Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 1. Исследование предметной области

1.1 Становление экологии, как науки

Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественные, а также гуманитарные науки.

Другое определение (экология -- биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени в естественных и измененных человеком условиях) дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию, что в корне неверно.

Можно выделить следующие определения науки «экология»:

1. Экология -- познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология -- это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.

2. Экология -- биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.

3. Экология -- наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах

Однако, для полного понимания термина «экология», необходимо углубиться в его предысторию.

Экологические проблемы в той или иной мере решались человечеством стихийно на протяжении всей естественной истории. Человек рано понял, что пользоваться природными богатствами необходимо разумно, не нарушая продуктивных физических и биологических природных механизмов и сохраняя тем самым основу своего существования.

Корни экологического знания уходят в глубокую древность. Наскальные рисунки, сделанные первобытными людьми, свидетельствуют о том, что интерес человека к окружающему миру был далек от простого любопытства.

Идея охраны природы и, в частности, красоты естественных лесов была близка жителям Древней Греции. Так, древнегреческий поэт Гораций в письме патрицию Фуску Авидию говорит: «В ваших садах великолепные колоннады. Не для того ли они построены, чтобы запереть рощи и леса? Природа, которую вы гоните прочь ударами секир, которую вы гоните в двери из ваших домов, к счастью, возвращается обратно через окно».

Древнегреческие мыслители передали эстафету римским ученым, а те «перекинули мостик» в эпоху Возрождения.

Великие географические открытия эпохи Возрождения послужили толчком для развития природопользования. Ученые и путешественники не только описывали внешнее и внутреннее строение растений, но и сообщали сведения об их зависимости от условий произрастания или возделывания. Описание животных сопровождалось сведениями об их повадках, местах обитания.

Большой вклад в формирование экологических знаний внес шведский естествоиспытатель К. Линней (1707-1778). Не утратили своей актуальности его сочинения «Экономия природы» и «Общественное устройство природы». Под «экономией» ученый понимал взаимоотношения всех естественных тел, сравнивал природу с человеческой общиной, живущей по определенным законам.

Французский исследователь природы Ж. Бюффон (1707-1788) в 1749 г. предпринял дерзкую для того времени попытку представить развитие Земли, животного мира и человека как единый эволюционный ряд. В его более поздних трудах подчеркивалось ведущее значение климатических факторов в экологии организмов.

Важные наблюдения, оказавшие влияние на развитие экологии, были выполнены учеными Российской Академии наук в ходе экспедиционных исследований, проводимых начиная со второй половины XVIII в. Среди организаторов и участников этих экспедиций следует отметить С.П. Крашенинникова (1711-1755), прославившегося своим «Описанием земли Камчатки», И.И. Лепехина (1740-1802) -- автора «Дневных записок путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепехина по разным провинциям Российского государства» в 4 томах, академика П.С. Палласа (1741-1811), подготовившего капитальный труд «Описание животных российско-азиатских».

Большое воздействие на развитие экологической науки оказал один из родоначальников эволюционного учения Ж.Б. Ламарк (1744-1829), считавший, что важнейшей причиной приспособительных изменений организмов, эволюции растений и животных является влияние внешних условий среды.

Основоположником отечественной экологии можно назвать профессора Московского университета К.Ф. Рулье (1814-1858). В своих трудах и публичных лекциях он настоятельно подчеркивал необходимость изучения эволюции живых организмов, развития и строения животных в зависимости от изменений среды их обитания. Ученый сформулировал принцип, лежащий в основе всех наук о живом, -- принцип исторического единства живого организма и окружающей среды.

Большое значение для развития экологии имели труды зоолога Н.А. Северцова (1827-1885). Им впервые были предприняты попытки классификации животных по биологическим типам (жизненным формам).

Крупнейший немецкий ученый А. Гумбольдт (1769-1859) заложил основы новой науки -- биогеографии (преимущественно географии растений). Основатель учения о жизненных формах, Гумбольдт подробно изучил основные климаты Северного полушария и составил карту его изотерм. Кроме того, исследователь внес большой вклад в развитие геофизики, вулканологии, гидрографии, изучал природу стран Европы, Центральной и Южной Америки. В груде «Космос» Гумбольдт предпринял попытку обобщить достижения наук о Земле.

И все же на заре своего развития экология занималась описательным изучением природы. Великие исследователи и естествоиспытатели XIX в. оставили полные лиризма описания и наблюдения природных явлений. Достаточно назвать с интересом читаемый и сегодня многотомный труд А. Брема «Жизнь животных», первый том которого появился в 1863 г. Французский ученый Ж.А. Фарб в 1870 г. издал «Записки энтомолога», которые до сих пор поражают точностью наблюдений за удивительным миром насекомых.

Ключевым моментом в развитии экологического знания было возникновение самого термина «экология». Днем рождения, а точнее «крещения», экологии как науки можно считать 14 сентября 1866 г., когда немецкий биолог Э. Геккель (1834-1919) закончил написание фундаментального труда «Всеобщая морфология организмов». Классифицируя разделы биологии в одном из подстрочных примечаний, Геккель впервые употребил слово «экология» (от греч. oikos -- дом, жилище, родина, местопребывание, обиталище и logos -- слово, учение) в отношении научного знания.

