Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет прикладной математики и информатики

Кафедра математической физики

роль человека в эволюции биосферы. Воздействие человека на биосферу

Реферат студентки 4 курса 8 группы

Глумовой Алины Леонидовны

Преподаватель Урбанович Х.Х,

доцент, кандидат физико-математических наук

Минск 2014

• Содержание
• Введение
• 1. Эволюция биосферы
• 1.1 Биосферный уровень организации живого. Биосфера,ее структура и функции
• 1.2 Концепция коэволюции
• 1.3 Космические циклы и усложнение структуры биосферы
• 1.4 Взаимодействие организма и среды. Экология
• 1.5 Учение В.И. Вернадского о биосфере
• 2. Эволюция человека
• 2.1 Человек - вершина естественного развития Земли
• 2.2 Проблема антропогенеза
• 2.3 Биологическое и социальное в человеке
• 3 . Биосфера и человек
• 3.1 Место человечества в эволюции биосферы и концепция ноосферы
• 3.2 Человек и ноосфера
• 4 . Основные экологические проблемы современности
• 4.1 Хозяйственная деятельность человека
• 4.2 Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды
• 4.3 Пути решения экологических проблем
• Заключение
• Литература
• экологический биосфера ноосфера вернадский

Введение

Взаимоотношения человека и природы носят сложный характер и нуждаются в тщательном и полном изучении. Успехи человечества в потреблении природных ресурсов зависят от познания законов природы и умелого их использования. Одна из самых крупных проблем во взаимоотношениях природы и общества -- это противоречие между ограниченными ресурсами, размерами Земли и неограниченно возросшими потребностями человечества. Это противоречие привело к возникновению чрезвычайно серьезных экологических проблем глобального масштаба.

Я выбрала эту тему не случайно, потому что считаю ее наиболее актуальной в наше время, ведь самая главная задача человечества на сегодняшний день - это создать гармонию между человеком и природой.

Моя цель рассказать аудитории об эволюции биосферы и человека, что их объединяет, как они влияют на друг друга, какие проблемы возникают и как эти проблемы решаются.

Еще в 1926 г. В.И. Вернадский писал: «Созданная в течение геологического времени, установившаяся в своих равновесиях биосфера начинает все сильнее и глубже меняться под влиянием научной мысли человечества». Вот эту-то биосферу Земли, измененную научной мыслью и преобразованную для удовлетворения всех потребностей численно растущего человечества он и называл «ноосферой». Учение В.И. Вернадского о биосфере служит научным фундаментом в разработке ряда современных глобальных проблем и прежде всего проблем окружающей среды и разумного использования природных богатств биосферы.

Биосфера - это среда нашей жизни, это та «природа», которая нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке. Человек - прежде всего - своим дыханием, проявлением своих функций, неразрывно связан с этой «природой», хотя бы он жил в городе или в уединенном домике. - В.И.Вернадский.

1. Эволюция биосферы

1.1 Биосферный уровень организации живого. Биосфера, ее структура и функции

Термин «биосфера» был введен австрийским геологом Э. Зюссом (1875 г.) для обозначения оболочки Земли, образованной совокупностью живых организмов. Это соответствовало исходной, сугубо биологической концепции биосферы. В современном естествознании под биосферой понимают оболочку Земли, населенную и активно преображаемую живыми организмами. Биосфера включает нижние слои атмосферы, водную среду и верхнюю часть земной коры. Два главных компонента биосферы (живые организмы и среда их обитания) существуют в постоянном взаимодействии, образуя целостную многоуровневую систему.

Отдельные популяции живых организмов также не являются изолированными от окружения. В ходе эволюции образуются биоценозы- сообщества животных, растений, микроорганизмов. В совокупности со средой обитания биоценозы образуют биогеоценозы. В них происходит непрерывный обмен веществом и энергией, который реализуется множеством трофических цепочек и биогеохимических циклов. Биогеоценозы служат элементарными ячейками биосферы, которые, взаимодействуя между собой, устанавливают динамическое равновесие в ней. Живое вещество выполняет системообразующую роль в суперсистеме жизни- биосфере. [1]

Биосферу слагают следующие типы веществ:

1. Живое вещество -- вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4-3,6*1012 т (в сухом весе) и составляет менее 10-6 массы других оболочек Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты».

2. Биогенное вещество -- вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.

3. Косное вещество -- в образовании которого жизнь не участвует; твердое, жидкое и газообразное.

4. Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

5. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6. Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.

7. Вещество космического происхождения.

Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: развитием нашей планеты как космического тела и протекающих в ее недрах химических преобразований, биологической эволюции живых организмов и развитием человеческого общества.

Границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным существование живых организмов. Верхняя граница проходит примерно на высоте 20 км от поверхности планеты и отграничена слоем озона, который задерживает губительную для жизни коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца. Таким образом, живые организмы могут существовать в тропосфере и нижних слоях стратосферы. В гидросфере земной коры организмы проникают на всю глубину Мирового океана - до 10-11км. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5-7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и уровнем проникновения воды в жидком состоянии.

Атмосфера. Газовая оболочка состоит в основном из азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержится диоксид углерода (0,003 %) и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и биологические процессы на поверхности Земли и в водной среде. Для биологических процессов наибольшее значение имеют: кислород, используемый для дыхания и минерализации мертвого органического вещества, диоксид углерода, участвующий в фотосинтезе, и озон экранирующий земную поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения. Азот, диоксид углерода, пары воды образовались в значительной мере благодаря вулканической деятельности, а кислород - в результате фотосинтеза.

