Морфологические приспособления растений к низким температурам

Известны морфологическиеприспособления растений к низким температурам, так называемыежизненные формы растений, которые, например, можно выделить по положению почек возобновления растительных видов по отношению к поверхности почвы и к защите, которую они получают от снежного покрова, лесной подстилки, слоя почвы и т. п. Вот некоторые из форм (по Раункеру): эпифиты — растут на других растениях и не имеют корней в почве; фанерофиты (деревья, кустарники, лианы) — их почки остаются над поверхностью снега и нуждаются в защите покровными чешуйками; криптофиты, или геофиты, теряют всю видимую растительную массу и прячут свои почки в клубнях, луковицах или корневищах, скрытых в почве; терофиты — однолетние растения, отмирающие с наступлением неблагоприятного сезона, выживают лишь их семена или споры. Морфологические адаптации к климатическим условиям жизни, и прежде всего к температурным, наблюдаются также Гу животных. Жизненные формы животных одного вида, например, могут сформироваться под воздействием низких температур, от -20 до -40 °С, при которых они вынуждены накапливать питательные вещества и увеличивать массу тела: из всех тигров самый крупный амурский тигр, живущий в наиболее северных и суровых условиях. Эта закономерность именуется правилом Бергмана: у теплокровных животных размер тела особей в среднем больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала распространения вида.

Физиологические адаптации

Но в жизни животных гораздо большее значение имеют физиологические адаптации, простейшей из которых является акклиматизация — физиологическое приспособление к перенесению жары или холода. Например, борьба с перегревом путем увеличения испарения, борьба с охлаждением у пойки-лотермных животных путем частичного обезвоживания своего тела или накопления специальных веществ, понижающих точку замерзания, у гомойотермных — за счет изменения обмена веществ. Щ$$ , Существуют и более радикальные формы защиты от холода — миграция в более теплые края (перелеты птиц; высокогорные серны на зиму переходят на более низкие высоты, и др.), зимовка — впадение в спячку на зимний период (сурок, белка, бурый медведь, летучие мыши: они способны понижать температуру своего тела почти до нуля, замедляя метаболизм и, тем самым, трату питательных веществ). Большинство животных зимой находится в неактивном состоянии, а насекомые—- вообще в неподвижном, остановившись в своем развитии. Это явление называют диапаузой, и она может наступать на разных стадиях развития насекомых — яйца, личинки, куколки и даже на стадии взрослой особи (бабочки, например). Но многие организмы умеренных широт в этот период ведут активный образ жизни (волки, олени, зайцы и др.), а некоторые даже размножаются (королевские пингвины и др.). Таким образом, температура, являясь важнейшим лимитирующим фактором, оказывает весьма существенное влияние на адаптационные процессы в организмах и популяциях наземно-воздушной среды.температура7, . Свет и его роль в жизни организмов.

Характеристика света как экологического фактора. Живая природа не может существовать без света, так как солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, является практически единственным источником энергии для поддержания теплового баланса планеты, создания органических веществ фототрофны-ми организмами биосферы, что в итоге обеспечивает формирование среды, способной удовлетворить жизненные потребности всех живых существ.

Биологическое действие солнечного света зависит от его спектрального состава, продолжительности, интенсивности, суточной и сезонной периодичности.

Солнечная радиация представляет собой электромагнитное излучение в широком диапазоне волн, составляющих непрерывный спектр от 290 до 3 000 нм. Ультрафиолетовые лучи (УФЛ) короче 290 им, губительные для живых организмов, поглощаются слоем озона и до Земли не доходят. Земли достигают главным образом инфракрасные (около 50% суммарной радиации) и видимые (45%) лучи спектра. На долю УФЛ, имеющих длину волны 290—380 нм, приходится 5% лучистой энергии. Длинноволновые УФЛ, обладающие большой энергией фотонов, отличаются высокой химической активностью. В небольших дозах они оказывают мощное бактерицидное действие, способствуют синтезу у растений некоторых витаминов, пигментов, а у животных и человека — витамина D; кроме того, у человека они вызывают загар, который является защитной реакцией кожи. Инфракрасные лучи длиной волны более 710 нм оказывают тепловое действие.

В экологичесшм отношении наибольшую значимость представляет видимая область спектра (390—710 нм), или фотосинтети-чески активная радиация (ФАР), которая поглощается пигментами хлоропластов и тем самым имеет решающее значение в жизни растений. Видимый свет нужен зеленым растениям для образования хлорофилла, формирования структуры хлоропластов; он регулирует работу устьичного аппарата, влияет на газообмен и тран-спирацию, стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот, повышает активность ряда светочувствительных ферментов. Свет влияет также на деление и растяжение клеток, ростовые процессы и на развитие растений, определяет сроки цветения и плодоношения, оказывает формообразующее воздействие.