Э. Геккель дал следующее определение экологии как науки: «...познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующих друг с другом. Одним словом, экология -- это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование». Геккель относил экологию к биологическим наукам и наукам о природе, которых прежде всего интересуют все стороны существования живых организмов: «Под экологией мы подразумеваем науку об экономии, о домашнем быте животных организмов. Она исследует общие отношения животных как к их неорганической, так и к органической среде, их дружественные и враждебные отношения к другим животным и растениям, с которыми они вступают в прямые и непрямые контакты...»

К концу XIX в. термином «экология» начали пользоваться многие биологи, причем не только в Германии, но и в других странах. В 1868 г. в России под редакцией И.И. Мечникова вышел в конспективном изложении труд Э. Геккеля «Общая морфология», где впервые было упомянуто слово «экология» на русском языке.

Экология как наука возникла в середине XIX в. в недрах биологической науки, которая к тому времени стала интересоваться не только классификацией всего живого и строением организмов, но и реакцией животных и растений на условия существования.

Особую роль в развитии экологических идей сыграли труды великого английского ученого-естествоиспытателя Ч. Дарвина (1809-1882) -- основателя учения об эволюции органического мира. Вывод Дарвина о присущей всему живому постоянной борьбе за существование принадлежит к числу центральных проблем экологии.

Если Геккеля можно считать праотцом новой науки, интуитивно предвосхитившим всю значимость и глобальность экологии, то Дарвин заложил ее биологический фундамент -- основание, на котором строилось экологическое знание. Вначале оно имело практической целью регулирование численности экономически важных видов животных и изменение естественных сообществ (биоценозов) в выгодном для человека направлении.

В 1859 г. Дарвин публикует книгу «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», которая совершила подлинный переворот в биологии.

Важным шагом на пути экологии к изучению целостных природных комплексов стало введение в 1877 г. немецким гидробиологом К. Мёбиусом (1825-1908) понятия о биоценозе. Он сформулировал его в книге «Устрицы и устричное хозяйство», где описал комплексы донных животных, образующих гак называемые устричные банки. Такие комплексы Мёбиус назвал биоценозами, имея в виду объединения живых организмов, которые соответствуют по составу, числу видов и особей средним условиям среды и в которых организмы связаны взаимной зависимостью и сохраняются благодаря постоянному размножению в определенных местах.

Заслуга Мёбиуса в том, что он сумел раскрыть многие закономерности формирования и развития естественных природных сообществ (биоценозов). Тем самым были заложены основы важного направления в экологии -- биоценологии.

Таким образом, К. Мёбиус один из первых применил к исследованию объектов живой природы особый подход, который в наши дни получил название системного подхода. Этот подход ориентирует исследователя на раскрытие целостных свойств объектов и механизмов, их обеспечивающих, на выявление многообразных связей в биологической системе и разработку эффективной стратегии ее изучения. В современной науке системная парадигма (господствующая теоретическая концепция, система взглядов) доминирует, а в экологии системный подход к рассмотрению объектов живой природы является основным.

Как признанная самостоятельная научная дисциплина экология оформилась около 1900 г.

В процессе детального исследования окружающей среды возник особый раздел экологии -- аутоэкология (от греч. autos -- сам) -- экология отдельных видов, организмов, изучающая их взаимоотношения с окружающей средой. Аутоэкология имеет большое прикладное значение, особенно в области биологических методов борьбы с вредителями растений, исследований переносчиков болезней и их профилактики.

Однако каждый отдельный вид даже при его изучении во взаимосвязи с другими видами, оказывающими на него непосредственное влияние, является всего-навсего мельчайшей частичкой среди тысяч таких же видов растений, животных и микроорганизмов, которые обитают в той же зоне. Осознание этого факта привело к появлению в середине 20-х гг. XX в. синэкологии (от греч. sin -- вместе), или биоценологии, исследующей взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой. На III Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе в 1910 г. синэкология официально оформилась в качестве составной части экологии.

Постепенно ученые-экологи перешли от стадии описательной к стадии осмысления собранных фактов. Интенсивное развитие получила экспериментальная и теоретическая экология. Именно на 20-40-е гг. XX в. приходится расцвет теоретической экологии. Были сформулированы основные задачи изучения популяций и сообществ, предложены математические модели роста численности популяций и их взаимодействий, проведены лабораторные опыты по проверке этих моделей. Установлены математические законы, описывающие динамику популяций взаимодействующих групп особей.

В тот же период появились первые основополагающие экологические концепции, такие как «пирамида чисел», в соответствии с которой численность особей снижается от растений (в основе пирамиды) до травоядных животных и хищников (на ее вершине); «цепь питания»; «пирамида биомасс».

С самого начала экологи пытались осознать предмет своей деятельности как целостную дисциплину, призванную свести множество разнообразных фактов в стройную систему, вскрыть достаточно общие закономерности, а главное -- объяснить и по возможности составить прогноз тех или иных природных явлений. На данном этапе развития экологии остро ощущалась нехватка базовой единицы изучения.

Такой единицей стала экологическая система, или экосистема. Термин «экосистема» был предложен английским экологом А. Тенсли в 1935 г. Ее можно определить как ограниченное во времени и пространстве единство, природный комплекс, образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосферой, либо биокосной -- почвой, водоемом и т.п.), связанными между собой обменом веществ и энергии. Экосистема - одно из основных понятий экологии, применимое к объектам разной сложности и размеров.

