 |
Геоцентризм, биоцентризм и антропоцентризм рассмотрения объектов природы
|
|
|
|
Геоцентризм. Планета Земля или геосфера имеет следующие основные составляющие компоненты: газообразную атмосферу, жидкую гидросферу, твердую литосферу, расплавленную и вязкую мантию, раскаленное и металлическое ядро Земли. Атмосфера, в свою очередь, подразделяется на: тропосферу (до 6-8 км); стратосферу (от 8-10 км до 50 км), включающей озоновый слой; мезосферу (от 40 до 80 км); термосферу (от 80 до 850 км), включающей еще ионосферу; экзосферу (от 850 до 1500 км). Данный подход выделения сфер основан на характеристике агрегатного состояния веществ составляющих Землю, является геоцентрическим, не учитывающим наличие живых организмов в геосфере.
Биоцентризм. С биоцентрической позиции, т.е. с точки зрения распространения живых организмов в пределах сфер Земли, выделяются: аэробиосфера, гидробиосфера и литобиосфера, объединенные в настоящую биосферу или эубиосферу.
Эубиосфера на суше очень тонкое образование — практически она заканчивается на высоте роста растений и глубине проникновения корней. Эубиосфера может доходить до высоты около 100 метров в самых высоких лесах, или не превышать высоты 40-50 сантиметров в пустынях. В глубину Земли эубиосфера распространяется чуть глубже распространения корней растений. Самые глубококорневые растения — верблюжья колючка и саксаул, корни которых не распространяются глубже 30 метров. Именно в эубиосфере живут и размножаются растения — продуценты первичной биологической энергии. Эти растения продуценты суши и океана, за счет очень высокой скорости накопления биомассы, при благоприятных условиях, определяют устойчивость биосферы в целом. Толщину эубиосферы на суше вряд ли можно представить толще 150 метров.
|
|
|
В эубиосфере сосредоточена основная часть активной биомассы около 99,8 %. И не более 0,02 % активной биомассы может находиться выше или ниже эубиосферы. Даже птицы поднимаются выше растений только во время перелетов. В остальное время они существуют на поверхности Земли (суше или воде).
Кроме того, существуют ряд понятий как артебиосфера, мегабиосфера, панбиосфера, метабиосфера, парабиосфера, гипобиосфера и другие.
Метабиосфера — слой литосферы, преобразованный жизнью (живым веществом или биогенными веществами), но в котором ныне живые организмы не присутствуют.
Гипобиосфера — слой литосферы, где живые организмы могут находиться в результате случайных причин и в состоянии временно существовать, но не могут нормально жить и размножаться.
Теллуробиосфера — нижняя часть литобиосферы, в пределах которой могут существовать лишь организмы-анаэробы и ниже которой расположена гипобиосфера.
Стратобиосфера — верхняя часть аэробиосферы, где теоретически еще могут постоянно существовать микроорганизмы, главным образом в виде живых спор. Выше в парабиосферу живые организмы попадают случайно. Стратобиосфера пространственно не совпадает со стратосферой и расположена на высотах 4-5 км.
Парабиосфера — слой атмосферы от 5 до 10 км, куда живые организмы попадают в результате случайных причин и где они могут очень кратковременно существовать, но не в состоянии нормально жить и размножаться.
Апобиосфера — высокие слои атмосферы (выше 10 км), в которые никогда (даже случайно) не поднимаются живые организмы и куда биогенные вещества заносятся в очень незначительном количестве.
Артебиосфера — слой биосферной колонизации в околоземном пространстве, т.е. тот слой, в котором летают искусственные спутники Земли.
Классификация различных видов биосфер, в упрощенной форме, схематично представлена на рисунке 1.
|
|
|
| Панбиосфера { | Артебиосфера | |
| Апобиосфера | ||
| Мегабиосфера{ | парабиосфера | |
| эубиосфера { | аэробиосфера{ | стратобиосфера |
| тропобиосфера | ||
| гидробиосфера | ||
| литобиосфера{ | фитобиосфера | |
| педобиосфера | ||
| теллуробиосфера | ||
| гипобиосфера | ||
| метабиосфера |
Рисунок 1 Схема взаимосвязи видов биосфер.
Таким образом, биоцентрический подход характеризует распространение живых организмов, и дает иную картину сфер Земли, которая не совпадает с геоцентрическим подходом выделения сфер.
