Основные этапы развития биосферы Земли
Реальная шкала времени, лет назад | "Годовая" шкала времени | Этапы эволюции |
4,0 млрд. | 1 января | Образование органических молекул |
3,7 млрд. | 1 февраля | Первые бактерии |
3,3 млрд. | 1 марта | Бактериальные колонии |
3,0 млрд. | 1 апреля | Нитчатые фотосинтезирующие бактерии |
3,0 – 2,6 млрд. | апрель | Рост разнообразия бактерий |
2,0 млрд. | 1 июля | Высокое разнообразие бактерий, развитие сложноорганизованных клеток |
1,4 млрд. | 1 сентября | Первые сложные клетки, характерные для животных и высших растений |
1,4 – 0,7 млрд. | сентябрь – октябрь | Быстрый рост разнообразия жизненных форм в морях, появление всех типов беспозвоночных |
700 млн. – 300 млн. | ноябрь | Развитие позвоночных |
500 млн. – 400 млн. | 10 – 20 ноября | Первые челюстноротые рыбы, "век рыб" |
400 млн. – 300 млн. | 20 – 30 ноября | "Век амфибий", начало освоения суши |
300 млн. – 60 млн. | 1 декабря – 20 декабря | "Век динозавров" |
200 млн. | 15 декабря | Первые млекопитающие |
60 млн. | 20 декабря | Начало господства млекопитающих и птиц |
6,5 млн. | 31 декабря, 10 часов | Начало эволюции человека |
3,0 млн. | 31 декабря, 16 часов | Первый человек |
40 тыс. | 31 декабря, 23 часа 52 минуты | Человек разумный (homo sapiens) |
10 тыс. | 31 декабря, 23 часа 58 минут | Начало развития сельского хозяйства |
300 | 31 декабря, 23 часа 59 минут 58 секунд | Начало промышленной и научно-технической революций |
Отношения человека и природы не оставались неизменными на протяжении развития цивилизации. Для первобытных обществ характерным было мифологизированное отношение к природе, воспринимаемой как живое существо, одухотворенное и одушевленное. Первобытные люди ощущали себя в родстве с различными животными и растениями (тотемами), иногда даже – с природными явлениями. По утверждению немецкого философа Э.Кассирера именно чувство единства с природой – самый мощный импульс мифологического мышления.
Постепенно отношение человека к природе менялось. В христианстве уже прослеживаются два подхода: одни мыслители (Франциск Ассизский, Сергий Радонежский и др.) прославляли природу как творение Бога, другие считали, что человек – "венец творения", а природа находится в подчиненном ему положении (вспомним слова тургеневского героя Базарова: "Природа – не храм, а мастерская, и человек в ней работник"). Великие географические открытия, промышленная и научно-техническая революции усилили вторую тенденцию в общественном сознании: природа воспринималась как неисчерпаемый ресурс, а экологические проблемы – как преодолимые. К середине XX века взаимоотношения человека и природы приобрели характер антропогенного экоцида – разрушения людьми экологической жизни на Земле, в том числе и условий собственного существования, поскольку состояние окружающей природной среды является одним из четырех факторов, от которых зависит здоровье человека ("вес" этого фактора оценивается приблизительно в 20 %, остальные три фактора – это наследственность (20 %), образ жизни (50 %) и уровень здравоохранения (10 %)). Экологические проблемы возникли из-за антиэкологического характера общества, в конечном счете, – всего человечества; создавшаяся ситуация вполне могла быть охарактеризована словами Ф.Ницше: "Безумие единиц – исключение, а безумие групп, партий, народов, времен – правило".
Осознание опасности такого пути развития человеческой цивилизации породило целый спектр стратегий дальнейшего развития: от провозглашения главной целью защиту биосферы даже ценой гибели человечества, поскольку сохраненная биосфера создаст затем другие, более совершенные виды, до полной замены биосферы искусственной средой, якобы лучше удовлетворяющей все потребности человека. Отметим, что, несмотря на кажущуюся полярность, обе крайние стратегии приведут к одному и тому же результату – исчезновению человечества с лица Земли.