Примером экосистемы может служит пруд с обитающими в нем растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, донными отложениями, с характерными для него изменениями температуры, количества растворенного в воде кислорода, состава воды и т.п. Экосистемой является лес с лесной подстилкой, почвой, микроорганизмами, с населяющими его птицами, травоядными и хищными млекопитающими, с характерным для него распределением температуры и влажности воздуха, света, почвенных вод и других факторов среды, с присущим ему обменом веществ и энергии. Гниющий пень с живущими на нем и в нем организмами и условиями обитания тоже можно рассматривать как экосистему.

Огромное влияние на развитие экологии оказали работы выдающегося русского геохимика В.И. Вернадского (1863-1945). Он изучал процессы, протекающие в биосфере, и разработал теорию, названную им биогеохимией, которая легла в основу современного учения о биосфере. Биосфера -- это область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамичную систему.

Появление и развитие учения о биосфере стало новой вехой в естествознании, изучении взаимодействия и взаимоотношений между косной и живой природой, между человеком и окружающей средой.

В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал труд «Биосфера», который ознаменовал рождение новой науки о природе и связи с ней человека. В этой книге биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты. В работах но биосфере ученый утверждал, что живое вещество во взаимодействии с косным есть часть большого механизма земной коры, благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и биологических циклах.

В.И. Вернадский установил, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан планетарный процесс -- миграция химических элементов в биосфере.

В дальнейшем ученый приходит к выводу, что биосфера тесно связана с деятельностью человека, от которой зависит сохранность равновесия состава биосферы. Он вводит новое понятие -- ноосфера, т.е. «мыслящая оболочка», сфера разума. Вернадский писал: «Человечество, взятое в целом, ставится мощной геологической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободного мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера».

Взаимосвязи в живой природе, с которыми приходится сталкиваться ученым, чрезвычайно широки и многообразны. Поэтому в идеале эколог должен обладать поистине энциклопедическими знаниями, сконцентрированными во многих научных и общественных дисциплинах. Для успешного решения реальных экологических задач необходима совместная междисциплинарная работа исследовательских групп, каждая из которых представляет различные отрасли науки. Именно поэтому во второй половине XX в. в экологии сложились экологические школы ботаников, зоологов, геоботаников, гидробиологов, почвоведов и др.

Понятие «экология» в настоящее время приобретает глобальный характер, однако сами ученые-экологи вносят разный смысл в определение этого термина.

Одни говорят, что экология -- это раздел биологии. Другие утверждают, что это биологическая наука. Действительно, экология как наука сформировалась на базе биологии, но в настоящее время является самостоятельной, обособленной наукой. Теоретик современной экологии Н.Ф. Реймерс указывал: «Современная экология -- биологизированная (как и географизированная, математизированная и т.д.) биоцентричная наука, но не биология. Биологическая ее составляющая -- взгляд от живого на окружающую среду и от этой среды на живое. Такой угол зрения имеют десятки наук: антропология, этнография, медицина и др. Но для экологии характерен широкий системный межотраслевой взгляд».

Развитие экологии повысило теоретическое и практическое значение таких наук о Земле, как метеорология, климатология, гидрология, гляциология, почвоведение, океанология, геофизика, геология. Существенно меняется роль географии, которая теперь стремится не только дать более полную и многоплановую картину облика планеты, но и разработать научные основы ее рационального преобразования, сформировать прогрессивную концепцию природопользования.

Однако главное -- это интегрирующая функция современной экологии, оформившейся в широкую комплексную отрасль, занимающуюся исследованием, прикладной деятельностью и содействующую развитию новых областей естественных, технических и общественных наук. Экология стимулирует «междисциплинарность» научной деятельности, ориентирует все науки на решение своего рода «сверхзадачи» -- поиски гармонии человечества и природы. В этом плане глобальная экология творчески ассимилировала наиболее рациональные аспекты многих наук и научных теорий. Отталкиваясь от эволюционного понимания живой природы, современная экология в то же время учитывает специфику беспрецедентного по масштабам и характеру антропогенного воздействия на биосферу. Это воздействие во многом обусловлено переходом научно-технической революции на более высокий этап развития, объективно требующий осмысления многих порожденных ею противоречивых процессов и явлений в природе и обществе и ослабления наиболее опасных из них.

Одним из реальных вкладов экологии в развитие науки в целом можно считать расширение рамок использования ряда концепций и научных понятий, которые ранее входили в арсенал лишь отдельных, довольно узких научных дисциплин.

Таким образом, с одной стороны, признается, что экология -- это наука, а с другой -- подчеркивается, что это совокупность научных дисциплин. Действительно, экология в той или иной мере затрагивает почти все сферы жизнедеятельности живых организмов (и их совокупностей) и человека. Экология -- синтетическая наука.

Термин «экология» и производное от него слово «экологический» превратились к концу XX -- началу XXI в. в расхожие емкие слова, охватывающие и отражающие те глобальные изменения, которые произошли не только в окружающей человека среде, но и во взаимоотношениях людей.

Резюмируя, можно дать следующее определение экологии: экология -- наука, изучающая взаимоотношения организмов между собой и с окружающей их природной средой, а также исследующая структуру и функционирование биологических (надор- ганизменных) систем различного уровня. К надорганизменным системам относятся популяции, биоценозы, экосистемы и биосфера. Они также являются предметом изучения экологии.

Экологию можно определить и как науку о «нишах» организмов в экологических системах.