Световой режим любого местообитания зависит от его географической широты, высоты над уровнем моря, состояния атмосферы, растительности, сезона и времени суток, солнечной активности и т. д. Поэтому разнообразие световых условий на нашей планете чрезвычайно велико: от таких сильно освещенных территорий, как высокогорья, пустыни, степи, до сумеречного освещения в водных глубинах и пещерах. В разных местообитаниях различаются не только интенсивность света, но и его спектральный состав, продолжительность освещения, пространственное и временное распределение света разной интенсивности и т. д. Соответственно, разнообразны и приспособления растений к жизни при том или ином световом режиме.

Экологические группы растений по отношению к свету. По отношению к количеству света, необходимого.для нормального развития, растения подразделяют натри экологические группы.

Светолюбивые, или гелиофиты, с оптимумом развития при полном освещении; сильное затенение действует на них угнетающе. Это растения открытых, хорошо освещенных местообитаний: степные и луговые травы, прибрежные и водные растения (с плавающими листьями), большинство культурных растений открытого грунта, сорняки и др.

Тенелюбивые, или теневые, с оптимальным развитием в пределах 1/10—1/3 от полного освещения, т. е. для них приемлемы области слабой освещенности. К тенелюбам относятся растения нижних затененных ярусов сложных растительных сообществ — темнохвойных и широколиственных лесов, а также водных глубин, расщелин скал, пещер и т. д. Тенелюбами являются и многие комнатные и оранжерейные растения. В лесах Беларуси и России типичными теневыми растениями являются копытень европейский, ветреница дубравная, сныть обыкновенная, чистотел большой, кислица обыкновенная, майник двулистный и др.

Теневыносливые растения имеют широкую экологическую амплитуду выносливости по отношению к свету. Они лучше растут и развиваются при полной освещенности, но хорошо адаптируются и к слабому свету. К ним относится большинство видов зоны смешанных лесов — ель, пихта, граб, бук, лещина, бузина, брусника, ландыш майский и др.

Адаптация растений и животных к световому режиму. Под влиянием различных условий светового режима у растений выработались соответствующие приспособительные качества. Прежде всего это касается величины листовых пластинок: у гелиофитов по сравнению с теплолюбивыми они обычно более мелкие. Ориентация листьев у светолюбов вертикальная или имеет разный угол по отношению к солнечным лучам, чтобы избежать избыточного света и перегрева. Листья теневыносливых растений, напротив, ориентированы к свету всей поверхностью листовой пластинки и расположены так, чтобы не затенять соседние листья (листовая мозаика).

У многих гелиофитов поверхность листовой пластинки блестящая, покрыта светлым восковым налетом, густо опушена, что способствует отражению палящих солнечных лучей или ослаблению их действия.

Световые и теневые растения имеют четкие различия и по анатомическому строению. Так, у гелиофитов хорошо развиты осевые органы с оптимальным соотношением ксилемы и механических тканей, менее сложные по форме листья с характерной дифференцировкой мезофилла на столбчатый и губчатый, высокой степенью жилкования, большим числом устьиц на единицу поверхности листа. У светолюбивых растений количество хлоропластов, приходящихся на единицу площади листовой пластинки, в несколько раз больше, чем у тенелюбивых. Сами хлоропласты у гелиофитов более мелкие и светлые (с малым содержанием хлорофилла), способные к изменению ориентировки и перемещениям в клетке: на сильном свету они занимают постенное положение и становятся «ребром» к направлению лучей, что защищает хлорофилл ог разрушения.

Теневыносливые растения встречаются в местообитаниях с различным световым режимом благодаря увеличению ассимилирующей поверхности, снижению интенсивности дыхания и уменьшению относительной массы нефотосинтезирующих тканей, увеличению размеров хлоропластов и концентрации хлорофилла. Кроме того, в листьях наблюдается слабая дифференцировка на столбчатый и губчатый мезофилл или таковая совсем отсутствует, отмечается сравнительно малое количество устьиц й т. д.

Фотопериодизм. Огромное влияние на жизнедеятельность растений и животных оказывает соотношение светлого (длина дня) и темного (длина ночи) периодов суток в течение года. Реакция организмов на суточный ритм освещения, выражающаяся в изменении процессов их роста и развития, называется фотопериодизмом. Регулярность и неизменная повторяемость из года в год данного я вления позволила организмам в ходе эволюции согласовывать свои важнейшие жизненные процессы с ритмом этих временных интервалов. Под фотопериодическим контролем находятся практически все метаболические процессы, связанные с ростом, развитием, жизнедеятельностью и размножением растений и животных.

По типу фотопериодической реакции (ФПР) различают следующие основные группы растений :

1. растения короткого дня, которым для перехода к цветению требуется 12 ч светлого времени и менее в сутки (конопля, капуста, хризантемы, табак, рис);

2. растения длинного дня; для цветения и дальнейшего развития им нужна продолжительность беспрерывного светового периода более 12 ч в сутки (пшеница, лен, лук, картофель, овес, морковь);

3. фотопериодически нейтральные; для них длина фотопериода безразлична и цветение наступает при любой длине дня, кроме очень короткой (виноград, томаты, одуванчики, гречиха, флоксы и др.).

Растения длинного дня произрастают преимущественно в северных широтах, растения короткого дня — в южных.

