Общие закономерности их действие на живые организмы

5.Эволюция биосферы земли. 

Универсальный эволюционизм позволяет рассматривать развитие мирового эволюционного процесса в  контексте непрерывного разрушения старых организационных форм существования  материи, которые дают материал для  возникновения новых, в том числе  и более сложных. Вместе с появлением новых форм организации, то есть новых  систем, возникают и новые принципы отбора, которые не зачеркивают тех, которые определяли ранее развитие мира.

При развитии биосферы непрерывно росли разнообразие и  сложность организационных структур живого мира (как единой системы-биосферы, так и ее компонентов).

Но сохранялась  и иерархия: примитивные формы  жизни не исчезают, а продолжают играть важнейшую роль в функционировании биосферы как единой системы. «Все держится на прокариотах» и «примитивные форма жизни - основа элитарных» -эти два утверждения сохраняют свое значение относительно всех миллиардов лет эволюции биосферы, обеспечивая ее стабильность. Эти утверждения не теряют своего смысла и истории общества. Элитарные структуры открывают новые горизонты развития, а примитивные обеспечивают стабильность организации живого вещества.

Возникновение жизни, поставившие себе на службу с помощью  фотосинтеза энергию Солнца, резко  ускорило все процессы земной оболочки. Она становится частью новой системы  биосферы , которая начинает развиваться в совершенна ином темпе и по иным законам.

За относительно короткое по экологическим масштабам  время биосфера представляет множество  перестроек. Одна из них – появление  эукариота и кислородного дыхания  – ещё раз многократно ускорила эволюцию биосферы. Переход от прокариота ( самые древние организмы характеризующие  отсутствием в клетках постоянного  ядра ) к эукариота ( высшие организмы ) по своим масштабам и последствиям сопоставим с появлением жизни : прокариоты не знали смерти – их можно было уничтожить , но смерть не бы-ла закодирована в их генетическом аппарате. Если жизнь была «открытием » прокариота и их предшественников, то смерть пришла вместе с эукариотами . Возможность смены поколений была ещё одной причиной, многократно ускорившей эволюционные процессы .

Создавая сложнейшие технически управляемые системы, человек  обеспечивает их стабильность, обеспечивает их стабильность. В природных системах всё ни так : отдельный биоценоз, а тем более биосфера в целом , сохраняет свою стабильность за счёт неустойчивости, гибели отдельных ее элементов . Совершенствование природных систем про-исходит за счет замены её компонентов всё более совершенными . То же самое имеет место в общественных социальных системах , и в экономике в частности.

В истории информационной эволюции биосферы особую роль играет становление разума. В самом деле, нейроны, сами по себе, практически  одни и те же у всех живых существ, обладающим мозгом. Однако ( и это экспериментальный факт ) существовал некоторый порог сложности связей между нейронами и возможностью увеличения их количества, после которого мы уже можем говорить об интеллекте, о разуме, о мышлении.

Мышление как  природные явление рассматривается  подобно феномену жизни, в качестве некоторого системного свойства. Его  особенности не выводимы из свойств  от-дельных нейронов и отдельных связей между ними, играющих, по – видимому, лишь роль каналов для передачи информации. И у нас пока нет никакого намёка на понимание такого алгоритма развития, который наделил совокупность нейронов совокупностью выделять собственное « Я », фантазировать, строить картины мира, одним словом ,способностью к мышлению.

Антропогенные воздействия  на окружающую среду оказались деструктивными. Они « заменили » биогенную эволюцию, разрушив естественные системы природы. Эволюция вынуждена идти экстенсивно, под воздействием внешних факторов, с темпом, диктуемым человеком , а не ходом естественных явлений.

Доминирует преобразующая  человеческая деятельность. В этом свете вслед за прямым уничтожением видов следует ожидать само деструкцию живого. Фактически этот процесс и  идет в виде массового размножения  отдельных организмов, разрушающих  сложившие экосистемы 

6 Количественное изучение биохимических процессов. 

Ведущую роль в отборе играли верхние уровни биосферы, и  они же фактически направляли эволюцию. Антропогенные изменения биосферы, идущие с большой скоростью, в  любой момент могут дать толчок для  нового ускорения эволюционных перестроек. Это будет означать капитальную  перестройку экологических условий  на планете. Едва ли к ней готово человечество. Нужны какие-то количественные данные для выяснения, что опасно, а что еще не опасно в ходе ускоренной эволюции среды и жизни на планете. Таки-ми критическими маркерами видимо могут быть «точки Пастера» и правила одного и десяти процентов.

Основной «точкой Пастера» служит момент, когда уровень содержания кислорода в атмосфере Земли эволюционно достиг примерно 1% современного. С этого времени стало возможна аэробная жизнь. Предполагается, что накопление кислорода шло взрывообразно и заняло в эволюции не больше 20 тысяч лет. Вторая «точка Пастера» - достижение содержания кислорода в атмосфере планеты около 10% от современного. Это привело к возникновению предпосылок формирования озоносферы. Жизнь стала возможной на мелководьях, а затем и на суше.