Почему же так необходимо сохранять экологичность системы между нами и природой? Между человеком и окружающей его средой устанавливаются различные связи и отношения, которые дают возможность жить человеку как природному и общественному существу. Однако, в этих связях и отношениях могут происходить изменения, угрожающие жизни человека. Поэтому, на протяжении своей истории люди пытались установить согласие с окружающей средой, чтобы обезопасить условия своего существования. Установление этого согласия определено степенью исторического развития общества и социальными отношениями в нем.

Между природными и общественными компонентами среды есть специфическая взаимосвязь. Она выражается во влиянии общественного компонента (общественных процессов и формирований) на природный компонент, во влиянии природного компонента на общественный, на культуру, понимаемую в широком смысле как совокупность материальных и духовных ценностей. Эта их взаимосвязь выражается и при нарушении (деградации) одного из компонентов. Деградация одного компонента раньше или позже ведет к деградации другого. Наконец, нарушение экологического равновесия в природе (загрязнение атмосферы, почвы, воды, морей, накопление твердых отходов и отравляющих веществ в пище, шум, радиоактивные элементы) является результатом освоения природы, производства в социально-экономических условиях, при которых цель производства - присвоение как можно большего богатства.

Защита природной среды и улучшение качества жизни играют разную роль в различных странах, поскольку наряду с индустриально развитыми странами, где нарушение экологической среды является важной проблемой, есть страны, где люди еще только борются за обеспечение основных условий своего существования. В этих странах проблема защиты природной среды, сохранение экологического равновесия присутствуют в меньшей степени. «В них проблемой можно назвать обеспечение минимальных условий для удовлетворения потребностей людей таким способом, чтобы сохранить человеческое достоинство. Защита природной среды в этих странах выходит на первый план только с ввозом «грязной технологии» из индустриально развитых стран» .

Качества среды человека не реализуются спонтанно. Защита природной среды человека, улучшение качества всей среды человека могут осуществиться только организованными научно осмысленными действиями. Наконец, улучшение среды человека - ее природного и общественного компонентов - должно быть частью осуществления гуманистического идеала, к чему стремится высокоразвитое общество. Но одновременно при реализации качества среды человека нужно исходить из объективных обстоятельств, в которых это происходит, и осознания того, что путем «малых», постепенных и длительных общественных акций могут осуществиться великие идеалы. По сути, «улучшение качества среды человека, и природного, и общественного компонентов, должно представлять историческую ориентацию общественного развития в его гуманистическом осмыслении» . Отношение человека к его среде (природной и общественной) неотделимо от его отношения к современности и к будущему.

Улучшение качества среды труда представляет одну из важнейших задач общества, основывающегося на отношениях искренности, сотрудничества и человеколюбия, осуществляющего таким образом новое качество среды труда, где не только защищена целостность человека, но и сам человек является субъектом осуществления качественной среды труда и безопасных условий труда как ее значительного компонента.

Здоровье человека, даже в узком понимании термина как «отсутствие болезней и физических дефектов, во многом определяется влиянием окружающей среды, включающей в себя совокупность антропогенных и природных факторов» . Основные негативные последствия для здоровья и условий жизни населения имеют первые, являющиеся порождением трудовой деятельности человека. Однако неверно представление, что нездоровье людей обусловливается лишь загрязнением окружающей среды. Аналогичная ситуация может происходить и в условиях незагрязненной среды. Человек страдает от низких и высоких температур (обморожения, тепловых ударов), перепадов давления, чрезмерного ультрафиолетового облучения, просто от изменения погоды. Как правило, это происходит в тех случаях, когда резервы организма истощены и он не в силах отвечать на метеоагрессию. Наиболее уязвимые места -- сердечно-сосудистая и нервная система. Преимущественно осложнения возникают для больных, ослабленных болезнями и переутомлением людей, в так называемые «неблагоприятные» дни. Основная причина таких осложнений -- возмущение магнитного поля Земли и магнитные бури. Такое состояние вызывается взрывами на Солнце -- выбросом в пространство потоков заряженных частиц. При соприкосновении с магнитным полем планеты они взаимодействуют и вызывают его активизацию.

Доказано, что неблагоприятные для здоровья человека явления характеризуются гравитационными аномалиями, которые непосредственно действуют на происходящие в его организме процессы. Если организм ослаблен, он с трудом приспосабливается к новым условиям. Такой человек испытывает дискомфорт и даже боли в некоторых органах. Есть люди, весьма болезненно реагирующие на смену погоды.

Чувствительны к «неблагоприятным» дням люди с сердечнососудистыми заболеваниями, составляющие 30-50 % количества всех больных и умерших. Установлено, что на основании прогноза солнечной активности и магнитных бурь можно с точностью до 80 % предсказать число возможных случаев инфаркта миокарда и, следовательно, принять соответствующие меры .

Действие магнитного и электрического полей на кровь объясняется наличием в ней положительно и отрицательно заряженных частиц. Оптимальные условия для работы организма отмечаются при близкой величине противоположных зарядов. Так, функциональная активность протеинсодержащих структур максимальна при минимальном суммарном электрическом заряде ионов. Основным носителем зарядов служат тромбоциты, влияющие на процесс свертывания крови. Магнитные бури усиливают их активность, что ведет к дисбалансу в крови заряженных частиц. Под воздействием электромагнитных полей изменяются состав крови, ее вязкость, возрастает тромбопластическая активность. Это происходит из-за повреждения структуры клеточных мембран, которое обусловливает поступление в кровь из клеток фосфолипидов, обладающих высоким тромболитическим действием. В результате увеличивается свертываемость крови и наступают осложнения. Количество нарушений сердечного ритма во время магнитных бурь возрастает в 1,5 -- 2,5 раза .