Фотопериодическая реакция свойственна как растениям, так и животным. Например, цветковые растения переходят от ве[-етатив-ного к генеративному размножению (цветение и плодоношение) только в том случае, если фотопериод их развития имеет определенную критическую величину. При этом каждому виду свойственен свой критический фотопериод. Оказалось, что растения и животные способны «измерять» его продолжительность с довольно большой точностью. Так, для белены при 22,5 °С критическая длина дня, обеспечивающая цветение, составляет 10 ч 20 мин, но уже при 10-часовом фотопериоде при этой же температуре растение цвести не будет. У сорняка дурнишника пенсильванского необходимая длина дня лежит между 15чи 15 ч 30 мин. Важно подчеркнуть, что на ФПР заметное влияние оказывают условия среды. Например, при 28,5°С для цветения белены требуется не менее 11,5ч света, в то время как при 15,5°С —лишь 8,5 ч.

Сезонная ритмика у животных наиболее ярко проявляется в смене оперения у птиц и шерсти у млекопитающих, периодичности размножения и миграции, зимних спячках некоторых животных и т. д.

Известно, что наиболее благоприятное время для появления потомства у животных — это время года, когда вокруг достаточное количество корма. Так, яичники и семенники голубя вяхиря начинают созревать, когда продолжительность дня превышаег 12 ч, т. е. способности размножаться он, таким образом, достигает к маю. Сизому же голубю для созревания половых желез требуется 9-часовой световой день, поэтому эта птица готова к спариванию 2-3 раза в год. Различие в сроках размножения объясняется тем, что вяхирь питается главным образом зерном поздно созревающих злаков, а сизый голубь —- имеющимися повсюду в изобилии семенами сорняков. В то же время городской голубь обильную пищу находит в уличных отбросах практически в любую пору года, поэтому у него нет предпочтительного времени размножения. Аналогичная ситуация встречается и у других одомашненных животных.

Подобная фотопери одическая регуляция времени появления на свет нового потомства характерна и для большей части млекопитающих. Кроме животных с длиннодневным типом ФПР (наиболее распространенных), встречаются и животные с коротко-дневным типом ФПР. При этом преимущество имеют те, у которых беременность продолжается длительное время, а потомство рождается от весеннего спаривания задолго до наступления осенних холодов. Например, у коз и овец плод развивается 5—6 месяцев, а у оленей и косуль — около 9 месяцев и спаривание происходит в конце лета или осенью. Увеличение размеров половых желез и их полное созревание у них начинаются с наступлением коротких дней. Так, спаривание у косуль происходит в июле-августе, но оплодотворенная яйцеклетка не внедряется в слизистую оболочку матки и не развивается. То и другое совершается лишь во второй половине декабря, и потомство появляется на свет в мае, когда вокруг изобилие свежих зеленых растений. Замедленное внедрение оплодотворенной яйцеклетки наблюдается также у тюленей, медведей, барсука и некоторых сумчатых.

Биологические ритмы характерны и для человека. Суточные ритмы выражаются в чередовании сна и бодрствования, колебаниях температуры тела в пределах 0,7—0,8°С (на рассвете она понижается, к полудню повышается, вечером достигает максимума, а затем снова понижается, особенно быстро после того, как человек заснет), циклах деятельности сердца и почек и т. д.

Таким образом, способность воспринимать длину дня и реагировать на нее широко распространена в мире живых существ. Это означает, что живые организмы способны ориентироваться во времени, т. е. они обладают биологическими часами.Другими словами, для многих организмов характерна способность ощущать суточные, приливные, лунные и годичные циклы, что позволяет им заранее готовиться к предстоящим изменениям среды.

Правильно подобрав режимы освещения, температуры и другие факторы, наиболее соответствующие биоритмам, можно заметно повысить жизнедеятельность и продуктивность разводимых животных и растений, причем без каких-либо дополнительных затрат. Например, благодаря увеличению в теплицах, оранжереях и парниках светового дня до 12—15 ч зимой выращивают овощные культуры и декоративные растения, ускоряют рост и развитие рассады. Продлив за счет искусственного освещения световой период зимой, можно увеличить яйценоскость кур, уток, гусей, регулировать размножение пушных зверей на зверофермах.

8, Характеристика света как экологического фактора. Живая природа не может существовать без света, так как солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, является практически единственным источником энергии для поддержания теплового баланса планеты, создания органических веществ фототрофны-ми организмами биосферы, что в итоге обеспечивает формирование среды, способной удовлетворить жизненные потребности всех живых существ.

Биологическое действие солнечного света зависит от его спектрального состава, продолжительности, интенсивности, суточной и сезонной периодичности.

Солнечная радиация представляет собой электромагнитное излучение в широком диапазоне волн, составляющих непрерывный спектр от 290 до 3 000 нм. Ультрафиолетовые лучи (УФЛ) короче 290 им, губительные для живых организмов, поглощаются слоем озона и до Земли не доходят. Земли достигают главным образом инфракрасные (около 50% суммарной радиации) и видимые (45%) лучи спектра. На долю УФЛ, имеющих длину волны 290—380 нм, приходится 5% лучистой энергии. Длинноволновые УФЛ, обладающие большой энергией фотонов, отличаются высокой химической активностью. В небольших дозах они оказывают мощное бактерицидное действие, способствуют синтезу у растений некоторых витаминов, пигментов, а у животных и человека — витамина D; кроме того, у человека они вызывают загар, который является защитной реакцией кожи. Инфракрасные лучи длиной волны более 710 нм оказывают тепловое действие.

