Взаимоотношения организма и окружающей среды
Взаимоотношения организма и окружающей среды
Елена Ростиславовна Разумова
Организм и среда обитания
Одним из главных выводов учения В.И.
Вернадского
о биосфере была мысль о взаимосвязи
всех живых организмов между собой и со
средой обитания. Элементарная единица
эволюции — популяция
— находится в динамическом равновесии
с другими популяциями и со средой
обитания. Такие динамические равновесия
называются популяционными волнами
.
Человеку ни в коем случае нельзя
вмешиваться в природные популяционные
волны (4-й закон Б. Коммонера
— природа знает лучше). Размер популяции
— результат динамического равновесия
между ее биологическим потенциалом и
сопротивлением среды обитания. Когда
сопротивление среды ослабевает,
численность популяции взрывоопасно
возрастает.
Человеческая популяция,
как и всякая другая, подчиняется тем же
законам. Но, в отличие от других живых
организмов, человек резко снизил
сопротивление среды, практически нарушив
природные балансы, преодолел действие
лимитирующих факторов. Как уже было
сказано, человек выиграл в конкурентной
борьбе с другими видами, научившись в
изобилии производить продовольствие,
орошать поля и благоустроив свои жилища,
а также создав средства борьбы с
болезнетворными микробами и, тем самым,
отрубив себя от естественного отбора.
С помощью техники ради удовлетворения
своих потребностей человечество стало
эксплуатировать природные ресурсы,
доведя их почти до полного истощения,
что привело к исчезновению целых
экосистем (например, обезлесение
планеты), т.е. в значительной степени мы
поддерживаем собственное существование
за счет исчерпания ресурсов и истребления
других популяций.
Однако, чрезмерно развив производство, человек не только выиграл, но и проиграл, поскольку перечисленные выше факторы его «победы» над природой сильно и болезненно ударили и по человеческой популяции. Над человечеством нависла экологическая опасность, угрожающая прежде всего его здоровью.
Здоровье человека и экологическая безопасность
Здоровье
— это состояние полного физического,
психического и социального благополучия,
а не только отсутствие болезней
(определение ВОЗ
— Всемирной организации здравоохранения).
Рассмотрим более подробно, как загрязнение атмосферы, гидросферы и почвы влияют на здоровье каждого человека, наций и всего человечества.
Загрязнение воздуха.
Потенциально наиболее опасными для
здоровья человека считаются атомные
объекты, объекты химической промышленности,
нефтепереработки, металлургии,
трубопроводы, транспорт. В больших
городах, однако, среди основных источников
загрязнения воздуха лидирует не
промышленность, а автотранспорт. В
выбросах автомобилей содержатся
токсичные угарный газ и соединения
свинца, а также сажа, углеводороды,
оксиды азота и т.д. (всего более 200
компонентов). Поскольку все эти выбросы
тяжелее воздуха и скапливаются, в
основном, у поверхности земли, дети, с
которыми гуляют родители вдоль больших
автомагистралей, отравляются больше,
чем сопровождающие их взрослые.
Результатом является резкое увеличение
болезней органов дыхания у современных
детей (даже по сравнению с предыдущим
поколением).
От отравления воздуха вдоль автострад желтеют и осыпаются листья с деревьев. Кусты, листья и травы вдоль дорог накапливают значительные количества тяжелых металлов, поэтому в этих местах недопустим сбор грибов, ягод, лекарственных трав, заготовка сена, поскольку мясо и молоко домашних животных, которых кормят таким сеном, содержат токсины, опасные для здоровья людей. Тяжелые металлы концентрируются в почве и корнеплодах, грибах и ягодах, что не только снижает урожаи, но и несет угрозу здоровью.
Гидросферу
отравляет сброс промышленных сточных
вод. В настоящее время они загрязняют
более трети мирового речного стока.
Кроме нефти и нефтепродуктов, тяжелых
металлов, токсичных пестицидов, диоксинов
и радиоактивных отходов, весьма опасным
является тепловое загрязнение вод, в
результате которого «умирают» водоемы.
Тепло является одним из видов загрязнений.
Теплые сточные воды нагревают водоем,
уменьшается растворимость в воде
кислорода (который и так плохо в ней
растворяется), начинается мор рыбы,
резко возрастает заиливание водоема,
что в конце концов приводит к его
заболачиванию.