Фундаментальное значение для выработки оптимальной стратегии взаимоотношений человека и природы имеет учение великого русского ученого В.И.Вернадского оноосфере(термин "ноосфера" – область, сфера разума – был введен в обращение в 1927 году французскими философом Э.Леруа и палеонтологом и теологом П.Тейяром де Шарденом). В начале 20-х годов нашего века В.И.Вернадский пришел к мысли, что изменение природы человеком становится явлением геологического масштаба: "Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. И перед ним, перед его мыслью и трудом, становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера". Развитие человеческой цивилизации В.И.Вернадский рассматривал как закономерный этап развития биосферы: "Жизнь не является … внешним случайным явлением земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функции, без которых она не могла бы существовать". А также: "Цивилизация культурного человечества – поскольку она является формой организации новой геологической силы, создавшейся в биосфере, – не может прерваться и уничтожиться, так как это есть большое природное явление, отвечающее исторически, вернее, геологически, сложившейся организованности биосферы". Человек – естественный компонент биосферы, возникший в результате ее эволюции и подчиняющийся ее законам. В то же время, своей разумной деятельностью человек многократно усиливает планетарную функцию живого вещества, что неизбежно приводит к постепенной трансформации биосферы в "мыслящую оболочку", сферу разума – ноосферу.
Естественно возникает вопрос об оптимальной стратегии движения человечества к ноосфере.
По мнению академика Н.Н.Моисеева, такой стратегией являетсякоэволюция, т.е. совместная, взаимосвязанная эволюция человеческого общества и биосферы, выражающаяся в согласовании "стратегии природы" и "стратегии разума".
Однако в силу того, что реально возможные темпы эволюции биосферы и человеческого общества различаются на много порядков (таблица 1.1), фактически речь может идти только об изменении поведения общества по отношению к природе, подчинении общества экологическому императиву.
В 1983 году была создана Международная комиссия ООН по окружающей среде и развитию. В 1987 году Комиссия опубликовала доклад "Наше общее будущее", в котором решение экологических проблем было тесно связано с решением проблем социальных, экономических и политических и была сформулирована стратегия движения к ноосфере – концепция устойчивого развития.
В соответствии с докладом:"Устойчивое развитие – это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности".
Американский ученый Д.Медоуз конкретизировал это определение, сформулировав требования, которым должно отвечать устойчивое развитие:
рождаемость примерно равна смертности;
темпы инвестирования примерно равны темпам амортизации капитала;
темпы потребления невозобновимых ресурсов не превышают темпов разработки их устойчивой возобновимой замены;
интенсивность выбросов не превышает возможностей окружающей среды их поглощать.
По мнению бывшего вице-президента США А.Гора этот перечень должен включать следующие требования:
ограничение прироста населения;
разработка экологических технологий;
изменение экономических принципов;
создание системы международных соглашений по окружающей среде;
экологическое воспитание населения Земли.
Весьма своеобразно выразил концепцию устойчивого развития американский экономист Л.Туроу: "Если все население Земли будет обладать производительностью труда Швейцарии, стандартом потребления в Китае, социальным выравниванием Швеции и дисциплиной Японии, то планета сможет выдержать во много раз большее население, чем сегодня". Но "если производительность будет такой же, как в Чаде, а стандарты потребления, как в США, социальное и классовое сознание, как в Индии, и общественная дисциплина, как в Аргентине, трудно будет выдержать и при современной численности населения".
Следует отметить еще одно обстоятельство. В докладе Национальной академии наук США (1987 год) говорится: "Не недостаток экологической информации приводит к отрицательному воздействию на окружающую среду, а неправильное применение этой информации".
Перспективу на пути к устойчивому развитию открывает обширная программа "Повестка дня на XXI век", принятая на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в 1992 году в Рио-де-Жанейро (см. Приложение 3). В Конференции приняли участие представители 179 государств (в основном главы государств и правительств), а также представители ООН, международных и многочисленных неправительственных организаций.
Хотя экологические проблемы имеют глобальный характер и затрагивают интересы каждой страны в мире, можно выделить группу стран, так называемых экологических "тяжеловесов", ситуация в которых в наибольшей степени влияет на экологическое состояние планеты в целом и отражает основные экологические тенденции в современном мире. Это Бразилия, Германия, Индия, Индонезия, Китай, Россия, США и Япония. Данные, приведенные в таблице 1.2, позволяют понять, почему выделены именно эти восемь стран.