В экологичесшм отношении наибольшую значимость представляет видимая область спектра (390—710 нм), или фотосинтети-чески активная радиация (ФАР), которая поглощается пигментами хлоропластов и тем самым имеет решающее значение в жизни растений. Видимый свет нужен зеленым растениям для образования хлорофилла, формирования структуры хлоропластов; он регулирует работу устьичного аппарата, влияет на газообмен и тран-спирацию, стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот, повышает активность ряда светочувствительных ферментов. Свет влияет также на деление и растяжение клеток, ростовые процессы и на развитие растений, определяет сроки цветения и плодоношения, оказывает формообразующее воздействие.

Световой режим любого местообитания зависит от его географической широты, высоты над уровнем моря, состояния атмосферы, растительности, сезона и времени суток, солнечной активности и т. д. Поэтому разнообразие световых условий на нашей планете чрезвычайно велико: от таких сильно освещенных территорий, как высокогорья, пустыни, степи, до сумеречного освещения в водных глубинах и пещерах. В разных местообитаниях различаются не только интенсивность света, но и его спектральный состав, продолжительность освещения, пространственное и временное распределение света разной интенсивности и т. д. Соответственно, разнообразны и приспособления растений к жизни при том или ином световом режиме.

Экологические группы растений по отношению к свету. По отношению к количеству света, необходимого.для нормального развития, растения подразделяют натри экологические группы.

Светолюбивые, или гелиофиты, с оптимумом развития при полном освещении; сильное затенение действует на них угнетающе. Это растения открытых, хорошо освещенных местообитаний: степные и луговые травы, прибрежные и водные растения (с плавающими листьями), большинство культурных растений открытого грунта, сорняки и др.

Тенелюбивые, или теневые, с оптимальным развитием в пределах 1/10—1/3 от полного освещения, т. е. для них приемлемы области слабой освещенности. К тенелюбам относятся растения нижних затененных ярусов сложных растительных сообществ — темнохвойных и широколиственных лесов, а также водных глубин, расщелин скал, пещер и т. д. Тенелюбами являются и многие комнатные и оранжерейные растения. В лесах Беларуси и России типичными теневыми растениями являются копытень европейский, ветреница дубравная, сныть обыкновенная, чистотел большой, кислица обыкновенная, майник двулистный и др.

Теневыносливые растения имеют широкую экологическую амплитуду выносливости по отношению к свету. Они лучше растут и развиваются при полной освещенности, но хорошо адаптируются и к слабому свету. К ним относится большинство видов зоны смешанных лесов — ель, пихта, граб, бук, лещина, бузина, брусника, ландыш майский и др.

Адаптация растений и животных к световому режиму. Под влиянием различных условий светового режима у растений выработались соответствующие приспособительные качества. Прежде всего это касается величины листовых пластинок: у гелиофитов по сравнению с теплолюбивыми они обычно более мелкие. Ориентация листьев у светолюбов вертикальная или имеет разный угол по отношению к солнечным лучам, чтобы избежать избыточного света и перегрева. Листья теневыносливых растений, напротив, ориентированы к свету всей поверхностью листовой пластинки и расположены так, чтобы не затенять соседние листья (листовая мозаика).

У многих гелиофитов поверхность листовой пластинки блестящая, покрыта светлым восковым налетом, густо опушена, что способствует отражению палящих солнечных лучей или ослаблению их действия.

Световые и теневые растения имеют четкие различия и по анатомическому строению. Так, у гелиофитов хорошо развиты осевые органы с оптимальным соотношением ксилемы и механических тканей, менее сложные по форме листья с характерной дифференцировкой мезофилла на столбчатый и губчатый, высокой степенью жилкования, большим числом устьиц на единицу поверхности листа. У светолюбивых растений количество хлоропластов, приходящихся на единицу площади листовой пластинки, в несколько раз больше, чем у тенелюбивых. Сами хлоропласты у гелиофитов более мелкие и светлые (с малым содержанием хлорофилла), способные к изменению ориентировки и перемещениям в клетке: на сильном свету они занимают постенное положение и становятся «ребром» к направлению лучей, что защищает хлорофилл ог разрушения.

Теневыносливые растения встречаются в местообитаниях с различным световым режимом благодаря увеличению ассимилирующей поверхности, снижению интенсивности дыхания и уменьшению относительной массы нефотосинтезирующих тканей, увеличению размеров хлоропластов и концентрации хлорофилла. Кроме того, в листьях наблюдается слабая дифференцировка на столбчатый и губчатый мезофилл или таковая совсем отсутствует, отмечается сравнительно малое количество устьиц й т. д.

