Цель: обоснование актуальности курса экологии Введение Особенность менталитета будущих инженеров, на мой взгляд, состоит в стремлении понять законы природы, лежащие в основе изучаемых объектов, разобраться в механизмах явлений живой природы. Вместе с тем традиционные принципы научного подхода, знакомые им со школы, не позволяют выявить специфику жизни. В результате у многих складывается впечатление, что жизнь на планете Земля является грандиозной случайностью. Это не соответствует современным представлениям, особенно тем, которые вытекают из трудов В.И. Вернадского и П.Тейяра де Шардена. Поэтому студенты вынуждены многое принимать на веру. Изучение экологии превращается в пустое заучивание, что для технически мыслящих людей совсем не характерно. Поэтому я считаю, что в техническом вузе наиболее близок и понятен будет физико-философский подход к экологии в отличие от более традиционной биологической направленности.
Особый акцент сделан на вопросах, связанных с эволюцией Вселенной как системы. Это позволит выявить основные законы, являющиеся общими для всех явлений природы, в том числе и тех, которые мы традиционно относим к проявлениям жизни, психики, разума и т.п. Я считаю, что знание этих законов поможет сориентироваться в наших экологических проблемах и найти выход из них.
Следует отметить, что единой теории возникновения и строения Вселенной и единой теории, объясняющей феномен жизни пока не существует. Наука, несмотря на ее бесспорные успехи, еще не в силах охватить эти сложнейшие явления. Поэтому в этой части наш курс экологии будет носить во многом проблемный характер.
В данном пособии предлагается следующий план:
1. Сначала мы рассмотрим наиболее общие вопросы теории сложных систем, на основе которых строится современное понимание феномена жизни.
2. Затем мы познакомимся с современными представлениями о структуре Вселенной и с фундаментальными законами, лежащими в основе ее динамики, выливающейся в единый глобальный эволюционный процесс, неизбежным следствием которого является земная жизнь.
3. Подробно остановимся на закономерностях агрегирования и эволюции социальных форм организации жизни, вплоть до формирования целостных организмов, познакомимся с гипотезой Геи, рассматривающую планету Земля как единый живой организм.
4. После этого мы “опустимся на Землю” и познакомимся с основными положениями теории биосферы - одной из важнейших подсистем планеты.
5. Постепенно сужая обзор, мы дойдем до изучения основных вопросов экосистемного уровня организации жизни, точнее, вопросов биоэкологии, которую многие склонны относить к собственно экологии.
6. Затем по логике изложения материала мы дойдем до популяционного уровня организации жизни.
7. В конце курса мы рассмотрим некоторые вопросы, связанные с человеческой деятельностью по отношению к природе, коснемся вопросов охраны природы, экологического права, международного сотрудничества в области сохранения окружающей среды.
8. Последняя глава посвящена проблемам нашего будущего, здесь мы попытаемся сформулировать стратегию поиска путей выхода из экологического тупика.
Цель курса:
1. Изучение фундаментальных законов эволюции Вселенной. Понимание жизни как неизбежного следствия глобального эволюционного процесса.
2. Понимание Вселенной (природы) как единого развивающегося организма с тесной взаимообусловленностью составляющих его подсистем и процессов.
3. Изучение вопросов теории глобального эволюционного процесса как в целом, так и в частных аспектах, касающихся самоорганизации материи и эволюции жизни на Земле.
4. Изучение основных законов организации биосистем разного уровня от вирусов до биосферы.
5. Анализ роли человека в жизни планеты и во Вселенной в целом и проблем взаимоотношений человека с окружающей средой, а также путей гармонизации деятельности человека.
6. Понимание причин и возможных последствий экологической катастрофы.
7. Знакомство с вопросами международного сотрудничества в области защиты окружающей среды.
Следует отметить, что данный курс вовсе не является курсом инженерной экологии. Я исходил из принципа, что студент должен в первую очередь почувствовать, что природа обладает всеми признаками живого организма. Человек должен знать, что планета – это не просто субстрат, на котором развивается нечто исключительное, называемое нами жизнью, а живой организм со всеми присущими живым организмам чертами. Если к планете, которая сейчас находится в опасности, человек будет относиться как к живому существу космических масштабов, то, возможно, нам удастся избежать гибели этого организма. Иначе никакие природоохранные мероприятия нас не спасут.