Гидросфера. Вода - важный компонент биосферы и один из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95%) находится в Мировом океане, который занимает около 70 % поверхности Земного шара и содержит 1 300 млн. км.

Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их содержание широко варьируется в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. В воде содержится в 60 раз больше диоксида углерода, чем в атмосфере.

Гидросфера формировалась в связи с развитием литосферы, которая в течение геологической истории Земли выделяла большое количество водяного пара.

Литосфера. Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных пород, и органические вещества - продукты жизнедеятельности организмов.

Живые организмы (живое вещество). Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности земли, в почве и приповерхностном слое океана.

В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21 % приходится на растения, но их вклад в общую биомассу составляет 99 %. Среди животных 96 % видов беспозвоночные и только 4% позвоночные, из которых только десятая часть - млекопитающие.

Таким образом, в количественном отношении преобладают формы, состоящие на относительно низком уровне эволюционного развития.

Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, одна она играет ведущую роль в геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы черпают из окружающей среды. Огромные количества живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются.

Ежегодно благодаря жизнедеятельности растений и животных воспроизводится около 10 % биомассы.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами.

Существенная особенность биосферы - биогенная миграция атомов химических элементов, вызванная лучистой энергией Солнца и выражающаяся в процессах обмена веществ, росте и размножении организмов.

Биогенная миграция атомов подчиняется двум биогеохимическим принципам (В. И. Вернадский):

а) стремится к максимальному проявлению;

б) приводит к выживанию организмов, увеличивающих биогенную миграцию атомов биосферы.

Биогеохимические функции биосферы:

· газовая, включающая биогенную миграцию газов в результате фотосинтеза и азотофиксации;

· концентрационная, состоящая в аккумуляции живыми организмами химических элементов, рассеянных во внешней среде;

· окислительно-восстановительная, в частности, превращение веществ, содержащих атомы с переменной валентностью (железо, марганец и т.п.);

· биохимическая - процессы, протекающие в живых организмах.

Биогеохимические функции биосферы характеризуют ее как целостную систему.

Посредством этих функций осуществляется круговорот органического вещества на Земле. [2]

1.2 Концепция коэволюции

Высшая степень согласованности всех видов жизни в биосфере - результат единой эволюции взаимодействующих биосистем - коэволюции. Коэволюция проявляется в тонкой взаимной приспособляемости видов, во взаимодополнении живых систем. В конечном счете коэволюция приводит к увеличению разнообразия и сложности в природе. В этом представлении состоит суть концепции кэволюции. Согласно ей, многообразие живых организмов - это основа организации и устойчивости биосферы. Каждый биологический вид выполняет свою функцию в биосферном циркулировании вещества, энергии, в обмене информацией и осуществлении обратных связей. В связи с этим очевидна опасность уменьшения численности видов живых организмов и сокращение генофонда, которые непрерывно происходят под все возрастающим давлением человеческой цивилизации на природу.

Глубокая, фундаментальная взаимосвязь компонентов биосферы делает ее похожей на единый живой организм, который, родившись практически одновременно с Землей, непрерывно эволюционирует. Планетарные масштабы этой эволюционирующей системы и одновременно ее схожесть с живым организмом определяют место биосферы как особого уровня организации живой материи.

1.3 Космические циклы и усложнение структуры биосферы

Эволюция биосферы предстает как процесс самоорганизации в открытой неравновесной системе планетарного масштаба. Источником упорядоченности в биосфере Земли служит отрицательный энтропийный баланс при непрерывном обмене с окружением.

Источником энергии в биосфере является прежде всего Солнце. Жизнь на Земле, биосфера возникли, существуют и развиваются за счет негэнтропии солнечного излучения. Мощность излучения Солнца достаточно стабильна.

Однако в истории Земли известны глобальные ритмические изменения климата. Так, за последний миллион лет было несколько оледенений. Одной из основных причин изменений климата считают небольшие изменения земной орбиты и наклона земной оси. Они меняют количество солнечной энергии, поступающей на Землю, и ее распределение по сезонам и широтам. Этого оказывается достаточно для заметных последствий в нелинейной системе атмосфера-океан. Малые астрономические факторы являются источником значительных периодических перестроек в климате планет, а вместе с этим- и в биосфере. Эти глобальные циклические процессы имеют периоды в сотни и десятки тысяч лет. Механизмы их влияния на эволюцию биосферы изучены пока слабо. Есть и другие механизмы космического влияния, связанные с потоком частиц (электронов, протонов, ионов и др.), поступающих к Земле от Солнца. Этот поток называют солнечным ветром. Его интенсивность многократно возрастает при периодических выбросах вещества и излучения с поверхности Солнца - вспышках на Солнце.

Величины потоков энергии и космических частиц, воздействующих на биосферу и на ее биологические компоненты, являются сложными функциями, имеющими характерную временную периодичность, называемую космическими циклами.

Циклы, связанные с солнечной активностью, длятся примерно 11 лет. Максимумы солнечной активности проявляются на Земле в виде магнитных бурь и других явлений планетарного масштаба. Влияние солнечной активности на земные процессы носит название солнечно-земных связей. Статистически установлена связь между уровнем солнечной активности и ходом ряда процессов в биосфере Земли.