Фотопериодизм. Огромное влияние на жизнедеятельность растений и животных оказывает соотношение светлого (длина дня) и темного (длина ночи) периодов суток в течение года. Реакция организмов на суточный ритм освещения, выражающаяся в изменении процессов их роста и развития, называется фотопериодизмом. Регулярность и неизменная повторяемость из года в год данного я вления позволила организмам в ходе эволюции согласовывать свои важнейшие жизненные процессы с ритмом этих временных интервалов. Под фотопериодическим контролем находятся практически все метаболические процессы, связанные с ростом, развитием, жизнедеятельностью и размножением растений и животных.

По типу фотопериодической реакции (ФПР) различают следующие основные группы растений :

1. растения короткого дня, которым для перехода к цветению требуется 12 ч светлого времени и менее в сутки (конопля, капуста, хризантемы, табак, рис);

2. растения длинного дня; для цветения и дальнейшего развития им нужна продолжительность беспрерывного светового периода более 12 ч в сутки (пшеница, лен, лук, картофель, овес, морковь);

3. фотопериодически нейтральные; для них длина фотопериода безразлична и цветение наступает при любой длине дня, кроме очень короткой (виноград, томаты, одуванчики, гречиха, флоксы и др.).

Растения длинного дня произрастают преимущественно в северных широтах, растения короткого дня — в южных.

Фотопериодическая реакция свойственна как растениям, так и животным. Например, цветковые растения переходят от ве[-етатив-ного к генеративному размножению (цветение и плодоношение) только в том случае, если фотопериод их развития имеет определенную критическую величину. При этом каждому виду свойственен свой критический фотопериод. Оказалось, что растения и животные способны «измерять» его продолжительность с довольно большой точностью. Так, для белены при 22,5 °С критическая длина дня, обеспечивающая цветение, составляет 10 ч 20 мин, но уже при 10-часовом фотопериоде при этой же температуре растение цвести не будет. У сорняка дурнишника пенсильванского необходимая длина дня лежит между 15чи 15 ч 30 мин. Важно подчеркнуть, что на ФПР заметное влияние оказывают условия среды. Например, при 28,5°С для цветения белены требуется не менее 11,5ч света, в то время как при 15,5°С —лишь 8,5 ч.

Сезонная ритмика у животных наиболее ярко проявляется в смене оперения у птиц и шерсти у млекопитающих, периодичности размножения и миграции, зимних спячках некоторых животных и т. д.

Известно, что наиболее благоприятное время для появления потомства у животных — это время года, когда вокруг достаточное количество корма. Так, яичники и семенники голубя вяхиря начинают созревать, когда продолжительность дня превышаег 12 ч, т. е. способности размножаться он, таким образом, достигает к маю. Сизому же голубю для созревания половых желез требуется 9-часовой световой день, поэтому эта птица готова к спариванию 2-3 раза в год. Различие в сроках размножения объясняется тем, что вяхирь питается главным образом зерном поздно созревающих злаков, а сизый голубь —- имеющимися повсюду в изобилии семенами сорняков. В то же время городской голубь обильную пищу находит в уличных отбросах практически в любую пору года, поэтому у него нет предпочтительного времени размножения. Аналогичная ситуация встречается и у других одомашненных животных.

Подобная фотопери одическая регуляция времени появления на свет нового потомства характерна и для большей части млекопитающих. Кроме животных с длиннодневным типом ФПР (наиболее распространенных), встречаются и животные с коротко-дневным типом ФПР. При этом преимущество имеют те, у которых беременность продолжается длительное время, а потомство рождается от весеннего спаривания задолго до наступления осенних холодов. Например, у коз и овец плод развивается 5—6 месяцев, а у оленей и косуль — около 9 месяцев и спаривание происходит в конце лета или осенью. Увеличение размеров половых желез и их полное созревание у них начинаются с наступлением коротких дней. Так, спаривание у косуль происходит в июле-августе, но оплодотворенная яйцеклетка не внедряется в слизистую оболочку матки и не развивается. То и другое совершается лишь во второй половине декабря, и потомство появляется на свет в мае, когда вокруг изобилие свежих зеленых растений. Замедленное внедрение оплодотворенной яйцеклетки наблюдается также у тюленей, медведей, барсука и некоторых сумчатых.

Биологические ритмы характерны и для человека. Суточные ритмы выражаются в чередовании сна и бодрствования, колебаниях температуры тела в пределах 0,7—0,8°С (на рассвете она понижается, к полудню повышается, вечером достигает максимума, а затем снова понижается, особенно быстро после того, как человек заснет), циклах деятельности сердца и почек и т. д.

Таким образом, способность воспринимать длину дня и реагировать на нее широко распространена в мире живых существ. Это означает, что живые организмы способны ориентироваться во времени, т. е. они обладают биологическими часами.Другими словами, для многих организмов характерна способность ощущать суточные, приливные, лунные и годичные циклы, что позволяет им заранее готовиться к предстоящим изменениям среды.