Антропоцентризм. Жизнь на Земле практически неуничтожима, пока Солнце не превратится в Сверхновую звезду. Если же случится какая-либо планетарная катастрофа без распада Земли, как гипотетического Фаэтона, то могут вымереть лишь какие-то виды, в том числе и человек. Но при этом, из имеющегося многообразия жизненных форм на Земле обязательно найдутся такие, которые смогут выжить, приспособиться к новым условиям и дадут толчок в новое эволюционное развитие разумной жизни. Поэтому, антропоцентризм есть такое рассмотрение объектов, процессов и явлений, в котором, основной и конечной целью является выживание человечества как биологического вида. При рассмотрении объектов Земли, и происходящих в окружающей среде процессов и явлений, интересы человека и человеческого общества ставятся в качестве главнейшей цели любой деятельности. Заявляя о сохранении биоразнообразия, человечество уничтожает грызунов, саранчу и других вредителей лесов, садов и сельскохозяйственных посевов, борется с сорняками, уничтожает микробы и вирусы. Говоря об охране окружающей среды, человечество настолько воздействует на нее, что его деятельность практически не оставила, так называемых девственных, неизмененных человеком ландшафтов.
Иначе, в основе любой деятельности предполагается удовлетворение потребностей человека за счет природных ресурсов. Но, при этом, обществом выдвигаются требования сохранения окружающей среды в состоянии безопасном, именно для человека. Для этого проводится регламентация видов деятельности и контроль, жесткость которых зависит от уровня развития экологического законодательства в той или иной стране.
Под “окружающей средой” принято понимать систему природных и антропогенных объектов и явлений, которые, так или иначе, воздействует на людей. Понятие “окружающая среда” включает природные, социальные и искусственно создаваемые физические, химические и биологические факторы, т. е. все то, что прямо или косвенно воздействует на жизнь и деятельность человека. В понятие “окружающая среда” включается практически вся солнечная система. Это связано с тем, что на человечество воздействуют процессы, происходящие на Солнце (магнитные бури, солнечные циклы периодичностью 29.5 дней, 1 год, 2.2 – 2.5 лет, 5.5 лет, 11 лет), явления космического порядка (кометы, падение астероидов, вспышки сверхновых звезд и т.д.)
|
|
|
1.4 История развития экологии
Экология как биологическая дисциплина возникла в середине XIX века, а в самостоятельную науку она превратилась только в первой половине XX века. Однако появлению экологии предшествовала длительная предыстория. Накопление экологических сведений началось с момента появления человека на Земле. Всю историю развития экологии можно разделить на пять этапов:
I. Этап накопления экологических сведений о взаимодействии растений и животных со средой в рамках ботаники и зоологии. Этот этап продолжался с глубокой древности до конца XVIII века.
II. Этап формирования экологических направлений в рамках ботанической и зоологической географии. Он продолжался с конца XVIII века до середины XIX века.
III. Этап формирования экологии растений и экологии животных как наук об адаптациях организмов к среде обитания. Данный этап продолжался с середины XIX века до 20-х годов XX века.
IV. Этап становления экологии как общебиологической науки, являющейся теоретической базой охраны природы. Продолжался этот этап с 20-х по 60-е годы XX века.
V. Этап развития глобальной экологии и превращения экологии в биогеографическую науку, с выделением в ее рамках антропоэкологии (экологии человека). Начался данный этап с 60-х годов XX века и продолжается в настоящее время.
Основные моменты развития экологии на каждом этапе следующие.
|
|
|
I. Первый этап самый длительный в истории экологии, поэтому его подразделяют на 3 периода:
1.Период древнегреческих философов. В этом периоде накопленные экологические сведения нашли свое отражение в трудах древнегреческих философов. Аристотель описал поведение свыше 500 видов животных и классифицировал их по образу жизни и характеру потребностей. В его трудах имеются сведения о перелетах птиц, миграции и спячке рыб, строительной деятельности животных. Ученик Аристотеля Теофраст Эрезийский, который считается отцом ботаники, описал особенности растений в разных условиях среды. Он отмечал зависимость формы и роста растений от типа почвы и климата. Эмпедокл также отмечал взаимодействие растений с условиями среды. Известный древнегреческий врач Гиппократ в своих трудах описывал влияние факторов среды на здоровье человека.
2. Период средневекового застоя. В этом периоде накопления экологических сведений не происходило, поскольку в науке доминирующей была теологическая (божественная) теория происхождения жизни и виды считались неизменными, влияние среды вообще отрицалось.