Известный русский ученый А. Л. Чижевский, выполнив сопоставительные исследования в области солнечной астрономии, биологии и истории, пришел к выводу о значительном влиянии периодичности солнечной активности не только на биологические, но и на социальные процессы на Земле. Этот вывод послужил основой его концепции зависимости биологической и общественной жизни от космических ритмов и началом нового направления в биологии - гелиобиологии.

В связи с концепцией А. Л. Чижевского стоит сделать несколько замечаний. Не подлежит сомнению сама позитивная направленность его идей. По существу, эти идеи отражают неклассический подход к изучению сложных явлений, какими являются биологическая и социальная эволюция в целой системе «Солнце-биосфера-социум». Достоинство концепции заключается, прежде всего, в постановке новой научной проблемы и ее решении на основе учета ранее не контролировавшихся внешних факторов. Однако широкая интерпретация выводов о решающем значении солнечной активности на биологические и социальные процессы не кажется безусловно допустимой. В биологических (а тем более социальных) процессах одновременно действуют многие весьма сильные связи и факторы; их наличие учтено и использовано в ходе эволюционного отбора, совершенствования биологически видов и выработки социальных механизмов. И солнечно-земные связи- лишь часть из них. Поэтому далеко идущие выводы из концепции Чижевского, например, вывод об обусловленности социальных потрясений активностью нашего светила, кажется чрезмерным упрощением.

1.4 Взаимодействие организма и среды. Экология

Установлено, что в природе невозможно выделить и изучить живую систему вне ее взаимосвязей с иными живыми системами и с неживым окружением. Поэтому в начале XX века в науку стали все шире проникать типично неклассические идеи холистического (то есть целостного) подхода к изучению природы.

Одним из результатов этой тенденции стала новая научная дисциплина- экология, образовавшая еще один мост между биологией и другими естественными науками, а также техническими и социальными науками.

Экология- это наука об отношениях сообществ, образуемых живыми организмами, между собой и с окружающей средой. Ключевым понятием и базовой моделью экологии является экосистема. Экосистемой называют единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в которых живые и неживые элементы связаны обменом веществ и энергии.

Экология исследует процессы, влияющие на распространение и численность организмов. В современных условиях к таким процессам относятся и всевозможные проявления деятельности человека. Поэтому экология стала теоретической базой охраны природы. Но задачи экологии значительно шире. Главная задача экологии - исследование закономерностей, связанных с воспроизводством, гибелью и миграцией живых организмов, и выработка методов управления этими процессами в условиях возрастающего влияния человека на окружающую среду.

С развитием техники и технологии, расширением поля деятельности человека и масштабов ее последствий возникла новая комплексная проблема- экология и здоровье человека. В связи с этой проблемой в экологии появилось новое направление - экология человека, задача которой - исследование адаптивных возможностей человека в изменяющейся среде обитания. Опасность для человека состоит в том, что несмотря на огромные адаптационные возможности человека, они не соответствуют темпам неблагоприятных изменений в среде обитания. Это сделало приоритетом экологии выработку принципов рационального природопользования и охраны природы. Одним из важнейших становится принцип сохранения экосистем при развитии хозяйственной деятельности. Соблюдение этого принципа в каждом конкретном случае призвана обеспечить экологическая экспертиза производственных проектов.

1.5 Учение В.И. Вернадского о биосфере

Основы целостного учения о биосфере заложены российским ученым геобиохимиком В. И. Вернадским в 1930-е годы. Изучив роль живой материи, прослеживающейся на всем протяжении ее эволюции, он пришел к выводу о неразрывной связи живых и неживых систем. В истории Земли происходил непрерывный процесс планетарной интеграции живой и неживой материи, приведший к образованию сложной единой, тонко сбалансированной системы- биосферы. Вернадский понимал биосферу как сферу единства живого и неживого. Этот вывод стал одним из основополагающих принципов его биосферной теории. Он показал, что все компоненты жизни на Земле предстают в совокупности мощный фактор, вовлекающий в круговорот неорганические вещества планеты, аккумулируя энергию солнечного излучения и преобразуя ее в энергию земных процессов. Вернадский сумел сделать фундаментальное эмпирическое обобщение: «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а поэтому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Специфический облик Земли как небесного тела фактически сформирован жизнью.

Таким образом, В.И. Вернадский придал концепции биосферы биогеохимический смысл. С его именем связано также формирование социально-экономической концепции биосферы, предполагающей ее превращение на определенном этапе эволюции в ноосферу [1].

2. Эволюция человека

Фундаментальные процессы генетической изменчивости, адаптации и отбора, которые лежат в основе огромного разнообразия органической жизни, определяют также ход эволюции человека. Изучением процессов становления человека как вида, а также внутривидовых вариаций, анатомических и физиологических, занимается антропология (во многих странах эту науку называют физической антропологией, отличая от культурной антропологии, к которой относят лингвистику, доисторическую археологию и этнографию).

В 1739 шведский естествоиспытатель Карл Линней в своей Системе природы (Systema Naturae) классифицировал человека - Homo sapiens - как одного из приматов. С тех пор среди ученых не возникало никаких сомнений в том, что именно таково место человека в зоологической системе, которая охватывает все ныне живущие формы едиными классификационными отношениями, основанными главным образом на особенностях анатомического строения. В этой системе приматы образуют один из отрядов в составе класса млекопитающих и разделяются на два подотряда: полуобезьяны (в их число входят лемуры и долгопяты) и высшие приматы. К последним относятся обезьяны (а именно обезьяны Старого света, т.е. мартышкообразные, и обезьяны Нового света), человекообразные обезьяны (гиббоны и крупные человекообразные обезьяны - орангутан, гориллы, шимпанзе) и человек. Приматы обладают многими общими специфическими признаками, отличающими их от других млекопитающих.