Правильно подобрав режимы освещения, температуры и другие факторы, наиболее соответствующие биоритмам, можно заметно повысить жизнедеятельность и продуктивность разводимых животных и растений, причем без каких-либо дополнительных затрат. Например, благодаря увеличению в теплицах, оранжереях и парниках светового дня до 12—15 ч зимой выращивают овощные культуры и декоративные растения, ускоряют рост и развитие рассады. Продлив за счет искусственного освещения световой период зимой, можно увеличить яйценоскость кур, уток, гусей, регулировать размножение пушных зверей на зверофермах.

9, . Вода в жизни оргпнизмов.

Экологическая роль воды. Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, служит важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических реакций (см. гл. 1). Особая роль воды для наземных организмов (особенно растений) заключается в необходимости постоянного пополнения ее из-за потерь при испарении. Поэтому вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к активному добыванию и экономному использованию влаги. Наконец, для многих видов растений, животных, грибов и микроорганизмов вода является непосредственной средой их обитания.

Увлажненность местообитания и, как следствие, водообеснечение наземных организмов зависят прежде всего от количества атмосферных осадков, их распределения по временам года, наличия водоемов, уровня грунтовых вод, запасов почвенной влаги и т. п. Влажность оказывает влияние на распространение растений и животных как в пределах ограниченной территории, так и в широком географическом масштабе, определяя их зональность (смена лесов степями, степей — полупустынями и пустынями).

При изучении экологической роли воды учитывается не только количество выпадающих осадков, но и соотношение их величины и испаряемости. Области, в которых испарение превышает годовую величину суммы осадков, называются аридными (сухими, засушливыми). В аридных областях растения испытывают недостаток влаги в течение большей части вегетационного периода. В гумидпых (влажных) областях растения обеспечены водой в достаточной мере.

Экологические группы растений по отношению к влаге и их адаптации к водному режиму. Высшие наземные растения, ведущие прикрепленный образ жизни, в большей степени, чем животные, зависят от обеспеченности субстрата и воздуха влагой. По приуроченности к местообитаниям с разными условиями увлажнения и по выработке соответствующих приспособлений среди наземных растений различают три основные экологические группы: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты. Условия водоснабжения существенно влияют на их внешний облик и внутреннюю структуру.

Гигрофиты — растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. Для них характерно отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность переносить даже незначительную ее потерю. Наиболее типичные гигрофиты — травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов и нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (чистотел большой, недотрога обыкновенная, кислица обыкновенная и др.), прибрежные виды (калужница болотная, плакун-трава, рогоз, камыш, тростник), растения сырых и влажных лугов, болот (белокрыльник болотный, сабельник болотный, вахта трехлистная, осоки), некоторые культурные растения.

Характерные структурные черты гигрофитов — тонкие листовые пластинки с небольшим числом широко открытых устьиц, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей системы (ксилемы), тонкие слаборазветвлен-ные корни, часто без корневых волосков. К физиологическим адаптациям гигрофитов следует отнести низкое осмотическое давление клеточного сока, незначительную водоудерживающую способность и, как следсгвие, высокую интенсивность транснирации, которая мало отличается от физического испарения. Избыточная влага удаляется также путем гуттации — выделения воды через специальные выделительные клетки, расположенные по краю лисга. Избыточная влага затрудняет аэрацию, а следовательно, дыхание и всасывающую деятельность корней, поэтому удаление излишков влаги представляет собой борьбу растений за доступ воздуха.

Ксерофиты -— растения сухих местообитаний, способные переносить продолжительную засуху, оставаясь физиологически активными. Это растения пустынь, сухих степей, саванн, сухих субтропиков, песчаных дюн и сухих, сильно нагреваемых склонов.

Структурные и физиологические особенности ксерофитов нацелены на преодоление постоянного или временного недостатка влаги в почве или воздухе. Решение данной проблемы осуществляется тремя способами: 1) эффективным добыванием (всасыванием) воды, 2) экономным ее расходованием, 3) способностью переносить большие потери воды.

Интенсивное добывание воды из почвы достигается ксерофитами благодаря хорошо развитой корневой системе. По общей массе корневые системы ксерофитов примерно в 10 раз, а иногда и в 300—400 раз превышают надземные части. Длина корней может достигать 10—15 м, а у саксаула черного — 30—40 м, что позволяет растениям использовать влагу глубоких почвенных горизонтов, а в отдельных случаях и грунтовых вод. Встречаются и поверхностные, хорошо развитые корневые системы, приспособленные к поглощению скудных атмосферных осадков, орошающих лишь верхние горизонты почвы.

Экономное расходование влаги ксерофитами обеспечивается тем, что листья у них мелкие, узкие, жесткие, с толстой кутикулой, с многослойным толстостенным эпидермисом, с большим количеством механических тканей, поэтому даже при большой потере воды листья не теряют упругости и тургора. Клетки листа мелкие, плотно упакованы, благодаря чему сильно сокращается внутренняя испаряющая поверхность. Кроме того, у ксерофитов повышенное осмотическое давление клеточного сока, благодаря чему они могут всасывать воду даже при больших водоотнимающих силах почвы.