3. Период эпохи Возрождения. В эпоху Возрождения великие географические открытия послужили толчком дальнейшему развитию естественных наук и экологии в том числе. В XVI-XVIII веках экологические сведения составляли основную часть отчетов научных экспедиций на разные континенты и острова. В трудах С.П.Крашенинникова, И.И.Лепехина, П.С.Палласа и др. русских исследователей указывается на взаимозависимость изменения климата, флоры и фауны в разных частях Земного шара. Проблема влияния внешних условий на морфологию животных рассматривается в трудах Ж.Бюффона. Так, в «Естественной истории» (13 томов) он впервые признает, что превращение одного вида в другой происходит под влиянием внешних факторов. Благодаря накопленному научному материалу о растительном и животном мире различных материков земного шара стала формироваться наука биогеография, появление которой считается началом II этапа истории экологии.
II. На втором этапе быстрыми темпами развивалась наука биогеография, которая состояла из двух разделов: ботаническая география и зоологическая география, в рамках которых экологические сведения анализировались и на основании этого формировались экологические направления. Так, А.Гумбольдт в 1807 году опубликовал книгу «Идеи о географии растений», в которой высказал идею об изолиниях растений. Суть этой идеи заключается в том, что в сходных географических условиях у растений появляются сходные физиономические формы. Ж.Б.Ламарк считал, что влияние внешних условий — одна из главных причин эволюции растений и животных («Философия зоологии», 1809 г.). А.Декандоль в 1855 году в книге «Ботаническая география» описал влияние факторов природной среды на растения и отметил повышенную экологическую пластичность растений по сравнению с животными. Профессор Московского университета К.Ф.Рулье по праву считается одним из предшественников Ч.Дарвина и основателем экологии животных. Он написал более 160 работ по зообиологии. Через все эти труды проходит мысль, что развитие органического мира обусловлено влиянием изменяющейся внешней среды. Он разработал широкую систему экологических исследований животных, которая вызвала значительный интерес у последователей. Ученик К.Ф.Рулье Н.А.Северцов в 1855 году опубликовал магистерскую диссертацию на тему «Периодические явления в жизни птиц, гад и зверей Воронежской губернии». В предисловии к новому изданию этой книги говорится, что этот труд является первым детальным экологическим исследованием в мировой зоологической литературе, многие годы не имеющий себе равных и не утративший своего значения до наших дней.
|
|
|
III. Третий этап начинается с момента выхода в свет книги Ч.Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» в 1859 году. Эволюционное учение Ч.Дарвина явилось мощным толчком для развития экологии на качественно новой основе. Додарвиновский период развития экологии считается ее предысторией. Вслед за выходом книги Ч.Дарвина Э.Геккель впервые употребил термин экология в своем труде «Всеобщая морфология организмов», который вышел в 1866 году, а в 1868 году в книге «Натуралистическая теория мирообразования» он дал определение сущности новой науки. Однако этот термин прижился только к концу XIX века. Во второй половине XIX века экологические исследования, в основном, касались влияния климатических факторов на растительные и животные организмы. В 1895 году Е.Варминг в книге «Ойкологическая география растений» обосновал представление о жизненных формах растений. По сути дела он ввел термин «экология» в ботанику. А.Ф.Миддендорф в конце XIX века применил учение А.Гумбольдта об изолиниях к животным. Параллельно с развитием аутэкологии возникло новое направление в экологии. В 1877 году немецкий гидробиолог К.Мебиус ввел понятие «биоценоз» или «природное сообщество». Учение о растительных сообществах в дальнейшем обособилось в отдельную науку фитоценологию. Большую роль в ее развитии сыграли С.И.Коржинский, Г.Ф.Морозов, В.Н.Сукачев, Т.А.Работнов и др. ученые. В 1910 году на III Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе экологию растений разделили на аутэкологию и экологию сообществ — синэкологию. Такое разделение в дальнейшем распространилось на экологию животных и общую экологию. Этому способствовали появившиеся новые научные труды Ч.Адамса, В.Шелфорда, С.А.Зернова и др. В 1912 году Ф.Клементс опубликовал работу о сукцессиях и климаксовом состоянии растительных сообшеств. В 1913-20 г. были созданы научные экологические общества, основаны экологические журналы, экологию начали преподавать в университетах.