Таблица 1.2
- 1.1. Предмет и структура экологии
- 1.2. Специфические особенности экологии
- 1.3. Развитие и устойчивость
- Основные этапы развития биосферы Земли
- Страны – экологические "тяжеловесы"
- 2.1. Определение и структура экосистем
- 2.2. Биота
- 2.3. Биотические факторы
- 2.3.1. Гомотипические реакции
- 2.3.2. Гетеротипические реакции
- Виды гетеротипических реакций
- 2.4. Принцип Гаузе
- 2.5. Абиотический компонент
- 2.5.1. Свет
- 2.5.2. Температура, атмосферное давление, влажность, атмосферные осадки и климат
- 2.5.3. Соленость и кислотность
- 2.5.4. Биологические ритмы
- 2.5.5. Геопатогенные зоны
- 2.6. Закон лимитирующих факторов
- 3.1. Гомеостаз
- 3.2. Обмен веществом, энергией, информацией
- 3.3. Основные принципы функционирования экосистем
- 3.3.1. Первый принцип
- 3.3.2. Второй принцип
- 3.3.3. Третий принцип
- 3.4. Устойчивость экосистем
- 3.4.1. Равновесие популяций
- 3.4.2. Механизмы популяционного равновесия
- 3.5. Математические модели популяционной динамики
- 3.6. "Гипотеза Геи"
- 4.1. Экологические сукцессии
- 4.2. Эволюционная сукцессия
- 4.2.1. Некоторые генетические положения
- 4.2.2. Эволюционная сукцессия
- 4.3. Влияние человека на видовое разнообразие
- Причины исчезновения видов
- Причины, угрожающие существованию видов
- Распределение сохранившихся естественных ландшафтов в различных регионах мира
- Охраняемые территории и исчезающие виды для стран – экологических "тяжеловесов" (1990-е годы)
- 4.4. Интродукция видов
- 5.1. Связь между экологией и демографическими проблемами
- Распределение населения и мирового богатства
- Распределение мирового потребления
- 5.2. Основные показатели демографической ситуации
- Демографические данные по отдельным регионам и странам за 1988 год
- Динамика демографических процессов в России
- Коэффициент детской смертности и средняя продолжительность жизни
- Десять крупнейших государств мира и прогноз численности их населения в 2100 году
- 5.3. Причины демографического взрыва
- 5.4. Причины различий демографической ситуации в разных странах
- Демографическая ситуация в странах – экологических "тяжеловесах"
- 5.5. Пути решения проблемы народонаселения
- 5.5.1. Повышение уровня жизни
- 5.5.2. Крупномасштабные проекты и адекватная технология
- 5.5.3. Снижение рождаемости
- 6.1. Ресурсы, отходы, загрязнение
- Антропогенное воздействие на биосферу
- 6.2. Почва
- 6.2.1. Основные свойства почвы
- Взаимоотношения между механическим составом почвы и ее физическими и химическими свойствами
- 6.2.2. Потери почвы
- Распределение земельного фонда России по целевому назначению
- Скорость эрозии почв
- Опустыненные земли засушливых регионов
- Орошаемые земли, опустыненные вследствие засоления
- 6.2.3. Предупреждение потерь почвы
- 6.3. Вода
- Содержание воды в растительных и животных организмах
- 6.3.1. Основные свойства воды как среды жизни
- 6.3.2. Круговорот воды
- Скорость водообмена
- 6.3.3. Влияние человека на круговорот воды
- Потребление пресной воды для производства 1 тонны продукции
- 6.3.4. Сохранение и возобновление водных ресурсов
- 6.4. Воздух
- Химический состав сухого воздуха
- 7.1. История вопроса, топливно-энергетический баланс и классификация энергетических ресурсов
- Среднее ежедневное потребление энергии на душу населения на разных стадиях развития цивилизации
- Методы получения электроэнергии в сша в 1987 году
- Структура мирового потребления топливно-энергетических ресурсов
- 7.2. Ископаемое топливо
- 7.3. Энергия воды и ветра
- 4. Атомная энергия
- 7.4.1. Масштабы и характеристика ядерной энергетики
- Действующие энергоблоки аэс России
- Наиболее распространенные изотопы, образующиеся в ядерном реакторе
- 7.4.2. Проблема безопасности аэс
- 7.4.3. Реакторы-размножители и другие направления ядерной энергетики
- 7.5. Энергоэффективность и рентабельность
- Классификация качества различных видов энергии
- Энергоэффективность различных способов отопления помещений
- Коэффициенты рентабельности для различных энергетических систем
- 7.6. Альтернативные источники энергии
- 8.1. Экологическое нормирование качества окружающей среды
- 8.2. Вредители и загрязнение пестицидами
- 8.2.1. Вредители
- 8.2.2. Пестициды как средство борьбы с вредителями