«Точки Пастера», как и закон пирамиды энергии Линдемана, дали повод для формулировки правил одного и десяти процентов. Конечно, 1 и 10- числа приближенные: около 1 и примерно 10. «Магическое число» 10 % возникает из соотношения возможностей потребления энергии и «мощностей», необходимых для стабилизации среды. Для биосферы доля возможного потребления энергии и «мощностей», необходимых для стабилизации среды. Для биосферы доля возможного потребления общей первичной продукции не превышает 1%. Как только человечество на грани прошлого и настоящего веков стало использовать большее количество продукции биосферы (сейчас не менее 10 % ) , перестал удовлетворяться принцип Ле Шателье – Брауна : растительность не давала прироста биомассы в соответствии с увеличением концентрации СО2. Эмпирическая порог потребления 5-10 % от суммы вещества,приводящей с переходом через негативно заметным изменениям системы природы, достаточно признан. Ориентировочно можно разделить начинающиеся переходы, с одной стороны ,для природных систем с организменным типом управления, с другой для популяционных систем. Для первых интересующие для нас величин таковы : порог выхода из стационарного состояния - до 1 % от потока энергии ( «норма » потребления ) и порог саморазрушения – около 10% от этой « нормы ». Для популяционных систем превышение в среднем 10% объёма изъятия приводит к выходу этих систем из стационарного состояния .  

7 Кислотные дожди 

Термином "кислотные  дожди" называют все виды метеорологических  осадков - дождь, снег, град, туман, дождь  со снегом, - рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды равняется 5.6). Выделяющиеся в процессе человеческой деятельности двуокись серы (SO2) и окислы азота (NОx) трансформируются в атмосфере земли в кислотообразующие частицы. ("ХХ век: последние 10 лет." с. 91) Эти частицы вступают в реакцию с водой атмосферы, превращая ее в растворы кислот, которые и понижают рН дождевой воды. Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом. Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются од-ной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме- того кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в не-годность автомобили, понижают плодородие почв и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

Вода обычного дождя  тоже представляет собой слабокислый  раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как двуокись углерода (СО2), вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кисло-та (CO2 + H2O —> H2CO3). .

Кислотный дождь  образуется в результате реакции  между водой и такими загрязняющими  веществами, как оксид серы (SO2) и  различными оксидами азота (NOх). Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот - сер-ной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.

Кислотный дождь  наносит вред не только водной флоре  и фауне. Он также уничтожает растительность на суше. Ученые считают, что хотя до сегодняшнего дня механизм до конца  еще не изучен, "сложная смесь  загрязняющих веществ, включающая кислотные  осадки, озон, и тяжелые металлы... в совокупности приводят к деградации лесов

Экономические потери от кислотных дождей в США, по оценкам  одного исследования, составляют ежегодно на восточном побережье 13 миллионов  долларов и к концу века убытки достигнут 1.750 миллиардов долларов от потери лесов; 8.300 миллиардов долларов от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо) и только в штате Миннесота 40 миллионов долларов на медицинские расходы. Единственный способ изменить ситуацию к лучшему, по мнению многих специалистов,- это уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.  

8 Концепция взаимодействия общества и природы. 

Как и любая другая отрасль права, международное экологическое  право нуждается в определении  основных направлений своей деятельности в сфере общественных экологических  отношений, которые составляют предмет  данной отрасли права.

Впервые принципы международного экологического права были сформулированы в Декларации Стокгольмской конференции ООН 1972 г. по проблемам окружающей человека среды.

Принцип первый (основной): государство вправе использовать собственные  ресурсы в соответствии со своей  национальной политикой в подходе  к проблемам окружающей среды. На них лежит ответственность за то, чтобы деятельность в пределах их юрисдикции или контроля не причиняла  ущерба окружающей среде других государств или районов, лежащих за пределами  национальной юрисдикции.

Принцип второй заключается  в том, что природные ресурсы  Земли, включая воздух, воду, землю, флору, фауну и особенно репрезентативные образцы естественных экосистем, должны быть сохранены на благо нынешнего и будущих поколений путем тщательного планирования деятельности человека и управления ею по мере необходимости.

Принцип третий: не возобновимые ресурсы должны разрабатываться таким образом, чтобы обеспечивалась их защита от истощения в будущем и чтобы выгоды от их разработки в международных пространствах получало все человечество.

Формулирование  принципов международного экологического права продолжила Всемирная хартия природы, которая была одобрена Генеральной  Ассамблеей ООН и про-возглашена в резолюции от 28 октября 1988 г. В ней определялся ряд принципов :

1) биологические ресурсы используются лишь в пределах их при¬родной способности к восстановлению;

2) производительность почв поддерживается или улучшается благодаря мерам по со-хранению их долгосрочного плодородия и процесса разложения органических веществ, по предотвращению эрозии и любых других форм саморазрушения;

3) ресурсы многократного пользования, включая воду, используются повторно или рециклируются;

4) не возобновляемые ресурсы однократного пользования эксплуатируются в меру, с учетом их запасов, рациональной возможности их переработки для потребления и совместимости их эксплуатации с функционированием естественных систем;

5) должны приниматься особые меры с целью недопущения сброса радиоактивных и токсичных отходов;

6) необходимо воздерживаться от деятельности, способной нанести непоправимый ущерб природе,

7) районы, пришедшие в результате деятельности человека в упадок, подлежат восстановлению в соответствии с их природным потенциалом и требованием благосостояния проживающего в этом районе населения.

Антропогенный фактор всегда имел двоякое значение: нельзя недооценивать нынешнюю роль человека в окружающей среде, но и вред, наносимый  им природе, ни в коей мере нельзя упускать из виду. В связи с научно-технической  революцией риск причинения ущерба природе  возрос, так как интенсифицировались  методы воз¬действия на природные объекты, что в некоторой мере обусловило менее тщательный подход к сохранению их ценных свойств. Восстановление таких районов - задача как отдельного государства, так и мирового сообщества в целом.