Ни Линней, ни другие систематики того времени не создали какой-либо эволюционной теории для объяснения как морфологического сходства, объединяющего Homo sapiens с родственными приматами, так и характерных отличий, позволяющих выделить его в отдельный вид. Несмотря на это, созданная Линнеем классификация сыграла заметную роль в появлении теории эволюции. Некоторые эволюционные концепции были сформулированы еще до опубликования в 1859 Происхождения видов (On the Origin of Species) Дарвина. В конце 18 в. на эти темы писали Дидро, Кант и Лаплас, а в начале 19 в. работы, в которых разнообразие органического мира объяснялось эволюционным процессом, опубликовали Ламарк и Эразм Дарвин, дед Чарлза Дарвина.

Хотя эти ранние концепции и позволяли предполагать, что современный человек, возможно, произошел от более примитивных обезьяноподобных видов, тем не менее обнаруженные к тому времени ископаемые остатки тех, кого мы теперь признаем предшественниками современного человека, либо совсем не вызывали интереса, либо рассматривались как аномалии. Только после выхода в свет Происхождения видов гибралтарский человек, открытый в 1848, а также неандертальский череп, найденный при раскопках в 1856, привлекли внимание в качестве доказательств эволюции человека.

Британский биолог Томас Гексли, последователь учения Дарвина, одним из первых дал оценку этим скудным ископаемым остаткам, имевшим относительно небольшой возраст. В 20 в. в Европе, Азии и Африке было обнаружено множество остатков гоминид, т.е. представителей родословной линии человека. Эти открытия совершаются и в наши дни, так что мы все больше узнаем, как и в каких временнх рамках протекала эволюция человека, а также, до некоторой степени, какие факторы могли влиять на этот процесс.

2.1 Человек - вершина естественного развития Земли

Если попытаться определить место человечества в истории Земли, то можно констатировать, что человек на Земле -- существо еще очень молодое. Известный датский этнограф Й. Бьерре пишет, что если бы мы могли увидеть историю Земли, втиснутую в рамки одного года, то получилось бы примерно следующее: «В ноябре впервые появляется жизнь -- амебы, ящеры, грибы. В середине декабря появляются гигантские животные, а за четверть часа до Нового года, т.е. примерно в 23.45 в новогоднюю ночь, на сцену выходит человек. Вся наша эра занимает только самую последнюю минуту уходящего года». Ученый П. Тейяр де Шарден отводит существованию homo sapiens на Земле еще более короткий период: «Тридцать тысяч лет. Длительный период в масштабе нашей жизни. Одна секунда для эволюции».

Даже если мы возьмем только развитие биосферы, то и здесь, в этом случае история человечества займет лишь небольшой отрезок времени, т.к. история биосферы представляет собой чередование целого ряда этапов эволюции, в каждом из которых происходили все более сложные процессы развития жизни. И только в конце этого развития появляются человек, а потом и общество.

Человек, человеческий разум и общество -- вершина естественного развития Земли и ее биосферы. Человек -- дитя Земли. В истории Земли были разные периоды развития:

1) период чисто геологической эволюции, когда на Земле еще не было жизни;

2) период геологобиологической эволюции, на последней стадии которого происходит формирование антропосоциогенеза;

3) период духовной эволюции, сфера разума.

Это качественно новая эпоха в эволюции Земли, которая характеризуется развитием разума и переходом от биосферы к ноосфере -- сфере взаимодействия природы и общества. Пределы разумной человеческой деятельности являются определяющим фактором эволюции.

Большой вклад понимание естественно-научной картины мира и места человека в истории Земли внес П. Тейяр де Шарден. Согласно его учению, в ходе развития Вселенной на Земле естественным «скачкообразным образом» совершился переход от неживого к живому, в результате чего и возникла биосфера. Эволюция биосферы привела к возникновению человека. Но речь идет не только о человеке как биологическом виде. Вместе с человеком появляются и разум, и мысль, и сознание. Разум является уже принципиально новым явлением по сравнению со всем тем, что существовало в предшествующей истории. По мнению Тейяра де Шардена, возникновение мысли -- явление, которое знаменует собой «трансформацию, затрагивающую состояние всей планеты».

Подобная позиция отражена и во взглядах В.И. Вернадского, который считал, что человек не является случайным, независимым от окружающего мира существом. По мнению ученого, он есть часть природы и представляет собой неизбежное проявление закономерностей природного процесса. В ходе эволюции совершенно естественно формировался мозг, который стал материальной основой разума. Его элементы имеют уже высшие животные, но кульминацией стал разум человеческий, его «научная мысль», которая в соединении с трудовой деятельностью является основной силой, ведущей к преобразованию биосферы в ноосферу.

2.2 Проблема антропогенеза

Человек -- сложная целостная система, которая в свою очередь является компонентом других более сложных систем -- биологической и социальной. Это происходит потому, что он является существом и биологическим, и социальным. Одной стороной своего существования человек принадлежит природе, другой -- социальному миру. А в целом человек является предметом изучения различных наук. Человек рассматривается в аспекте естественно-научного познания человека.