К физиологическим адаптациям относится и высокая водо-удерживающая способность клеток и тканей, обусловленная большой вязкостью и эластичностью цитоплазмы, значительной долей связанной воды в общем водном запасе и т. д. Это позволяет ксерофитам переносить глубокое обезвоживание тканей (до 75% всего водного запаса) без потери жизнеспособности. Кроме того, одной из биохимических основ засухоустойчивости растений является сохранение активности ферментов при глубоком обезвоживании.

Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения листьев, перечисленными выше, имеют своеобразный внешний облик, за что получили название склерофиты.

К группе ксерофитов относятся и суккуленты —- растения с сочными мясистыми листьями или стеблями, содержащими сильно развитую водоносную ткань. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ, молодило, очитки) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а надземные части представлены мясистыми стеблями (кактусы, некоторые молочаи, стапелии и др.). Фотосинтез у стеблевых суккулентов осуществляется периферическим слоем паренхимы стебля, содержащим хлорофилл. Длительные засушливые периоды преодолеваются ими путем накопления воды в водоносных тканях, связывания ее коллоидами клеток, экономного расходования, которое обеспечивается защитой эпидермиса растений восковым налетом, погруженными в ткань листа или стебля немногочисленными днем закрытыми устьицами. В результате транспирация у суккулентов чрезвычайно мала: в пустынях кактусы из рода Camegia транспирируют в сутки всего лишь I —3 мг воды на 1 г сырой массы.

Корневая система поверхностная, мало развитая, рассчитана на поглощение воды из верхних слоев почвы, увлажненных редко выпадающими дождями. В засуху корни могут отмирать, но после дождей быстро (за 2—4 дня) отрастают новые.

Суккуленты приурочены главным образом к засушливым зонам Центральной Америки, Южной Африки, Средиземноморья.

Мезофиты занимают промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами. Они распространены в умеренно влажных зонах с умеренно теплым режимом и достаточно хорошей обеспеченностью минеральным питанием. К мезофитам относятся растения лугов, травянистого покрова лесов, лиственные деревья и кустарники из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений и сорняки. Для мезофитов характерна высокая экологическая пластичность, позволяющая им адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды.

Специфичные пути регуляции водообмена позволили растениям занять самые различные по экологическим условиям участки суши. Многообразие способов приспособления лежит, таким образом, в основе распространения растений на Земле, где дефицит влаги является одной из главных проблем экологической адаптации.

Адаптации животных к водному режиму. Способы регуляции водного баланса у животных разнообразнее, чем у растений. Их можно разделить на поведенческие, морфологические и физиологические.

К числу поведенческих приспособлений относятся поиски водоемов, выбор мест обитания, рытье нор и т. д. В норах влажность воздуха приближается к 100%, что снижает испарение через покровы, экономит влагу в организме.

К морфологическим способам поддержания нормального водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле; это раковины наземных моллюсков, отсутствие кожных желез и ороговение покровов пресмыкающихся, хитинизированная кутикула насекомых и др.

Физиологические приспособления регуляции водного обмена можно разделить на три группы: 1) способность ряда видов к образованию метаболической воды и довольствованию влагой, поступающей с пищей (многие насекомые, мелкие пустынные грызуны); 2) способность к экономии влаги в пищеварительном тракте за счет всасывания воды стенками кишечника, а также образования высококонцентрированной мочи (овцы, тушканчики); 3) развитие выносливости к обезвоживанию организма благодаря особенностям кровеносной системы, эффективной терморегуляции потоотделением и отдачей воды со слизистых оболочек ротовой полости (верблюды, овцы, собаки).

Вместе с тем даже пойкилотермные животные не могут избежать потерь воды, связанных с испарением, поэтому основной путь сохранения водного баланса при жизни в пустыне — это избегание излишних тепловых нагрузок.

Семинар 4

Статистические показатели. Динамические показатели. Продолжительность жизни. Экологические стратегии выживания. Регуляция плотности популяции.

Популяцией называют группу особей одного вида, обладающих способностью свободно скрещиваться и неограниченно долго поддерживать свое существование в определенном местообитании.

Основным свойством популяций, как и других биологических систем является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах: продуктивности, устойчивости, структуре, распределении в пространстве. Популяциям присущи конкретные генетические и экологические признаки, отражающие способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Наука, объединяющая генетические, экологические и эволюционные подходы к изучению популяций, известна как популяционная биология.

Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее взаимодействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно полезные) и конкурентные. Во всех случаях в популяциях действуют законы, позволяющие таким образом использовать ограниченные ресурсы среды, чтобы обеспечить оставление потомства. Достигается это в основном через количественное изменение населения. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность.

Поддержание оптимальной в данных условиях численности называют гомеостазом популяции. Гомеостатические возможности популяций по-разному выражены у различных видов. Осуществляются они через взаимодействия особей.

Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельной особи. Групповые особенности – это основные характеристики популяций. К ним относятся:

 численность – общее количество особей на выделяемой территории;

 плотность – среднее число особей на единицу площади или объема , занимаемого популяцией пространства; плотность популяции можно выражать также через массу членов популяции в единице пространства;

 рождаемость – число новых особей, проявившихся за единицу времени в результате размножения;

 смертность – показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени;

 прирост популяции – разница между рождаемостью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным;

 темп роста – средний прирост за единицу времени.

