версия для печати
Обзор конференции|Из резолюции|Список докладов|Публикации

В.Н. Большаков
академик РАЕН, первый заместитель
председателя Уральского отделения РАН,
Екатеринбург

Сохранение биоразнообразия Земли как важнейшая проблема ХХI века

В одном из писем американским корреспондентам еще в 1930 году Е.И.Рерих писала о том, что нет ничего хуже однообразия. Однообразие мысли, однообразие жизни и всего остального обязательно приводит к застою и смерти. Самое главное, как писала Елена Ивановна, это чтобы была постоянная смена форм, постоянная смена жизни. Эти слова были сказаны более 70 лет тому назад, когда самого термина биоразнообразие в научной литературе не существовало. Сейчас это важнейшее направление исследований, важнейшее направление мыслей человечества. В 1992 году на знаменитом саммите в Рио-де-Жанейро была принята и подписана многими странами, в том числе и Россией, концепция «О сохранении биоразнообразия на Земле». Сейчас становится совершенно ясно, что функционирование биосферы, концепция которой была разработана в свое время В.И.Вернадским, зиждется на положении о том, что биосфера на Земле существует именно благодаря громадному разнообразию живых существ, от простейших до сложно организованных, в том числе – человека.

Академик С.С.Шварц, почти 30 лет тому назад ушедший из жизни, на торжествах, посвященных 250-летию Российской академии наук, сделал доклад о проблемах охраны природы и сохранении жизни на Земле. Он говорил о том, что воздействие человека на природу, на окружающую среду, на биосферу будет все время возрастать, и наша главная задача – понять смысл этого явления и сделать так, чтобы уменьшить это отрицательное воздействие.

С.С.Шварц подчеркнул, что, согласно концепции В.И.Вернадского, современная биосфера имеет несколько степеней защиты.

Первая степень защиты – это ее ступенчатая, иерархическая организация, от простого к сложному. Если посмотреть на организацию биосферы с точки зрения современной науки, то ее можно представить в виде пирамиды, в основании которой лежат наиболее простые, легко адаптирующиеся к изменению окружающей среды организмы; а завершает эту вершину homo sapiens – человек разумный, который оказывает наиболее сильное влияние на биосферу, или превращая ее в сферу разума – в ноосферу, или окончательно приводя ее к деградации.

Вторая степень защиты биосферы – это необычайное разнообразие живых организмов и их способность адаптироваться, приспосабливаться к самым различным условиям среды.

Нижние этажи этой «биосферной пирамиды» сложены миллионами и миллионами различных видов. Чем выше по пирамиде, тем количество видов все меньше и меньше. И это снижение биоразнообразия и упрощение иерархичности биосферы приводит к тому, что наиболее уязвимыми и наиболее легкоранимыми являются ее верхние части, в особенности человек.

Академик Шварц подчеркивал, что, какие бы катаклизмы ни происходили на Земле, жизнь уничтожить невозможно, потому что иерархичность и многообразие биосферы приводят к тому, что если исчезают верхние уровни, то всегда сохраняются нижние. Но это вряд ли может нас утешить, потому что человек находится именно на вершине пирамиды.

Современное учение о биоразнообразии, национальные стратегии о сохранении биологического разнообразия, которые приняты в России и других странах, отчетливо показывают, что сохранение биологического разнообразия Земли (в него входит и человек) – одна из самых важнейших проблем XXI века.

На 32-й Генеральной сессии ЮНЕСКО, прошедшей в октябре 2003 года, среди обсуждавшихся вопросов был специальный проект о сохранении культурного разнообразия. Разрывать биологическое разнообразие и культурное разнообразие, особенно применительно к человеку, невозможно. Потому что человек приспосабливается к изменению в среде, к воздействиям различного рода, в том числе и космическим, не только как биологическое существо, но и как социальное и культурное.

Под биологическим разнообразием сейчас понимается все разнообразие живых существ, существующих в биосфере. Его можно разделить на несколько уровней. Первый уровень генетический, второй – популяционный, третий – видовой, четвертый – экосистемный. Более понятен и более распространен в нашей массовой литературе, как ни странно, последний, экосистемный, уровень сохранения биоразнообразия. Это сохранение различных ландшафтов, участков природы. Человек не может жить только в крупных конгломерациях, в городах, он должен обязательно каким-то образом соприкасаться с нетронутой природой. Поэтому сохранение экосистем очень важно – с этой целью организуются биосферные заповедники и национальные парки.

Идея охранять природу без сохранения экосистем совершенно бессмысленна, потому что, только имея совершенно определенные эталоны, ее и можно сохранить. В то же время сохранность различного рода экосистем в настоящее время является довольно сложной проблемой.

