Открытия и изобретения, о которых должен знать современный человек - Сергей Бердышев

Животные не обладают способностью синтезировать белки и углеводы, а потому вынуждены поглощать готовые соединения, питаясь растениями или промышляя охотой на своих травоядных сородичей. Трупы животных и растительные останки поедаются бактериями и грибами, которые перерабатывают белки и прочие органические соединения в неорганические, возвращая эти вещества обратно в окружающую среду. Круг замыкается.

Живые существа всей планеты в процессе взаимодействия с окружающей средой ежегодно производят свыше 2000 млрд т органики и прочего белка, потребляя за это же время 2475 млрд ГДж (гигаджоулей) солнечной энергии, пропуская через себя 2500 млрд т воды, 100 млн т углерода. При этом живые существа выделяют в природу ежегодно 1550 млн т кислорода и до 5 млрд т отмирающей органики, которая присовокупляется к почвенным слоям и отложениям пород.

На сегодняшний день масса горных пород, сформированных из остатков живых существ или биокосного вещества (известняков и других карбонатов, торфа, углей и других горючих ископаемых), составляет до 1016 т. В результате живое и биокосное вещество Земли образует сферу действия геомериды, область ее распространения и влияния на косную материю. Эта сфера проявления преобразующей работы организмов на земном шаре получила название оболочки жизни, или биосферы.

Человек — такое же живое существо, каким являются миллионы других видов геомериды. Поэтому он представляет собой неотъемлемую часть биосферы. Вернадский назвал существование человечества функцией оболочки живой материи. Наш вид возник в результате длительного эволюционного развития биосферы именно тогда, когда для его появления была подготовлена почва, т. е. подходящая среда, способная обеспечить выживание человечества.

Разумную материю можно назвать продуктом биосферы. По мере развития и усложнения последней возник качественно новый тип особым образом организованной материи, приспособленной к сознательной деятельности и мышлению. Внутренняя логика развития биосферы требует ее разрушения со временем и смены новой планетарной оболочкой, обладающей высокой геохимической активностью. Но такая смена означает вымирание человечества как вида и неизбежную гибель всего живого.

Вот почему прогрессивное развитие общества направлено на максимальное освоение природных ресурсов и преобразование среды обитания. Переделка условий существования не столько поддерживает наше нынешнее существование, сколько создает базу для обеспечения существования и в дальнейшем. Биосфера будет видоизменяться, но не под действием разрушительных сил Земли и космоса. Фактором эволюции оболочки живой материи выступит хозяйственная деятельность человека, подчинившего себе планетарные процессы.

Контролируя и направляя закономерные изменения в окружающей среде, человек сохранит и улучшит условия своего существования. Таким образом, в целом жизнь на Земле будет сохранена. Однако это дело далекого будущего. Пока же цивилизация своим неумелым управлением природой уверенно приближает наступление экологической катастрофы и выступает в роли деструктивного, а не созидательного фактора.

Успешное преодоление современного экологического кризиса и устранение его последствий позволят человечеству благополучно преобразовать биосферу и сохранить ее в новой эволюционной форме — ноосфере, т. е., если следовать мысли Вернадского, оболочке разума, координирующей все природные процессы на Земле и в околоземном космическом пространстве.

Изобретение экологических технологий

Взаимоотношения природы и человека на протяжении всей нашей истории были довольно сложными, неоднозначными. Конфликты между развивающимся обществом и окружающей средой всегда происходили по вине человека и, как правило, заканчивались экологическими кризисами. Только научно-технический прогресс спасал человеческий род от вымирания. В целом наше покорение природы выглядело следующим образом. Доисторический человек на раннем этапе своего развития занимался преимущественно собирательством, реже промышлял охотой на мелких животных.

Постепенное увеличение численности человечества привело к сокращению ресурсов промысла и собирательства и послужило причиной первого в истории экологического кризиса. Вряд ли стоит считать этот кризис антропогенным, т. е. вызванным человеком в ходе своей добывающей деятельности. Эксплуатация ресурсов не привела к сколько-нибудь существенным нарушениям в экосистемах, но заставила часть собирателей перейти на более активный промысел. Произошедшая за период 50–10 тыс. лет назад биотехническая революция изменила способ взаимоотношения человека с природой.

