложном. Сущность гуманитарного аспекта синергетики. Синергетический процесс с социальной точки зрения. Подходы к анализу систем. Эволюционная триада и принцип причинности. Диалектика, самоорганизация, хаос и порядок, эволюция.
реферат [96,3 K], добавлен 10.01.2011Естественнонаучная и гуманитарная культуры и история естествознания. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Порядок и беспорядок в природе, хаос. Пространство и время, принципы относительности, симметрии, универсального эволюционизма.
курс лекций [545,5 K], добавлен 05.10.2009Естествознание как система научных знаний о природе, обществе и мышлении взятых в их взаимной связи. Формы движения материи в природе. Предмет, цели, закономерности и особенности развития, эмпирическая, теоретическая и прикладная стороны естествознания.
реферат [25,4 K], добавлен 15.11.2010Ученые и философы о вопросе судьбы науки, об особенностях эволюции процесса познания в науке, о конечных итогах данного процесса. Современная физика. Восточный мистицизм. Взаимосвязь современной физики и восточного мистицизма в неаучных исследованиях.
реферат [20,0 K], добавлен 23.12.2007Цель и предмет курса "Концепции современного естествознания", основные термины и понятия. Специфические черты науки, виды культуры. История становления научных знаний. Естественнонаучная картина мира. Внутреннее строение Земли. Законы химии и биологии.
шпаргалка [136,9 K], добавлен 12.02.2011Кибернетика и ее принципы. Самоорганизующиеся системы. Связь кибернетики с процессом самоорганизации. Синергетика как новое направление междисциплинарных исследований. Отличие синергетики от кибернетики. Структурные компоненты процесса самоорганизации.
реферат [58,1 K], добавлен 09.09.2008Особенности формирования научной картины мира в эпоху становления классического естествознания. Развитие физики как науки. Исследование роли внутренних и внешних факторов в формировании физической картины мира. Новая гелиоцентрическая парадигма Коперника.
реферат [36,3 K], добавлен 27.12.2016