По данным российских природоохранных
органов ежегодно растет число водных
объектов с высоким уровнем загрязненности
воды, предельно допустимые концентрации
(ПДК)
ряда вредных веществ в этих водоемах
превышены в 10 и более раз (определение
ПДК и других критериев качества окружающей
среды будут рассмотрены в теме 3). К
наиболее загрязненным морским районам
РФ
относятся Азово-Черноморский бассейн
,
Северный Каспий
,
Финский залив
Балтийского моря
,
залив Петра Великого
Японского моря
,
Баренцево море
в районе архипелага Новая Земля
.
Страдают не только моря, но и большие и малые реки России, во многих из них из-за чрезмерного загрязнения недопустимо купание и рыболовство.
Одним из самых загрязненных мест в
России и, как полагают некоторые экологи,
на всей планете, оказался городок
Карабаш
в Челябинской области
,
где работает медно-серный комбинат,
сливающий свои неочищенные сточные
воды в местные речку и озеро. В этом
поселке зафиксирована самая высокая в
стране смертность на тысячу жителей,
что является результатом многократного
превышения показателей экологических
стандартов в этом районе.
Пресноводные объекты
— это еще и источники питьевой воды,
качество которой в России катастрофически
упало за последнее десятилетие. Сырую
воду «из-под крана» сейчас нельзя пить
ни в одном из населенных пунктов РФ.
Экологическая безопасность
— это состояние защищенности жизненно
важных интересов личности, общества,
природы и государства от реальных и
потенциальных угроз, создаваемых
антропогенным или природным воздействием
на ОС. Экологическая безопасность
является важнейшей естественной
потребностью человека наряду с его
потребностью в пище, воде, одежде, жилище.
Вся жизнь человека направлена на
удовлетворение физических, духовных и
социальных потребностей, включая
обеспечение экологической безопасности.
Министерство природных ресурсов РФ в
1993 г. разработало программу «Экологическая
безопасность России», Совет безопасности
РФ в том же году обсудил вопрос состояния
здоровья населения России (в том числе
и в связи с экологической ситуацией в
стране).
Россия,
как и вся планета, находится в экологическом
кризисе
,
к которому в конце минувшего столетия
в связи с переходным периодом добавились
еще экономический и технологический
кризисы. О губительном воздействии на
здоровье людей техногенных загрязнений
ученые неоднократно предупреждали еще
в 70-е годы прошлого века. В начале
нынешнего столетия предостережения о
возможности техногенных катастроф
уже стали исходить от политиков.
Возможность таких катастроф возникает
в связи с износом оборудования, непрерывно
работающего на некоторых промышленных
объектах более 60 лет (аварии на шахтах,
падающие самолеты и вертолеты и т.д.).
Одновременно каждый день происходят «тихие» катастрофы, поскольку сбросы и выбросы загрязнений обладают коварным свойством накапливаться, аккумулироваться в биосфере, и катастрофа надвигается без взрывов и пальбы, незаметно, но неотвратимо. При этом взрослое население страдает болезнями печени, почек, легких, вызванных выбросами свинца; некачественная вода является причиной заболеваний органов пищеварения и выделительной системы. Основными причинами детской инвалидности в зонах экологического неблагополучия являются поражения органов дыхания, центральной нервной системы и мозга.
Все сказанное свидетельствует о том, что в РФ экологическая опасность несет угрозу генофонду страны и мешает выходу России из социально-экономического кризиса.
Качество продуктов питания
Одним из видов экологической безопасности
является продовольственная безопасность,
поскольку она относится к основным
факторам, определяющим здоровье населения
страны. Положение дел в этой сфере в РФ
сильно ухудшилось в начале 90-х годов
прошлого века в связи с потоком
неконтролируемых поставок некачественного
продовольствия из-за рубежа, ослаблением
контроля за производством и реализацией
продуктов питания. Все это привело к
массовым пищевым отравлениям, прежде
всего, некачественными спиртными
напитками.
Одной из причин такого ухудшения были слабая техническая оснащенность многих отечественных предприятий пищевой промышленности и торговли (большинство производственных мощностей в этой сфере не обновлялось от 30 до 50 лет!), низкий уровень санитарной культуры, использование некачественного сырья, отсутствие производственного контроля в связи с ликвидацией лабораторных служб в этой отрасли.
Ситуация начала постепенно выправляться в начале ХХI в. в связи с введением жесткого контроля за качеством продовольствия, ликвидацией многочисленных «точек», не имеющих лицензий на изготовление и торговлю продуктами питания, техническим обновлением производственных мощностей в пищевой промышленности.