- 8.2.3. Экологические методы борьбы с вредителями
- 8.3. Загрязнение синтетическими органическими соединениями
- Влияние синтетических органических веществ на здоровье человека
- 8.4. Загрязнение тяжелыми металлами
- Поступление тяжелых металлов в организм человека с пищей за сутки
- 8.5. Загрязнение водоемов биогенами и эвтрофизация
- 8.6. Загрязнение нефтью
- 8.7. Загрязнение атмосферы
- 8.7.1. Смог
- Влияние режима работы двигателя автомобиля на состав выхлопных газов
- 8.7.2. Кислотные осадки
- 8.7.3. Разрушение озонового слоя
- 8.7.4. Парниковый эффект
- Выбросы углерода от сжигания ископаемых видов топлива странами – экологическими "тяжеловесами" в 1995 году
- 8.8. Тепловое загрязнение
- 8.9. Сброс отходов в Мировой океан (дампинг)
- 8.10. Экономика загрязнения и риск
- 9.1. Предмет изучения и этапы развития
- 9.2. Основные характеристики воздействия ионизирующего излучения на организмы и единицы их измерения
- Периоды полураспада некоторых радиоактивных изотопов
- Значения взвешенных коэффициентов wтк для различных тканей и органов человека
- 9.3. Воздействие ионизирующего излучения на организмы
- Коэффициенты концентрирования некоторых радионуклидов для пресноводных организмов
- Полулетальная доза облучения для различных живых организмов
- Допустимые уровни облучения человека
- Допустимые уровни облучения, установленные для военного времени для военнослужащих
- Степени лучевой болезни
- Некоторые уровни облучения
- 9.4. Радиоэкология популяций и сообществ
- 9.5. Радиационный фон
- 9.5.1. Естественный радиационный фон
- Средняя удельная радиоактивность строительных материалов
- Предельно-допустимые значения мощности эквивалентной дозы облучения
- Предельно-допустимое содержание радиоактивных изотопов в продуктах питания
- 9.5.2. Искусственный радиационный фон
- 9.6. Радиационная обстановка в России, Санкт-Петербурге и Ленинградской области
- 10.1. Масштабы урбанизации и связанные с ней экологические проблемы
- Динамика мирового процесса урбанизации (по в.П.Максаковскому)
- Урбанизация для различных групп стран
- Темпы урбанизации в России
- Количество городов-миллионеров
- Мегаполисы (на 1985 год)
- Ежегодное потребление ресурсов и выбросы современного города с населением 1 миллион человек (по ю.И.Скурлатову, г.Г.Дуке, а.Мизити)
- 10.2. Проблема твердых отходов
- Структура твердых бытовых отходов в сша в 1988 году
- Сравнительная характеристика различных способов ликвидации мусора
- Уровень рециркуляции макулатуры
- 10.3. Очистка сточных вод и газовых выбросов
- 10.3.1. Очистка сточных вод
- 10.3.2. Очистка газовых выбросов
- 10.4. Городской микроклимат
- 10.5. Шумовое загрязнение и вибрация
- Шумовое загрязнение
- 10.6. Пылевое загрязнение
- 10.7. Растительность и животные в городе
- 10.8. Электромагнитное загрязнение
- 10.9. Экологически устойчивый город
- 10.10. Экологическая обстановка в Санкт-Петербурге
- 10.10.1. Состояние атмосферного воздуха
- Количество загрязняющих веществ, выброшенных в атмосферу Санкт-Петербурга за период 1987 – 1997 годов
- Данные по загрязнению атмосферного воздуха в 1996 – 1997 годах
- Перечень превышения нормативов в точках наблюдения по основным загрязняющим веществам, имеющим значение в плане риска влияния на здоровье
- Превышение нормативов загрязнения атмосферы по веществам в Санкт-Петербурге за 1997 год
- Уровни загрязнения атмосферного воздуха в 1997 году
- Превышение нормативов загрязнения атмосферы по точкам наблюдения за 1997 год
- Превышение нормативов загрязнения атмосферы по районам Санкт-Петербурга за 1997 год
- 10.10.2. Состояние водных объектов
- Состояние загрязненности водных объектов Санкт-Петербурга в 1990 году
- Динамика загрязненности водотоков Санкт-Петербурга в 1996 – 1997 годах
- Качество питьевой воды в Санкт-Петербурге
- 10.10.3. Дамба
- Наводнения в Санкт-Петербурге в 1703 – 1994 годах
- 10.10.4. Состояние городских почв
- Районы наиболее загрязненных почв в Санкт-Петербурге
- 10.10.5. Шумовое загрязнение
- Уровень шума на транспортных магистралях Санкт-Петербурга
- 10.10.6. Зеленые насаждения и животный мир
- Состояние зеленых насаждений в Санкт-Петербурге
- 10.10.7. Проблема городских отходов