IV. Четвертый этап знаменателен тем, что темпы развития экологии существенно ускорились, и она сформировалась как общебиологическая наука. Этому способствовало появление и развитие новых научных направлений. В 1923-27 г. В.И.Вернадский создал учение о биосфере как глобальной биологической системе планеты Земля. В 30-40-е годы как самостоятельное направление обособилась экология популяций — демэкология. Основателем ее считается Ч.Элтон. Наряду с ним в ее развитие большой вклад внесли ученые С.С.Шварц, Н.П.Наумов, Д.Н.Кашкаров, В.В.Догель, В.Н.Беклемишев. В 40-е годы в экологии возник новый принцип исследования природных сообществ в их взаимосвязи со средой обитания. В связи с этим в 1935 году английский ученый А.Тенсли ввел термин «экосистема», а в 1942 году советсткий ученый В.Н.Сукачев ввел термин «биогеоценоз». С развитием экосистемной и популяционной экологии начали использоваться количественные методы анализа, которые превратили экологию в точную науку, способную давать объективную оценку состояния природных систем и на ее основании правильно планировать природоохранные мероприятия.
V. Начиная с 60-х годов ХХ столетия экология начала развиваться мощными темпами, начала проникать во все сферы человеческого знания — превращаясь из биологической науки в биогеографическую — появилась геоэкология. На границе экологии человека и других наук начали возникать пограничные науки, такие, как экологическая биохимия, экологическая физиология, математическая экология и др. Кроме этого, экология стала проникать и во все сферы человеческой деятельности в прикладном аспекте — в виде охраны окружающей человека среды. Эти разнообразные виды охраны окружающей человека среды начали называть промышленная экология, сельскохозяйственная экология, медицинская экология, инженерная экология, экономическая экология, социальная экология, правовая экология и т.д. и т.п.
1.5 Основы учения о биосфере
Термин “биосфера”, для обозначения геологических пластов населенных жизнью, был впервые введен австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 г. Однако учение о биосфере “о сфере жизни” как биологической системе появилось в 20-е годы нынешнего столетия, автором его является русско - советский ученый В.И.Вернадский. Биосфера — это та оболочка Земли, в которой существовали и существуют живые организмы и в образовании которой они играли и играют основную роль. Биосфера имеет свои границы, обусловленные распространением жизни. Биосфера представляет собой глобальную биологическую систему, включающую огромное разнообразие составляющих компонентов (теллуробиосфера, педобиосфера. фитобиосфера, тропобиосфера, стратобиосфера, афотобиосфера, эубиосфера, гипобиосфера и т.д.) охарактеризовать которые по отдельности крайне трудно.
Биосферу В. И. Вернадский рассматривал как качественно своеобразную оболочку Земли, развитие которой в значительной мере определяется деятельностью живых организмов. Сущность его учения заключается в том, что высшая фаза развития материи на Земле — жизнь — опосредует другие планетарные процессы. “Можно без преувеличения утверждать, – пишет ученый, – что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни, определяется живыми организмами. Несомненно, что энергия, придающая биосфере ее обычный облик, имеет космическое происхождение. Она исходит из Солнца в форме лучистой энергии. Но именно живые организмы, совокупность жизни, превращают эту космическую лучистую энергию в биологическую, биохимическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Это живые организмы, которые своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом, своей смертью и своим размножением, постоянным использованием своего вещества, а главное – длящейся сотни миллионов лет непрерывной сменой поколений, своим рождением и размножением порождают одно из грандиознейших планетных явлений, не существующих нигде, кроме “биосферы”. В. И. Вернадский, таким образом, рассматривает биосферу не как простую совокупность живых организмов, как единую термодинамическую оболочку (пространство), в которой сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическими условиями среды.
Жизнь, зародившись около 3,5 миллиарда лет тому назад на Земле, не только сама эволюционировала, но и изменяла условия своего существования. Жизнь, за счет очень высокой активности, формировала биосферу. Сначала очень примитивную биосферу, затем все совершенней. И наконец, в ее нынешнем состоянии или близком к ней, биосфера сформировалась всего лишь около 2 миллионов лет тому назад. Рассмотрим вкратце этапы эволюции Солнечной системы, Земли и жизни на ней.
ГЛАВА 2 ЭВОЛЮЦИЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ, ЗЕМЛИ И ЖИЗНИ НА НЕЙ
|
|
|