Современная наука делит экосистемы на уязвимые и устойчивые. Мне приходилось работать во Вьетнаме в составе российской экспедиции. Изучались последствия применения армией США химических веществ во время войны против вьетнамского народа, когда для того, чтобы бороться с партизанами, различными ядохимикатами уничтожались громадные участки девственных тропических лесов. Экспедиция работала спустя пятнадцать лет после окончания этой войны, и ни один участок тропического леса к этому времени не восстановился. Настолько сильно была разрушена экосистема, что эти участки зарастали травой, потом начинались пожары, все выгорало, а лес так и не восстанавливается. На громадных участках Вьетнама экосистема тропического леса была полностью уничтожена. Таких примеров сейчас очень много.

Особый вопрос – сохранение биоразнообразия на популяционном уровне. Исследования последних лет в экологии показали, что ни одно живое существо, в том числе и человек, не может существовать просто как индивидуум. Для выживания необходимы группы, получившие название популяций. Популяции имеют генетические и динамические особенности. Адаптация к резкому изменению окружающей среды, в том числе под антропогенным и космическим воздействиями, идет, как правило, на популяционном уровне. Там, где не может приспособиться никакой живой организм, обязательно приспосабливается популяция, и таким образом сохраняется непрерывность жизни на Земле. Таких примеров приспособления на популяционном уровне можно привести очень много. Считалось, что ничто живое на Земле не может существовать без кислорода. Однако на Дальнем Востоке, в водах Японского моря была обнаружена бухта Кратерная, которая расположена в кальдере громадного вулкана. Вулкан уже потух, но различного рода вещества из этой кальдеры постепенно выделяются. И вот в ней образовалась совершенно уникальная популяция живых организмов, которые приспособились к жизни без кислорода. Для них кислород – это смерть, а вся энергетика, весь обмен веществ, вся их жизнь связана с тем, что они «дышат»… выделениями вулкана! Это совершенно уникальный пример адаптации.

Можно привести еще очень много примеров, когда на популяционном уровне происходит приспособление живых организмов к совершенно новым условиям. Например, привыкание всех болезнетворных микробов и вирусов к различного рода препаратам есть не что иное, как адаптация к воздействию ядов именно на популяционном уровне. Причем это происходит очень быстро, в течение нескольких поколений.

В 1950-е годы на биологических факультетах вузов студентам читали лекции о том, что американские империалисты забросили в страны народной демократии, в частности Польшу и Венгрию, колорадского жука, чтобы серьезно снизить урожай овощей; но это не страшно, поскольку жук южный, он не вынесет морозов средней полосы. Сейчас колорадский жук обитает в Сибири, он распространился далеко за Тюмень, на север. Это типичный пример приспособления живого организма именно на популяционном уровне. Популяция устойчива и легче приспосабливается только тогда, когда она достигает максимального разнообразия составляющих ее особей. В результате неблагоприятных условий отсекаются крайние варианты, всегда остаются особи, приспособленные к новой среде. Они дают следующее поколение, которое более устойчиво к этим влияниям. И так постепенно вырабатывается поколение с совершенно новыми свойствами, приспособленное к этой окружающей среде. Поэтому возможности у живых существ в сохранении биосферы очень велики.

Сохранение биологического разнообразия на видовом уровне имеет тот же механизм. Известно, что под влиянием различного рода воздействий, в том числе и человека, количество видов уменьшается. В Красные книги заносятся различные виды животных и растений… Биологическое разнообразие на уровне видов или позволяет живым существам сохраниться, или, наоборот, полностью исчезнуть. На наших глазах исчезли уже десятки различных видов, и еще будут исчезать. Но есть и яркие примеры приспособляемости организмов. Хорошо известная серая крыса приспосабливается к самым невероятным условиям. Она живет и в холодильниках, и в местах, где температура достигает плюс 70 градусов по Цельсию. Крысы великолепно приспособились к жизни на полигонах, где были проведены испытания атомного оружия. Все живое, казалось бы, исчезло, а они дали совершенно устойчивую популяцию, которая легко переносит очень жесткое радиоактивное излучение различного вида. Вероятно, можно найти организмы, которые приспосабливаются и к любым проявлениям тяжелого космического излучения.

Стратегия, принятая в Рио-де-Жанейро, много обсуждалась на последней Генеральной сессии ЮНЕСКО. Она подразумевает различные направления, связанные с сохранением биологического разнообразия. На сессии ЮНЕСКО было подчеркнуто, что для его сохранения, для осознания людьми важности проблемы необходимо изменение сознания самого человека. Ведь именно он является самым сильно воздействующим на все биологическое разнообразие фактором.

В результате различного рода космических воздействий на Земле исчезли многие виды животного и растительного мира и появились абсолютно новые. В связи с этим следует вспомнить, что и В.И.Вернадский, и Н.К.Рерих говорили о непрерывности жизни и в космосе, и на Земле.