Кроме того, при усилении действия космических факторов в клетках организма ускоряются процессы окисления и изменяется проницаемость клеточных мембран, что ведет к старению клеток. Эти процессы сопровождаются ускоренным образованием радикалов. Они необходимы для синтеза биологически активных соединений, переключения обмена веществ на оптимальный режим, включения регуляторных защитных механизмов, но лишь в определенном количестве. Их избыток в здоровом организме, как правило, нейтрализуется находящимися там антиоксидантами. При ограниченных возможностях организма иммунологической защиты не хватает, что ведет к поражению клеточных мембран, клеток и снижению работоспособности организма, которому не хватает энергии для приспособления к внешним условиям. Для восстановления нормального положения клеткам нужна дотация анти-оксидантов, которые помимо защиты клеток от избыточных радикалов могут служить носителями энергии. Источниками природных радикалов могут служить овощи, свежие растительные масла, проросшие злаки. Одновременно из рациона желательно исключить жареную пищу, обжаренные приправы, а главное -- алкоголь, резко усиливающий окислительные процессы. Правильное питание особо необходимо населению северных широт, где максимально воздействие космических факторов.

Под действием магнитных бурь изменяются биоритмы организма, снижаются показатели жизненной емкости легких, обостряются глазные заболевания. С усилением солнечной активности возрастает время реакции организма на световой и звуковой сигналы, вследствие чего появляются заторможенность, медлительность, ухудшение сообразительности. Достоверно установлено, что в такой период в 1,5 раза увеличивается число преждевременных родов и случаев заболевания раком кожи.

«Главное правило сопротивления неблагоприятным факторам заключается в более полном использовании резервов организма, прежде всего в укреплении здоровья. При хорошем состоянии организм способен самостоятельно и безболезненно настраивать свою работу. Больному, прежде всего сердечно-сосудистыми заболеваниями, во время магнитных бурь нужно снизить физическую нагрузку, увеличить дозу лекарственных препаратов, включив в их состав дезагреганты и антиоксиданты» .

Следует отметить, что у самых страшных болезней века -- онкологических и сердечно-сосудистых -- факторы риска практически одинаковы: небольшая подвижность, неправильное питание, курение, избыточный алкоголь. Ликвидировать их во власти человека. Даже после инфаркта и при ишемии можно прожить достаточно долго и полноценно, если вести «правильный» образ жизни, постоянно контролировать здоровье, не злоупотреблять лекарствами при каждом удобном случае, больше употреблять в пищу овощей и рыбы, снимать стресс не с помощью алкоголя, а физической активностью.

Следует знать, что здоровье человека во многом зависит от положительных эмоций, от его желания быть счастливым. В биохимическом плане это объясняется выбросом в кровь эндоморфинов, состав которых различается в зависимости от того, какая из эмоций включает механизм их образования. Эндоморфины помимо эмоционально-положительной функции активизируют действие лейкоцитов, укрепляют защитные силы организма, повышают иммунитет. Чем больше эндоморфинов, тем меньше болеет человек и крепче его здоровье. И наоборот: при безрадостной и неинтересной жизни человек болеет чаще.

Большое значение для здоровья людей имеют потребляемые ими продукты и способы их приготовления, а также экологичность территории их обитания. Весьма неблагоприятно наличие в атмосфере свинца, основными источниками выброса которого являются автомобили и металлургические предприятия. Использование тостеров, ставших очень популярными в России, наносит вред зубам: получающийся горячим и жестким хлеб способствует быстрому их стачиванию. Также вредно употребление овощей и круп виде хрустящих пластинок, насыщенных жиром, солью, сахаром, или пшеничных изделий вместо ржаных. Ржаной хлеб по сравнению с пшеничным содержит на 30 % больше белка, близкого по составу к животному, а также витаминов и микроэлементов. У него ниже энергетическая ценность, но больше клетчатки, необходимой для нормального функционирования толстого кишечника .

Загрязнения, под которыми понимаются любые негативные изменения воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, ухудшают здоровье людей. Источниками загрязнителей воздушной среды, или поллютантов, являются промышленность, сельское и коммунальное хозяйство. Экологическая опасность -- реальность возникновения для человека неблагоприятных последствий в результате воздействия антропогенных факторов. К загрязнителям относятся ксенобиотики -- любые чужеродные для организма или сообщества вещества (гербициды, препараты бытовой химии и т.д.). Они вызывают нарушение биотических процессов, включая заболевания или гибель. В полной мере это относится к человеку, его здоровью, под которым понимается не только отсутствие болезней, но и физическое, социальное и духовное благополучие. Величина его утраты выражается в показателях заболеваемости и инвалидности. В санитарной статистике эта величина служит критерием состояния здоровья населения и рассчитывается как отношение количества ежегодных заболеваний к общей численности.

Большинство загрязнителей -- химические вещества, которые являются побочными продуктами или отходами от добычи, переработки или использования сырьевых ресурсов. Предполагается, что их неблагоприятное действие происходит лишь при пороговых значениях, при которых вызываются необратимые изменения в организме. Вместе с тем пока не отказались от представления, согласно которому протекание тех или иных процессов обусловливается лишь наличием в системе конкретного компонента независимо от его концентрации.