Охота становится главным средством добычи пропитания, начинается специализация первобытных племен по методам загона и прочих приемов лова, по видам промысловых животных, по типу охотничьих орудий. Многие племена на этом пути зашли в тупик и вымерли. Пагубным последствием усиленного сосредоточения на охоте, вылившегося в перепромысел крупных животных, стало полное истребление мегафауны.

Мегафауной называется совокупность гигантских птиц и млекопитающих, обитавших на планете до нашей эры. В Евразии к мегафауне относят мамонта, ископаемого бизона, шерстистого носорога, дикую лошадь, пещерного льва, пещерного медведя, тура и других животных. В Северной Америке человек истребил бизона и саблезубого тигра, в Южной Америке — гигантского ленивца и глиптодонта, в Австралии и Новой Зеландии — дипротодонта, сумчатого волка, нелетающую птицу моа.

Меньше всего пострадала фауна Африки, поскольку здесь животные успевали приспособиться к опасному двуногому соседу. Но и здесь по вине человека вымерли один вид львов, сиватерии (разновидность жирафов), гигантские лемуры и гигантские птицы эпиорнисы. Этот первый антропогенный кризис называется еще кризисом перепромысла. За ним последовали и другие. Человечество спасалось переходом к более разумным формам управления природой. Чтобы уцелеть после кризиса перепромысла, первобытные люди от охоты перешли к земледелию и скотоводству.

Затем последовал кризис поливного земледелия, обернувшийся засолением почв и вынудивший человека перейти к богарному земледелию. Именно этот кризис, по мнению некоторых исследователей, стал причиной падения Вавилона.

В Элладе и Древнем Риме начался кризис продуцентов, т. е. кризис сокращения лесной растительности. Дефорестация (исчезновение лесов) усилилась в средние века и повлекла за собой индустриальную революцию. Человек перешел на широкое использование металлов, горючих ископаемых и прочего минерального сырья.

Последствия развития цивилизации в этом направлении проявились в наше время, когда разразился кризис загрязнения окружающей среды и нехватки минеральных ресурсов. Этот кризис называется еще кризисом редуцентов, т. е. бактерий и грибов, перерабатывающих отмирающие останки и играющих в природе роль мусорщиков. Человек производит столько ядовитых отходов, что нейтрализовать их не могут все бактерии Земли. Кроме того, многие производимые нами соединения являются синтетическими, т. е. искусственными, которые никогда не участвовали в геохимических круговоротах вещества в биосфере.

В настоящее время человечество уже приняло ряд мер, направленных на предотвращение перехода кризиса в глобальную катастрофу, несущую гибель всему живому. Например, почти решена проблема нехватки минеральных ресурсов. Следует благодарить за это знаменитый Римский клуб — организацию, которая в 1970-х гг. занималась анализом экологической обстановки на планете и на основании проведенных исследований предрекла катастрофическое сокращение минерального сырья. Неутешительный прогноз заставил промышленников разрабатывать ресурсосберегающие технологии и перейти на более экономное и рациональное использование минерального сырья.

Проблема антропогенного кризиса загрязнения не решена окончательно и по сей день. Для ее решения необходимо перевести промышленность на безотходное производство с замкнутым циклом, позволяющее полностью использовать исходное сырье. Экология, однако, предупреждает, что полностью безотходное производство невозможно. Если что-то берется из среды, то что-то должно поступать взамен. Однако почти не давать отходов может предприятие, где производственный цикл завершается правильно спланированной утилизацией веществ, легко перерабатываемых бактериями.

В совокупности ресурсосберегающие и безотходные технологии называются экологическими. В последнее время к ним относятся устройства, использующие альтернативные источники энергии. Под альтернативными понимаются источники энергии, заменяющие современные гидроэлектростанции, тепловые и атомные электростанции. Производство большого количества энергии на ГЭС, ТЭС и АЭС чревато серьезными нарушениями в окружающей среде. Электростанции производят много вредных выбросов и нарушают естественный энергетический баланс на планете. Гораздо более безопасным представляется использование естественных энергоресурсов вулканов, термальных вод, приливов и отливов, солнечного излучения.