Недавно на президиуме Российской академии наук прозвучал очень интересный доклад член–корреспондента А.Ю.Розанова, директора Палеонтологического института. Он рассказал о находках внутри нескольких метеоритов. Исследования велись параллельно американскими и российскими учеными. Изучая метеориты, найденные в разных странах, ученые пришли к одному и тому же выводу: внутри метеоритов были обнаружены следы особого вида бактерий. Возраст этих метеоритов составляет 3–4 миллиарда лет. То есть 3–4 миллиарда лет назад где-то во Вселенной уже существовала просто организованная, но – жизнь. Бактерии такого же типа были найдены нашими исследователями в различных породах и геологических слоях, возраст которых составляет 2–3 миллиарда лет. Следовательно, можно говорить о том, что уже тогда существовала простая органическая жизнь. Эти открытия подтверждают гипотезу о непрерывности жизни.

Но нас это не должно радовать, потому что в случае катастрофы под удар попадает самая высокая ступень нашей биосферной пирамиды – человек. Отношение к человеку как, с одной стороны, биологической форме, с другой – как социальному существу, вершине творения, – очень неоднозначно. Проблемы сохранения биологического разнообразия на генетическом и на популяционном уровнях вполне применимы и к человеку, хотя и в несколько иной степени.

В свое время академик В.П.Казначеев делал доклад об адаптации различных популяций человека (этот термин уже применялся в 70–е годы) к условиям Крайнего Севера. Исследовались люди, которые переселялись на Крайний Север, главным образом на нефте- и газоразработки, жили там в течение многих лет, у них появлялись дети, внуки. Казалось бы, люди, приехавшие из-под Москвы, гораздо лучше должны приспособиться к условиям Крайнего Севера, чем люди, приехавшие, например, из-под Волгограда или Астрахани. Но оказалось, что иногда южане приспосабливались к северу гораздо лучше, чем жители средней полосы. На примере исследований человека на севере очень отчетливо выявилась одна общая биологическая закономерность – адаптация к условиям среды у широко распространенных видов и очень узко специализированных форм идет различно. Подобные исследования когда-то велись на Кавказе и в Андах, и на человеке, и на растениях, и на животных. Выяснилось, что популяции совершенно по-разному приспосабливаются к условиям высокогорья. Говоря о Н.К.Рерихе, мы вспоминаем о совершенно особом мире гор, об особых механизмах приспособления человека к условиям высокогорья. Житель низин, который поднимается в горы, начинает задыхаться, ему не хватает воздуха, учащается сердцебиение. Требуется значительное время, чтобы человек адаптировался. При этом происходят определенные изменения в крови, увеличивается количество гемоглобина. У людей, переселившихся в горы, как правило, резко увеличивается объем сердца, мышцы сердца. У коренных жителей, у шерпов или у кавказских народов, сердце обычных размеров, количество гемоглобина нисколько не превышает количество гемоглобина у людей с равнины. Однако они прекрасно адаптированы к горным условиям. Выяснилось, что в приспособлении, адаптации, наблюдается невероятное различного рода биологическое разнообразие человека. Если у жителей равнины, поднимающихся в горы, приспособление связано с резким усилением различных физиологических функций организма и энергообмена, то у коренных жителей адаптация идет на клеточном уровне, она не связана с увеличением затрат энергии. Это совершенно иной тип адаптации. Очень важно, чтобы и тот, и другой типы сохранялись.

К сожалению, воздействия на биосферу, которые в последнее время усиливаются под влиянием как антропогенных, так и внешних космических факторов, не всегда благоприятно сказываются на живых организмах, в том числе и на человеке. В результате отрицательных воздействий сужается диапазон биологического разнообразия, что зачастую приводит к отрицательным последствиям. В результате длительных и очень детальных исследований оказалось, что размах изменчивости различного рода биологических показателей у людей, подвергшихся радиоактивному облучению, например чернобыльцев, очень резко снижается. Такие люди (не отдельные особи, а как популяция), подвергшиеся разрушительному воздействию радиации, не смогут приспосабливаться к изменениям окружающей среды, в том числе и к болезнетворным организмам. Это важнейшая проблема XXI века. Для того чтобы ее решить, необходимо объединение и научного, и духовного знаний. И в связи с этим опять следует повторить мысль Е.И.Рерих о том, что однообразие, особенно однообразие мыслей, однообразие действий, однообразие понятий ведет к застою и в конечном счете – к смерти. Поэтому проблема сохранения биологического разнообразия подразумевает сохранение разнообразия и всего населения Земли, и малых ее народов, их обычаев, их особенностей приспособления к среде, духовных, культурных и других особенностей, то есть всего, из чего состоит наша биосфера и наше человеческое общество.