Фоновые уровни загрязняющих веществ в атмосфере в 80 -- 90-е гг. оставались достаточно стабильными. В настоящее время продолжают уменьшаться фоновые концентрации пестицидов, что, по-видимому, связано с сокращением их расхода. Остается высоким уровень бенз(а)пирена и некоторых других полициклических углеводородов. Нарастает вклад вредных выбросов автотранспорта, на долю которых приходится более половины всех вредных веществ. В среднем при пробеге за год 15 тыс. км автомобиль сжигает 2 т топлива и 26 -- 30 т воздуха, что соответствует потребности в кислороде 50 человек. При этом в атмосферу выбрасывается 700 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и 230 кг несгоревшего топлива. Из-за потребления этилированного бензина в воздух попадает много ядовитых производных свинца. Доказано, что это существенно (в 3 -- 4 раза) учащает появление канцерогенеза.

Абсолютная концентрация вещества в окружающей среде мало что дает для представления об экологической угрозе, если неизвестна «опасная» степень его концентрации. Обычно пользуются критерием предельно допустимой концентрации (ПДК), которая представляет собой концентрацию вещества в окружающей среде, практически не оказывающую отрицательного воздействия на живые организмы. При этом необходимо учитывать степень превышения реальной концентрации конкретного вещества в регионе над его ПДК.

Установлена достоверная связь между загрязнением воздуха и заболеваемостью, особенно дыхательных систем, которые имеют ряд механизмов, защищающих организм от воздействия загрязнителей воздуха, в том числе от продуктов курения. При длительном курении или пребывании в загрязненной атмосфере эти естественные защитные механизмы перегружаются или разрушаются, вызывая различные болезни дыхательной системы, такие, как хронические бронхиты, эмфиземы и рак легких. По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) около 1 млрд городских жителей страдают от этих заболеваний .

Данные по заболеваемости коррелируют с концентрацией в атмосфере угольной пыли, свинца, мышьяка, марганца, сернистого газа. Установлено, что развитие гипертонии, ишемии, заболевание сосудов головного мозга вызывают отходы металлургического производства; нервной системы -- отходы в виде нейротоксичных веществ и тяжелых металлов; анемию во многих случаях, особенно у детей, -- сернистый газ и продукты распада тетра-этилсвинца, образующегося при сгорании этилированного бензина. Сенсибилизирующее действие оказывают пыль, пластмассы, синтетические моющие средства, удобрения.

Вредные выбросы производств обусловливают приоритетность следующих заболеваний у местных жителей:

· выбросы тепловых электростанций -- хроническое заболевание легких, гастрит, бронхит, ларингит, пониженное артериальное давление, одышка;

· металлургических предприятий - воспаление слизистых, заболевания легких, нервные расстройства, заболевания головного мозга, костных тканей, почек;

· нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих производств -- раздражение дыхательных путей, головокружение, сонливость, расстройства дыхания и кровообращения;

· химических производств -- засорение слизистой оболочки дыхательных органов и глаз, раздражение кожного покрова, болезни легких;

· предприятий по производству пластмасс -- гастрит, бронхит заболевания головного мозга и дыхательных путей.

Важным показателем состояния здоровья населения является экологический риск, величина которого рассчитывается как отношение количества заболеваний к численности той или иной возрастной или социальной структуры. Степень экологического риска -- это характеристика не среды, а находящегося в ней человека, вероятность его заболевания или повреждения какой-либо его системы. Так, информация о наличии в воздухе 10 веществ с концентрацией, превышающей предельно допустимую норму, лишь абстрактно встревожит человека. Однако, если ему станет известно, что вследствие этого его ребенку на 70 -- 90% грозит опасность серьезного заболевания, он совершит реальное действие . Существенна связь между уровнем взвешенных частиц и смертностью. Наиболее чувствительно взрослое население, страдающее острыми или хроническими респираторными заболеваниями.

Заболевания в большей степени зависят от возраста, пола и профессии. Наиболее подвержены им люди 50 -- 60 лет. Мужчины более здоровы в возрасте 20--30 лет, женщины -- до 20 лет. С увеличением возраста показатели заболеваемости у мужчин выше, чем у женщин. Наряду с заболеваниями работников конкретных предприятий болезням подвергаются также жители данного района. Они болеют на 30 % чаще по сравнению с населением незагрязненных территорий.

Развитие заболеваний у детей до 14 лет и злокачественных опухолей у лиц старше 40 лет ускоряется с повышением в воздухе концентрации взвешенных частиц, оксидов серы и азота, а также бенз(а)пирена. Их сочетание, как это бывает, например, в выбросах металлургических заводов, значительно увеличивает риск заболеваний .

Существенной мутагенной активностью обладают продукты, образующиеся при сжигании поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров. Это свойственно городам с развитой металлургической и химической промышленностью.

Биологическое и бактериальное загрязнение питьевой воды также является фактором риска. Регионы со стойким ухудшением ее качества имеют тенденцию к повышенному кишечному инфицированию. Ежегодно в стране отмечается от 30 до 50 млн случаев инфекционных заболеваний.

1.2 Что такое «информационная среда»

Информационная среда -- это весь набор условий для технологической переработки и эффективного использования знаний в виде информационного ресурса.

C развитием информационных технологий возникло такое понятие, как «информационные ресурсы». Оно употребляется для обозначения идей, методов и средств, обеспечивающих получение и распространение информации.