Каким образом биологический организм, принадлежащий к типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, отряду приматов, семейству гоминид, превращается в человека -- существо не только биологическое, но и социальное, в носителя культуры. В этом и состоит суть проблемы антропогенеза. Перед наукой стоит действительно актуальная задача, которая требует решения. Мы не рассматриваем мистические и фантастические концепции объяснения происхождения человека, мы будем опираться на научное решение этого вопроса, которое базируется на концепциях современного естествознания, хотя антропогенез в нынешней научной картине мира предстает как процесс со многими неизвестными.

Интенсивное научное осмысление и понимание проблемы антропогенеза началось в XIX в. Главное достижение в этой области было связано с утверждением эволюционной теории. Дед знаменитого Ч. Дарвина, английский врач и натуралист Э. Дарвин в 1796 году опубликовал теорию эволюции жизни в виде эпической поэмы «Зоономия». В ней в натурфилософской форме он развивал представления об эволюции животного мира под влиянием внешней среды.

Значительный вклад в утверждение теории эволюции внес и предшественник Ч. Дарвина французский естествоиспытатель Ж. Б. Ламарк, который создал достаточно целостную концепцию эволюции живой природы, в которой виды животных и растений постоянно изменяются, усложняясь в своей организации в результате влияния внешней среды и некоего внутреннего стремления всех организмов к усовершенствованию. Ламарк провозгласил принцип эволюции всеобщим законом живой природы, хотя и не понял ее подлинных причин. Одновременно с немецким ученым Г.Р. Травиранусом он ввел термин «биология».

Таковы были естественно-научные предпосылки возникновения эволюционной теории Ч. Дарвина, опубликовавшего в 1859 г. свой знаменитый труд «Происхождение видов путем естественного отбора». В этой работе на основе обобщения результатов собственных наблюдений и достижений биологии и селекционной практики он объяснил основные факторы и причины эволюции органического мира. В 1871 г. в книге «Происхождение человека и половой отбор» Ч. Дарвин выдвинул гипотезу о происхождении человека от обезьяноподобного предка.

Дарвин преодолел однолинейный детерминизм Ламарка и показал, что эволюция в органическом мире осуществляется в результате трех основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора. Изменчивость является основой образования новых признаков в строении и функциях организмов. Наследственность закрепляет их. «Под воздействием естественного отбора в процессе борьбы за существование устраняются организмы, которые не могут приспособиться к условиям жизни. Благодаря этому единому процессу организмы в результате эволюции накапливают все новые приспособительные признаки, что и ведет к образованию новых видов».

Таким образом, Дарвин установил движущие силы эволюции органического мира и объяснил естественно-научным путем процесс становления и развития биологических видов. Его теория дала объяснение развития видов и изложила основы научной концепции эволюции. Стало понятно, что настоящее состояние биологических видов, в том числе и человека, обусловлено их прошлым, а будущее основано на настоящем. Дарвин показал, что нет ничего сверхъестественного в происхождении человека.

Однако, теория эволюции Ч.Дарвина не лишена недостатков, на многие вопросы в ней нет ответов. Разработав теорию естественного происхождения человека, он не включил в нее влияние социального фактора на его развитие. Кроме того, в теории Дарвина отсутствует качественное отличие ума человека от животного. Это во многом объясняется тем, что он не затрагивает роли труда в процессе антропогенеза.

Внимание на это было обращено в трудовой теории антропогенеза, защитником которой был Ф. Энгельс. Представители данной теории считали, что труд не отменяет действие биологических законов, но влияет на характер действия естественного отбора. Труд развивает в человеке способность преобразовывать природу по своим меркам, а также способствует его собственному формированию. Сторонники этой теории именно с трудовой деятельностью связывают развитие руки, речи, мозга, мышления, сотрудничества людей и сплочения их в социальные коллективы.

Возникновение труда и его развитие оказали огромное влияние на антропосоциогенез. Причем важным моментом является то, что любой труд связан с изготовлением орудий труда, где закрепляется социальный опыт человека, его навыки, умения, способ мышления. Кроме того, и орудия труда являются основным способом передачи социального опыта, т.е. лежат в основе новой, социальной формы наследования, которую Дарвин не рассматривает, не принимает во внимание.

Таким образом, становление человека и общества -- процесс взаимосвязанный, процесс антропосоциогенеза, и главная роль в нем принадлежит трудовой деятельности. Новый аспект критики дарвиновской концепции возник на волне первых успехов генетики, науке, которая зародилась на рубеже XX в. Появилась мутационная теория эволюции нидерландского ученого Хуго де Фриза, согласно которой новые виды возникают скачкообразно, в результате крупных единичных мутаций в генном наследственном аппарате (геноме). И это явление, по мнению нидерландского ученого, никак не связано с естественным отбором, о котором писал Ч. Дарвин.

2.3 Биологическое и социальное в человеке

Эволюция человека продолжается на всем протяжении его существования, но она относится к социальной стороне жизни. Что же касается биологической эволюции, то с тех пор как человек выделился из животного мира, она перестала играть решающую роль. Даже люди с ослабленным здоровьем благодаря успехам медицины могут принимать активное участие в жизни общества. Сила естественного отбора в социальном мире все более ослабевает, так как социальные институты постоянно сглаживают влияние индивидуальной биологической изменчивости.