Экологические аспекты демографической ситуации в России
С экологической безопасностью тесно
связана демографическая ситуация в
России. По числу жителей РФ занимает
седьмое место в мире после Китая,
Индии
,
США
,
Индонезии
,
Бразилии
и Пакистана
.
К началу ХХI в. Россия подошла, имея один
из самых высоких темпов убыли населения
(депопуляции
).
Причинами этого являются:
низкая рождаемость, массовое распространение однодетной семьи, не обеспечивающей воспроизводство населения;
высокая смертность, уровень которой является одним из самых высоких в Европе (16,3 чел. на тысячу жителей);
огромные потери трудоспособных мужчин от несчастных случаев, отравлений и травм (около 30% по данным на 2002 г.), что во многом связано с ростом алкоголизма и низким качеством спиртных напитков;
кризис семьи, высокий уровень разводов;
значительные объемы вынужденной (часто нелегальной) миграции, в том числе, обусловленной экологическими причинами (проблема экологических беженцев).
Как видно, причины демографического кризиса в России лежат не только в социальной сфере, но во многом имеют и экологический характер. На начало 2003 г. в России проживало 143,1 млн человек. Прогнозы демографов неутешительны: к 2010 г. численность населения в РФ составит примерно 138—139 млн человек, и Россия переместится с седьмого на девятое место в мире по численности населения. Долгосрочные прогнозы говорят о том, что если современные тенденции сохранятся, то через 5—6 десятилетий, во второй половине ХХI в., население России сократится примерно вдвое.
Для преодоления в России негативных демографических тенденций необходимо:
улучшение состояния здоровья населения, что будет способствовать снижению предотвратимой смертности, прежде всего мужчин в трудоспособном возрасте;
стимулирование рождаемости и укрепление семьи на основе повышения качества уровня жизни и материального поощрения рождения детей;
формирование определенных социальных и духовно-нравственных установок в обществе.
В 2005 г. наметился некоторый демографический перелом: по сравнению с предыдущими годами возросла рождаемость. Вероятно, это связано с некоторой стабилизацией уровня жизни населения и проявлением социального оптимизма. На выправление депопуляционной ситуации в России направлена и принятая в 2006 г. Президентская программа, обеспечивающая как стимуляцию рождаемости в стране (материальная и социальная помощь матерям), так и сокращение смертности (поддержка пенсионеров и инвалидов). Если эта программа будет осуществлена и тенденция на рост рождаемости продолжится и усилится, то мрачные прогнозы отечественных и зарубежных демографов могут и не оправдаться.
Человек и Космос
До сих пор речь шла о влиянии (в основном, негативном) человека на природу. Но очевидно, что есть и обратное влияние: природные факторы (а в этой части речь пойдет о космических факторах), несомненно, влияют на физиологию и поведение человека.
Несколько десятилетий назад практически
никому не приходило в голову связывать
свою работоспособность, самочувствие
и эмоциональное состояние с активностью
Солнца, фазами Луны, магнитными бурями
и другими космическими явлениями.
Пионером в этой области был русский
ученый Александр Леонидович Чижевский,
создавший гелиобиологию
— раздел биологии, изучающий влияние
Солнца на физиологические и поведенческие
механизмы человека. О том, что Солнце
во многом определяет функционирование
растений и животных, люди знали с древних
времен (цветение и плодоношение у
растений, брачные периоды у животных и
т.д.). Ритмичность, свойственная космическим
телам — движению Земли, Солнца, Луны и
звезд, является также неотъемлемым
свойством живых организмов, универсальным
качеством всего живого, общим принципом
организации мироздания. Это свойство
проявляется на всех биологических
уровнях: клеточном, тканевом, организменном,
экосистемном и биосферном.
Человек — биологическое существо,
которое в ходе своей эволюции адаптировалось
(приспособилось) к ритмическим изменениям
в природе. В человеческом организме
известно множество ритмичных процессов,
называемых биоритмами:
работа сердца, дыхания, активность мозга
и сексуальной деятельности. Человеческий
мозг является источником слабого
электромагнитного поля, называемого
биополем
.
С другой стороны, большинство физических
факторов внешней среды, влияющих на
человека, также имеет электромагнитную
природу. Солнце — мощный источник
электромагнитного поля, которое
накладывается на биополе мозга, модулирует
его. Отсюда следует, что изменения
солнечной активности могут напрямую
влиять на работу мозга, и это касается
не только физиологии человека, но и его
социального поведения.