Информационными ресурсами в совокупности называются идеи человечества, а также указания по их реализации, которые накоплены в позволяющей их воспроизводство форме. В качестве таких ресурсов выступают книги, отдельные публикации, диссертации, патенты, научные и опытно-конструкторские документы, данные о производственном опыте и другие.

В отличие от прочих видов ресурсов (энергетических, трудовых, минеральных) информационные растут в зависимости от степени их использования. Их востребованность позволила создать глобальную человеческую деятельность по оказанию информационных услуг, сформировать внешний и внутренний рынок информационных услуг, образовать открытые для общего доступа государственные и региональные базы данных, сделать обоснованными и оперативными решения, принимаемые фирмами, банками, биржами, промышленными и торговыми организациями за счет своевременного получения и распространения необходимой информации.

Существуют различные виды информационных ресурсов: средства массовой информации, интернет, библиотеки, которые при этом делятся на подвиды. Например, интернет состоит из новостных лент, электронных архивов и всевозможных баз данных. Благодаря буквально ежеминутно обновляющимся новостным лентам как рядовые граждане, так и представители различных деловых и политических структур могут быть в курсе происходящих в мире событий. А многочисленные архивы и базы данных вполне способны заменить библиотеки и читальные залы в классическом виде.

В настоящее время все чаще термин «информационные ресурсы» употребляется для названия компьютеров и их периферии как наиболее продвинутых инструментов для распространения информации. Компьютеры активно применяются в торговле, промышленности, менеджменте, банковской системе, здравоохранении, образовании, науке и медицине, транспорте и связи, системе социального обеспечения, сельском хозяйстве и других сферах.

Развитие и совершенствование информационных ресурсов и технологий является одной из важнейших задач современности. В связи с востребованностью информации различного рода и необходимостью постоянного доступа к ней создаются все новые устройства и способы для обмена ею. Появляются и национальные исследовательские программы, стимулирующие их разработку, а также делающие информационные ресурсы доступными для широких масс.

В состав информационных ресурсов входят:

1)созданные ранее и создаваемые в настоящий момент опубликованные и неопубликованные первичные документы на любых носителях (книги, периодические издания, диссертации и т. д.);

2)полнотекстовые базы данных;

3)фонды опубликованных и неопубликованных первичных документов, собираемые библиотеками, центрами информации, архивами и другими учреждениями;

4)созданная прежде и создаваемая библиографическая продукция;

5)справочно-библиографический аппарат (СБА) библиотек, информационных центров и архивов, в том числе каталоги и библиографические картотеки;

6)фактографические базы данных;

7)обзорно-аналитическая продукция (аналитические обзоры, прогнозы, дайджесты и т. д.);

8)услуги, предлагаемые на информационном рынке;

9)компьютерные сети связи;

10)программные средства, обеспечивающие создание информационных систем и развитие телекоммуникационных сетей;

11) учреждения (редакции, издательства, библиотеки, информационные центры, книготорговые учреждения и т. д.), обеспечивающие создание информационной продукции, накопление и использование информационных ресурсов).

1.3 Экология и информационная среда

Экологический кризис непосредственно вызван современным производством, в наибольшей степени теми его частями, которые основаны на современной технике, источником которой, в свою очередь, является наука. Науку и технику мы и должны рассмотреть в качестве лежащих на поверхности причин экологических трудностей.

Развитие науки, как любой другой отрасли культуры, определяется целями, которые перед ней ставятся, методологией, которой она пользуется, и организацией деятельности. Соответственно экологическое значение науки зависит от этих трех компонентов.

Наука в ее современном понимании возникла в Новое время. Освобождавшееся от религиозных догм человечество поставило своей задачей «стать хозяевами и господами природы» (слова Декарта), и здесь-то понадобилась наука как инструмент познания сил природы с целью противодействия им и использования их (вспомним афоризм Ф. Бэкона «знание - сила»).

Одним из образцов науки, определившим ее путь на несколько столетий вперед, стала классическая механика Ньютона. Отметим, что слово «механика», на долгие года ставшее эталоном научности, происходит от греческого mehane - средство, уловка. Ученые как бы пытались с помощью того, что позже Гегель назвал «хитростью разума», уловить природу в сеть математических формул и экспериментов и подчинить ее «человеческим потребностям, будь то в качестве предмета потребления или в качестве средства производства» (К. Маркс, Ф. Энгельс. Соч. Т. 46, ч. I, с. 387).

В науке Нового времени сформировался экспериментальный метод, нацеленный на то, чтобы выпытывать у природы ее тайны. Определяя задачи экспериментального исследования, Ф. Бэкон использовал понятие inquisition - расследование, мучение, пытка (ср. русское слово «естествоиспытатель»). С помощью научной «инквизиции» открывали законы природы.

Общепринято, что экспериментальный метод является наиболее важной чертой, отличающей науку Нового времени от, скажем, античной. Применение этого метода тесно связано с новым пониманием и отношением к природе, которого не было ни в античные времена, ни на Востоке. В Древнем Китае, например, медицина достигла больших успехов, которые поражают и сегодня, но развивалась она другими путями, чем на Западе, во многом по той причине, что вивисексия была запрещена.

В основе новоевропейской науки лежит определенная парадигма отношения к природе, которая сама зависела от успехов науки. Она определялась потребностями развития капиталистического общества, а именно: становлением товарного производства, классово обусловленного разделения труда, развитием техники и системы машин. Не было рабов, над которыми можно было господствовать, и в их роли выступила научно подчиняемая природа и создаваемая на ее основе техника.