Сегодня происходит, с одной стороны, очень медленный темп генетических изменений, производимых отбором, и большое генетическое сходство между различными человеческими группами. А с другой стороны, имеется огромное разнообразие культур, различен образ жизни, очень быстрый рост социальных изменений свидетельствует о происходящей культурной эволюции человечества.

Поэтому можно с уверенностью утверждать, что ведущая роль в эволюции homo sapiens принадлежит культуре. Политические, экономические и социальные изменения во многих странах, обусловливающие улучшение жизни людей, прямо влияют на состояние их здоровья и, как следствие, на уменьшение зависимости человека от естественного отбора. В современных условиях уменьшение или увеличение затрат на здравоохранение прямо влияет на тенденцию усиления или снижения роли естественного отбора. Значение естественного отбора занимает совершенно другое место в жизни человека по сравнению с животным. Если у животных естественный отбор -- это главный фактор эволюции, то у человека его роль заключается в сохранении генофонда, в сдерживании мутаций, отрицательно влияющих на его здоровье.

Естественный отбор у человека происходит главным образом на уровне зародышевых клеток. В основном дети рождаются из здоровых в генетическом отношении клеток, о чем свидетельствует тот факт, что крупные генетические нарушения в половых клетках родителей в подавляющем большинстве случаев обусловливают гибель оплодотворенных яйцеклеток и зародышей на ранних стадиях своего развития.

Закономерны ли изменения вместе с социальным обликом человека, меняется ли его биологическая природа, физический облик, умственные способности? Почему новые поколения людей более развитыми в физическом и умственном плане?

Если говорить о физическом здоровье, то очевидно, что его состояние за историю homo sapiens существенно улучшилось. Комплексным показателем является увеличение средней продолжительности жизни населения. Под влиянием социальных условий она возросла с 20--22 лет в древности до 30 лет в XVIII в. К началу XX в. в странах Западной Европы средняя продолжительность жизни была примерно 56 лет. Сегодня в этих странах она достигла 75--78 лет, т.е., по данным современной науки, ее уровень приближается к средней «нормальной» продолжительности жизни homo sapiens -- 80--90 лет.

Вопрос о развитии умственных способностей не имеет однозначного ответа. Один из создателей евгеники (теории о наследственном здоровье человека и путях его улучшения), английский психолог и антрополог Ф. Гальтон считал, что интеллект современного человека снижается. Обосновывал он свою позицию тем, что представители низших классов обладают более низким коэффициентом интеллектуальности -- IQ, но именно они имеют большее число детей (причем приводились статистические данные, свидетельствовавшие о более высоком репродуктивном уровне людей с низким IQ). Эта теория была широко распространена до недавнего времени. На основании этих статистических данных Гальтоном и некоторыми другими учеными делался вывод о том, что человеческий вид будет все более наполняться «худшими породами» людей и, следовательно, уменьшать свой IQ. Однако в начале 60-х годов ряд ученых возразили Гальтону и сделали вывод о том, что существующая прямая зависимость между социальным положением, количеством детей и IQ ошибочна. И сегодня нельзя считать доказанным, что коэффициент интеллектуальности у людей обусловлен генетически [4].

3. Биосфера и человек

3.1 Место человечества в эволюции биосферы и концепция ноосферы

На ранних стадиях формирования человека его функциональная роль и значимость в биосфере ничем не отличались от роли приматов. Но за последние века «человеческий фактор» в эволюции биосферы непрестанно возрастал. Человек вносит принципиально новые элементы во взаимодействие с природой. Он выступает как автономная целостность внутри биосферы, все более выходящая за рамки гармоничных отношений с ней.

Современная человеческая цивилизация характеризуется двумя противоположными тенденциями. С одной стороны, непрерывно усиливается техногенное давление цивилизации на природную среду, на биосферу. С другой- возрастает осознание мировым сообществом ответственности за эволюцию биосферы. Какая из тенденций возобладает, предугадать невозможно. Однако проблема выживания человечества объективно приводит к поиску путей гармоничного сосуществования цивилизации и биосферы - коэволюции человека и биосферы [1].

По В.И. Вернадскому, наша планета и Космос представляются ныне как единая система, в которой жизнь, живое существо связывают в единое целое процессы, протекающие на Земле с процессами космического характера. Согласно его оценкам, на протяжении всей истории Земли количество живого вещества в биосфере было практически постоянным. Грандиозная картина обще планетарного развития включала в себя и появление человека - носителя Разума, который ускорил все процессы, развивающиеся на планете. Он говорил, что воздействие человека на природу растет столь быстро, что он превратится в основную геологическую силу и должен будет принять на себя ответственность за будущее развитие природы. Биосфера перейдет однажды в ноосферу - сферу Разума. Произойдет великое объединение, в результате которого развитие планеты сделается направленным, направляемым силой Разума.

Ноосфера - сфера Разума.

Сам термин «ноосфера» возник в 1926 г. в Париже во время обсуждения доклада В.И. Вернадского, где он излагал концепцию развития биосферы. Его предложил французский исследователь Э. Леруа. Однозначное толкование этого термина отсутствует.

Ноосфера - это новое, эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития. Впервые В.И. Вернадский употребил этот термин в письме Б. Личкову в 1936 г.: «Я принимаю идею Леруа о ноосфере. Он развил глубже мою биосферу. Ноосфера создалась в эпоху, когда человеческая мысль охватила биосферу и меняет все процессы по-новому, а в результате активная энергия биосферы увеличивается».