А.Л. Чижевский проанализировал всплески социальной активности в истории 70 стран (войны, восстания, бунты, революции) и пришел к выводу, что в большинстве случаев годы этих социальных вспышек совпадают с периодами повышенной солнечной активности (раз в 11 лет, 9 раз за столетие). Судьба ученого оказалась трагичной, он был репрессирован во время сталинского режима и вернулся из лагерей больным человеком.
Прошло несколько десятилетий, и для нас стала вполне обычной информация метеослужбы о магнитных бурях и росте солнечной активности; некоторые издания публикуют графики этих процессов и указывают наиболее неблагоприятные дни, когда людям с больным сердцем и сосудами следует быть особенно осторожными.
Среди механизмов, объясняющих влияние
Луны на биологические объекты, важнейшим
является гравитация,
вызывающая приливы и отливы в морях и
Мировом океане
,
изменение состояния атмосферы
и геомагнитного поля
.
В настоящее время современная наука
полагает, что у каждого человека
осуществляются индивидуальные ритмы
активности: физической, эмоциональной
и интеллектуальной. Наличие таких ритмов
не зависит от расовых и национальных
признаков. Физический цикл (23,7 суток)
определяет энергию человека, его
выносливость и способность к адаптации,
координацию движений. Эмоциональный
цикл (28,4 суток) связан с состоянием
нервной системы и настроением,
интеллектуальный (33,2 суток) — с творческими
способностями личности. Каждый цикл
распадается на два полупериода —
положительный и отрицательный, т.е.
графически его можно представить в виде
синусоиды в зависимости от времени, а
начало координат соответствует дате
рождения человека. Организм бывает
особенно чувствительным при смене
знака, т.е. при пересечении графиками
оси абсцисс. Если в одной точке пересекаются
две или три кривые биоритмов, этот момент
может оказаться весьма неблагоприятным
в поведенческом механизме человека.
Статистика несчастных случаев в Японии,
США
и Австрии
показала, что их максимум приходится
на «нулевые» дни, когда положительный
период одного или двух биоритмов
сменяется отрицательным. В этих странах
учитывают биоритмы при планировании
работы таксистов, хирургических операций,
графиков тренировок спортсменов и т.д.
Для облегчения расчетов индивидуальных
циклов в некоторых странах уже выпускают
специальные калькуляторы и часы,
показывающие, кроме времени и даты, еще
и биологические ритмы человека. Кроме
того, опубликовано большое количество
таблиц, позволяющих каждому человеку
определять состояние своего организма.
Все изложенное свидетельствует о том, что человек, являясь частью биосферы Земли, теснейшим образом связан не только со всеми процессами, идущими на планете, но также с окружающим нас Космосом, Вселенной и, прежде всего, с ближайшими космическими телами — Солнцем и Луной.
Выводы и итоги
Выиграв в конкурентной борьбе с другими
видами, но чрезмерно развив материальное
производство, человек проиграл, поскольку
нарушил экологическую безопасность
своего существования.
Последствия хозяйственной деятельности существенно ухудшили состояние здоровья человечества по сравнению с предыдущими поколениями.
В России сложившаяся экологическая
ситуация
несет угрозу генофонду страны и мешает
выходу России из социально-экономического
кризиса.
Демографическая ситуация в России к
началу ХХI в. характеризуется падением
общей численности населения (депопуляцией),
что угрожает национальной безопасности.
Жесткий контроль качества продуктов
питания, вводимый в России в последние
годы, позволил повысить продовольственную
безопасность
страны.
Космические факторы (активность Солнца и Луны) влияют на физиологические и поведенческие механизмы человека.
Список литературы
Агаджанян Н.А., Торшин В.И. Экология человека. М., 1994.
Алексеев В.П. Очерки экологии человека. М.: Наука, 1993.
Моисеев Н.Н. Человек и биосфера. М.: Юнисам, 1995; 1999.
Разумова Е.Р. Экология. Курс лекций. М.: МИЭМП, 2006.
Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Словарь-справочник. М., 1992.
Трещалин М.Ю. Гармония и биоритмы. М.: МИЭМП, 2005.
Экология человека. Словарь-справочник / Под ред. Н.А. Агаджаняна. М., 1997.
Алексеева Т.И. Географическая среда и биология человека. М.: Наука, 1997.
Небел Г. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. В 2-х тт. М.: Мир, 1993.
Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. М., 1995.
Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. М., 2002.
Для подготовки данной применялись материалы сети Интернет из общего доступа