1.1. Содержание предмета
Слово "экология" образовано от греческого "ойкос" (дом) и "логос" (знание, наука). Его ввел в 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель. Буквально экология является наукой о доме, в котором мы живем. Поэтому в зависимости от того, что мы считаем своим домом, меняется смысл этого понятия. В общепринятом смысле под экологией понимают науку об организмах, населяющих Землю, в которой особое внимание уделяется совокупности или характеру связей между организмами и окружающей средой. Другими словами, экология - это наука о надорганизменных системах, то есть о “надсистемах” или “метасистемах”.
Такое понимание экологии делает ее очень широкой наукой. Традиционно под организмами мы понимаем многоклеточные существа или же простейшие одноклеточные, тогда в роли надорганизменных систем выступают экосистемы. Однако само многоклеточное существо является в некотором смысле четко организованной колонией одноклеточных существ. Поэтому все процессы внутри многоклеточного организма также, в принципе, охватываются данным определением экологии (онкоэкология). Более того, сама клетка может рассматриваться как некая четко упорядоченная система сложномолекулярных соединений (молекулярная экология). С другой стороны, экология имеет также тенденцию к расширению своего предмета в сторону изучения систем более высоких иерархических уровней. Так, например, биосфера рассматривается как система, объединяющая в себе все локальные экосистемы Земли. Многие экологи всерьез заявляют, что не только верхняя оболочка планеты пронизана жизнью, но вся планета, возможно, является грандиозным живым существом. Если это так, то мы должны в корне изменить не только свое отношение к планете, которая нас породила, но и все свое мировоззрение. В этом я вижу главную задачу данного курса.
Любая наука становится точной, когда удается сформулировать необходимый минимум аксиом, на которые она опирается. Эти аксиомы со временем могут уточняться или отвергаться. Наука от этого вовсе не разрушается, а лишь развивается. Аксиомы придают однозначность научным знаниям, поэтому на определенном этапе они необходимы, чтобы выстроить все накопленные факты в единую систему. После такой систематизации данная наука позволяет находить ответы на многие вопросы.
В данном пособии я буду исходить из аксиомы, обоснование которой будет дано в свое время: Земля есть живое существо космических масштабов. На мой взгляд, это даже не аксиома, а следствие более глубоких законов и принципов, по которым строится Вселенная, рассмотрение которых, вообще говоря, выходит за рамки курса экологии, с которыми тем не менее мы вкратце познакомимся. На мой взгляд, это необходимо, потому что только такой подход к вопросам экологии позволяет понять место и роль человека на планете, а также суть проблем, с которыми столкнулось человечество на рубеже тысячелетий.
В курсе экологии мы попытаемся если не понять, то по крайней мере наметить направление, в котором следует искать понимание проблем, вставших перед человеком. Для этого придется разобраться в том, что представляет собой жизнь вообще, как она зародилась, каковы ее цели и перспективы. А это невозможно без понимания законов, лежащих в основе динамики Вселенной. Другими словами, под "домом" в понятии экологии мы будем подразумевать не столько ту нишу, которую занимает сейчас современный цивилизованный человек, которую более правильно можно назвать "техносферой", и даже не Землю в целом, а всю Вселенную.
Это идет несколько вразрез с основной концепцией современной экологии. Однако сейчас уже наблюдается существенный прогресс в преодолении сложившегося у основной массы людей стереотипного представления об экологии как науки, которая делает акцент на круге задач, связанных с природоохранными мероприятиями. По большому счету, экология имеет очень мало общего с охраной природы, так как последняя проникнута в основном экономическими чаяниями человека. Поэтому, как это не парадоксально, некоторые мероприятия по охране природы не соответствуют законам экологии.
Специфика современной экологии состоит именно в том, что она вышла далеко за пределы чисто биологической науки. Современная экология вобрала в себя знания из самых разных наук от физики, химии, биологии до социологии, психологии и философии. В настоящее время экология представляет собой достаточно разветвленную науку, все разделы которой в рамках одного курса охватить невозможно.