Публично В.И. Вернадский употребил термин «ноосфера» в 1937 г. в докладе «О значении радиогеологии для современной геологии», где писал: «Ноосфера - последнее из многих состояний эволюции биосферы в геологической истории - состояние наших дней….Сейчас мы переживаем новое геологическое эволюционное состояние биосферы, то есть мы входим в ноосферу». В этой же статье В.И. Вернадский показал, что факторами последней перестройки биосферы являются научная мысль и коллективный труд человечества, давно уже ставшего мощной геологической силой.[5]

Гениальность В.И. Вернадского как основателя учения о биосфере - естественнонаучной основы концепции ноосферы - в том и состоит, что он впервые понял и всей совокупностью научных знаний глубоко обосновал единство человека и биосферы. Это величайшее открытие В.И. Вернадского по своим социальным последствиям относится к вершинам мирового естествознания, к непреходящим завоеваниям современной и будущей человеческой цивилизации. Без него не может быть создана - и не может быть теперь понята - сущность концепции ноосферы.

Предугаданное В.И. Вернадским наступление эпохи научно- технической революции в ХХ в. стало рождением новой эры человечества - ноосферы. И с первой основной предпосылкой перехода биосферы в качественно новое эволюционное состояние, «максимальной силой создания ноосферы», по В.И. Вернадскому, служит научная мысль. Материальным ее выражением в преобразуемой человеком биосфере является труд. Единство мысли и труда, труда и мысли создает новую социальную сущность человека, предопределяет переход биосферы в ноосферу.

Вместе с единством человечества, научной мыслью, ростом активности народных масс важнейшими предпосылками возникновения ноосферы и условиями ее существования, по В.И. Вернадскому, служит объединяющая морально-этическая основа и отсутствие разрушительных войн. Мир между народами в условиях перехода биосферы в ноосферу - один из главных определяющих факторов построения ноосферы в историческом периоде жизни нескольких поколений. Всю деятельность человечества в создании ноосферы должна направлять объединяющая гуманистическая идея как проявление высшей целесообразной деятельности людей на благо и всего общества, и отдельной человеческой личности. В ноосфере, отмечал В.И. Вернадский, высшей социальной ценностью становится развитие свободной человеческой личности.

На основании вышесказанного можно сделать следующие выводы о возможности использования ноосферной концепции В.И. Вернадского в качестве основы для разработки фундаментальной теории:

Естественнонаучным фундаментом концепции ноосферы служит созданное В.И. Вернадским учение о биосфере как целостной планетарной оболочке, получившее мировое признание и интенсивно развивающееся в настоящее время.

Концепция ноосферы отражает новый, объективно происходящий в мире, стихийный процесс перехода биосферы в новое эволюционное состояние - ноосферу под влиянием социальной научной мысли и труда человечества. Этот процесс, относящийся к началу эпохи НТР, предопределен возникновением и резким ускорением научно-технического прогресса в ХХ веке на большей части Земли.

Главным социальным двигателем перехода биосферы в ноосферу в современный период, согласно предвидениям В.И. Вернадского, служит резко возросшая творческая активность народных масс, стремление их к получению максимального научного знания, участия в общественной жизни и управления государством.

Единственной жизнеспособной социально-экономической и политической основой построения ноосферы является, по В.И. Вернадскому, научный социализм.

Концепция ноосферы раскрывает оптимальные пути взаимодействия общества и природы.

Реальное построение основ ноосферы в исторический период зрелого социализма, исходя из сути ноосферной концепции, возможно посредством перехода экономики на путь интенсивного развития, усиления прикладного значения науки, формирования нового типа научного управления.

Понятие о ноосфере в качестве высшей социальной ценности ставит развитие свободной личности в гармоничной окружающей среде. Тем самым концепция ноосферы отвечает идеалам гуманизма.

Концепция ноосферы в качестве основополагающего условия ее создания и проявления выдвигает отсутствие разрушительных войн между народами.

Основатель общего учения о биосфере В.И. Вернадский неоднократно подчеркивал, общежитейские понятия «природы» могут отвечать либо части, либо всей биосфере Земли. Другой «природы», кроме биосферы - планетарной оболочки, развивающейся под воздействием живого вещества, реально не существует.

Природная составляющая ноосферного комплекса - это биосфера в целом и ее отдельные экологические регионы (экосистемы и их сочетания). Биосфера здесь выступает в трех главных сущностях:

1) колыбель человека разумного, неустранимая основа его физического и духовного обогащения,

2) материальный носитель всех без исключения хозяйственных и социальных преобразований общества,

3) единственный из ныне известных источников всех природных ресурсов.

Следовательно, биосфера служит реальным пространством - временем, вмещающим весь процесс общественно-исторического развития. В познании законов эволюции биосферы и ее организованности лежит ключ к действительно разумному преобразованию ее трудом и социальной мыслью человека, к построению ноосферы.

3.2 Человек и ноосфера

Современное человечество располагает таким огромным объемом знаний о мире, использует в своей деятельности такие мощные средства и методы познания, о которых и мечтать не могли прошлые поколения. Но главное все же в том, что во второй половине ХХ века впервые в истории возникла проблема опасных для человека изменений окружающей среды.