Влияние христианства на науку проявилось в том, что, начиная с классической механики Ньютона, мир представал в виде некоего часового механизма, действующего по вечным неизменным законам. Вспомним крылатые слова Галилея, что книга природы написана языком математики. Поиски самодвижения, саморазвития мира были излишни, коль скоро есть Высшее Существо, которое раз и навсегда завело механизм природы. Человек не способен проникнуть в побуждения этого Существа, но может узнать строение часового механизма и посредством этого управлять им, что, по-видимому, достижимо, так как человек создан по образу и подобию Бога. Однако, узнав вечные законы, человек может взять на себя функции Бога, и надобность в последнем отпадает. Ученый присваивает себе таким образом божественные атрибуты.

Так формировалась научная картина мира, которая продержалась до XX века, и многие люди развитие мира так и представляют. Все идет по непреложным вечным объективным законам, которые человек может использовать, но которые не в силах отменить. Есть картина, в которой нет места человеку, и есть сам человек, познавший законы природы. Такое понимание мира вызывало бесконечные споры о свободе воли человека, которые не удавалось решить.

Классическая наука воплотила в себе основную тему западной философии, ориентированную на господство человека над природой. Сам образ природы был функцией стремления к господству. Легче властвовать над тем и морально легче побеждать то, что не похоже на тебя, частью чего ты не являешься, с чем невозможен диалог, что пассивно подчиняется законам, которые можно познать и использовать.

Положительное значение объективности научного знания (в том смысле, что результатом исследования являются законы природы при исключении влияния на них человеческого фактора) общепризнано. Но обратной стороной объективности зачастую выступает безличный характер («наука... стремится стать, насколько возможно, безличной и абстрагировавшейся от человека» (Б. Рассел. Человеческое познание: его сфера и границы. М., 1957, с. 87), который понимается как достоинство науки в ее сциентистской интерпретации. На эту обратную сторону научной объективности обращалось мало внимания, пока не выявились негативные экологические последствия такого подхода к изучению природы. Безличный характер науки частично ответственен за экологические трудности прежде всего потому, что человек становится одним из основных факторов изменения природной среды; исследования, не учитывающие человеческий фактор, оказываются неадекватно отражающими современную ситуацию.

Включение человеческого фактора в исследования - вещь далеко не тривиальная, оно значительно усложняет исследовательский процесс. Объект исследования, в который входит в качестве подсистемы социальная система, невозможно описать строго детерминистскими законами. Сложность в необходимости учета свободы выбора, которой обладает самое преобразующее природную среду общество. Увеличение возможностей науки в данной области предполагает помимо всего прочего существенное обогащение ее логического аппарата, развитие специфического инструментария, приспособленного к научному постижению экологической проблемы.

Современный человек распространил свое влияние с отдельных процессов, происходящих в природе, на их совокупности, тесно переплетенные между собой, затронув тем самым механизмы, определяющие целостное функционирование природной среды. Наука должна уловить новую ситуацию и реагировать на нее.

Основой структуры научного познания (что особенно характерно для наиболее развитых отраслей естествознания) является анализ предмета исследования, т. е. выделение абстрактных элементарных объектов и последующий синтез из этих абстрактных элементов единого целого в форме теоретической системы. По мнению Рассела, «научный прогресс осуществляется благодаря анализу и искусственной изоляции. Возможно, как считает квантовая теория, что существуют границы правомерности этого процесса, но, если бы он не был обычно правильным, хотя бы приблизительно, научное познание было бы невозможно». Ситуация в области исследования экологической проблемы в практическом плане, как и ситуация в квантовой механике в плане теоретическом, ставит под сомнение правомерность абсолютизации процесса искусственной изоляции и анализа, и многие ученые именно эти черты науки считают ответственными за экологические трудности.

Аналитическая направленность науки оценивалась по большей части положительно. С аналитического расчленения Универсума начинается наука; в областях, которые наиболее доступны такому расчленению (как, например, физика), наука достигает наибольшего успеха, и эти области становятся как бы эталонами знания. Аналитический метод, который считали основным в науке такие умы, как Т. Гоббс, есть, по существу, модификация известного лозунга «Разделяй и властвуй!». Иначе говоря, наука имеет дело с частными фрагментами реальности, с предметами познания, которые вычленяются путем определенной проекции на объект исследования.

Аналитизм, лежащий в самом фундаменте научного подхода к действительности, вполне отвечает стремлению человека практически овладеть предметным миром, поскольку сама преобразовательная деятельность в своей сущности также преимущественно аналитична. Человек подчиняет себе мир через его познание (прежде всего научное), но это познание, а стало быть, и овладение предметным миром не могут быть абсолютными, так как предпосылкой познания предмета выступает его идеальное разрушение, идеализация. «Человек стремится вообще к тому, чтобы познать мир, завладеть им и подчинить его себе, и для этой цели он должен как бы разрушить, т. е. идеализировать, реальность мира» (Г. Гегель. Энциклопедия философских наук. Т. 1. M., 1975, с. 158). Наука ранее «разрушала» мир идеально, но ныне она начинает вносить свой вклад в реальное разрушение мира (достаточно вспомнить дискуссии среди генетиков относительно опасности экспериментирования со штаммами бактерий).