Жизнь, живое вещество, и до появления человечества на Земле активно преобразовывала ее оболочку. Известковые горы - остатки бесчисленного множества раковин. Залежи угля, насчитывающие миллиарды тонн ископаемых остатков растений, тоже результат жизнедеятельности организмов. Но никогда еще в прошлом деятельность живых существ не угрожала … самой жизни. Сегодня биосфера явилась источником процессов, угрожающих ее собственному существованию. Природопреобразующая деятельность человечества стала для планеты сопоставимой по масштабам воздействия на ее оболочку с такими природными факторами, как геологические процессы, эволюция животного и растительного мира и тому подобными. Люди извлекают из недр Земли и перерабатывают уже не сотни тысяч, а миллиарды тонн полезных ископаемых, но значительная часть добытых богатств в конце концов превращается в отходы человеческой деятельности, все сильнее загрязняющие природную среду - атмосферу, гидросферу, поверхность суши. Гигантские рельефы и шахты, отвалы и терриконы, дороги и заселяемые территории преобразили облик планеты. Каждый год с лица Земли исчезают десятки видов растений, насекомых, животных, тысячи гектаров зеленых лесов, поставляющих кислород, необходимый всему живому. Так возникла и продолжает обостряться проблема экологии - сохранения окружающей среды в необходимом для существования человека виде.

Человечество вышло в околоземный и отдаленный космос. Околоземное пространство уже нельзя себе представить без десятков летающих спутников, космических лабораторий, зондов. Радиосигналы, посылаемые землянами с помощью мощных передатчиков, обнаруживаются на огромных расстояниях от Земли. Космические аппараты достигают окрестностей самых удаленных от Солнца планет. Все это внесло пока не очень заметные, но уже неустранимые изменения в космическое пространство. Деятельность человека стала космопланетарным фактором.

Еще сравнительно недавно люди не задумывались о собственном влиянии на окружающий мир: слишком малыми казались эти воздействия. Даже в первой половине ХХ века человечество продолжало противопоставлять себя природе. Да при этом, признавалось, что человек - часть природы, ее порождение, но такая, которая должна господствовать над всей остальной природой. Не ждать милостей от природы, а брать нужное силой, побеждать окружающий мир - какими привычными были эти слова! Но власть на Землей не только заманчива: она возлагает на того, кто взял ее в свои руки, огромную ответственность. Вот об этой ответственности и забыло человечество, полагавшее, что ресурсы природы бесконечны. Оказалось, что не бесконечны.

Понимание того, как, в сущности, мала Земля, насколько близки к исчерпанию невозобновляемые запасы многих минералов, пришло совсем недавно. Ощутимой стала угроза нехватки запасов нефти. Исчезли с лика Земли необжитые пространства, удобные для расширения сельского хозяйства. Стало ясно, что даже простой чистой пресной воды на планете не так уж и много.

Люди наконец стали понимать, что техническая деятельность человечества способна привести к таким последствиям, к таким изменениям Земли, в условиях которых жизнь на планете станет невозможной.

Экономика и развитие науки и техники способны решить современные глобальные проблемы человечества, в том числе и проблему экологического кризиса [6].

4. Основные экологические проблемы современности

4.1 Хозяйственная деятельность человека

Человечество является частью биосферы, продуктом ее эволюции. Однако взаимоотношения человека и природных сообществ никогда не были безоблачными. С момента изготовления первого примитивного орудия человек уже не довольствует предметами, созданными природой, а начинает изготовлять, вводить в свой обиход предметы, вещества и т. д., которые находятся за пределами естественного круговорота. Возникновение цивилизации есть следствие возникновения сферы надбиологических потребностей и материальных технологий. Охотничья деятельность древнего человека, несомненно, ускорила вымирание многих крупных травоядных животных. В охотничьих целях поджигание растительности способствовало опустыниванию территорий. Вместе с тем воздействие племен охотников и собирателей на сообщества обычно не было значительным. Человек начал менять и разрушать целые сообщества с переходом к скотоводству и земледелию. При росте человеческой популяции численность домашних копытных превышает емкость среды, потребляемая ими степная расти-тельнось уже не успевает возобновляться. Степь или саванна сменяется полупустыней. Из-за такого воздействия скотоводства про площади Сахары и соседней полупустынной зоны - Сахеля.

За последние сто лет произошли два важных сдвига. Во-первых, резко увеличилась численность населения Земли. Во-вторых, еще более резко выросло промышленное производство, производство энергии и продуктов сельского хозяйства. В результате, потоки вещества и энергии, вызываемые деятельностью человека, стали составлять заметную долю от общей величины биогенного круговорота. Человечество стало оказывать заметное воздействие на функционирование всей биосферы. Критическую ситуацию в конце XX столетия образуют следующие негативные тенденции:

1. Потребление ресурсов Земли настолько превысило темпы их естественного воспроизводства, что истощение природных богатств стало оказывать заметное влияние на их использование, на национальную и мировую экономику и привело к необратимому обеднению литосферы и биосферы.

2. Отходы, побочные продукты производства и быта загрязняют биосферу, вызывают деформации экологических систем, нарушают глобальный круговорот веществ и создают угрозу для здоровья человека.

Если не будут приняты срочные меры, в ближайшее десятилетия можно ожидать нарушения и гибели многих сообществ, ухудшения среды обитания в целом.

4.2 Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды

В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. Однако при современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом. Человечество с его социальными законами развития и мощной техникой вполне способно влиять на вековой ход биосферных процессов.

Загрязнение воздуха. В процессе своей деятельности человек загрязняет воздушную среду. Над городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые в сельской местности содержатся в очень небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшает качество почвы и снижают урожай.

...