Популяция приспосабливается к изменению условий среды путем обновления и замещения особей, т.е. процессами рождения (возобновления) и убывания (отмирания), дополняемыми процессами миграции. В стабильной популяции темпы рождаемости и смертности близки, сбалансированы. Они могут быть непостоянны, но плотность популяции незначительно отличается от какой-то средней величины. Ареал вида при этом ни увеличивается, ни уменьшается.

В растущей популяции рождаемость превышает смертность. Для растущих популяций характерны вспышки массового размножения, особенно у мелких. Нередко растущими становятся популяции крупных животных в условиях заповедного режима или интродукции (лось в Ленинградской области, ондатра в Восточной Европе, домашние кошки в отдельных семьях). При переуплотнении у растений (обычно совпадает с началом сомкнутости покрова, кронового полога) начинается дифференциация особей по размерам и жизненному состоянию, самоизреживание популяций, а у животных (обычно совпадает с достижением половой зрелости молодняка) начинается миграция на сопредельные свободные участки.

Если смертность превышает рождаемость, то такая популяция считается сокращающейся. В естественной среде она сокращается до определенного предела, а затем рождаемость (плодовитость) вновь повышается и популяция из сокращающейся становится растущей. Чаще всего неумеренно растущими бывают популяции нежелательных видов, сокращающимися – редких, реликтовых, ценных, как в экономическом, так и в эстетическом отношении.

Динамика, состояние и воспроизводство популяций согласуются с их возрастной и половой структурой. Возрастная структура отражает скорость обновления популяции и взаимодействие возрастных групп с внешней средой. Она зависит от особенностей жизненного цикла, существенно различающегося у разных видов (например, птиц и у млекопитающих хищников), и внешних условий.

В жизненном цикле особей обычно выделяют три возрастных периода: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный. Для растений характерен еще период первичного покоя, который они проходят в стадии поящихся семян. Каждый из периодов может быть представлен одной (простая структура) или несколькими (сложная структура) возрастными стадиями. Чем сложнее структура, тем выше приспособительные возможности популяции.

Экологические стратегии популяций

Каковы бы не были приспособления особей к совместному проживанию в популяции, каковы бы не были приспособления популяции к тем или иным факторам, все они в конечном итоге направлены на длительное выживание и продолжение себя в любых условиях существования. Среди всех приспособлений и особенностей можно выделить комплекс основных признаков, которые называются экологической стратегией. Это общая характеристика роста и размножения данного вида, включающая темп роста особей, период достижения ими половой зрелости, периодичность размножения, предельный возраст и пр.

Экологические стратегии очень разнообразны и хотя между ними существует множество переходов, из них можно выделить два крайних типа: r-стратегию и K-стратегию.

r-стратегия – ею обладают быстро размножающиеся виды (r-виды); для нее характерен отбор на повышение скорости роста популяции в периоды низкой плотности. Она характерна для популяций в среде с резкими и непредсказуемыми изменениями условий или в эфемерных, т.е. существующих короткое время (пересыхающие лужи, заливные луга, временные водотоки)

Основные признаки r-видов: высокая плодовитость, короткое время регенерации, высокая численность, обычно малые размеры особей (у растений мелкие семена), малая продолжительность жизни, большие траты энергии на размножение, кратковременность местообитаний, низкая конкурентоспособность. R-виды быстро и в больших количествах заселяют не занятые территории, но, как правило, скоро – в течение жизни одного-двух поколений сменяются К-видами.

К r-видам относятся бактерии, все однолетние растения (сорняки) и насекомые-вредители (тли, листоеды, стволовые вредители, стадная фаза саранчи). Из многолетников – пионерные виды: Иван-чай, многие злаки, полыни, эфемерные растения, из древесных видов – ивы, березы белая и каменная, осина, чозения, из хвойных – лиственница; они появляются первыми на нарушенных землях: гарях, горных полигонах, строительных карьерах, по обочинам дорог.

K-стратегия – этой стратегией обладают виды с низкой скоростью размножения и высокой выживаемостью (К-виды); она определяет отбор на повышение выживаемости при высокой плотности популяции, приближающейся к предельной.

Основные признаки К-видов: низкая плодовитость, значительная продолжительность жизни, крупные размеры особей и семян, мощные корневые системы, высокая конкурентоспособность, устойчивость на занимаемой территории, высокая специализация образа жизни. Скорость размножения К-видов с приближением к предельной плотности популяции падает и быстро увеличивается при низкой плотности; родители заботятся о потомках. К-виды часто становятся доминантами биогеоценозов.

К К-видам относятся все хищники, человек, реликтовые насекомые (крупные тропические бабочки, в т.ч. дальневосточные, реликтовый усач, жук-олень, жужелицы и др.), одиночная фаза саранчи, почти все деревья и кустарники. Наиболее яркие представители растений – все хвойные, дуб монгольский, орех маньчжурский, лещины, клены, разнотравье, осоки.

Разные популяции по-разному используют одну и ту же среду обитания, поэтому в ней одновременно могут существовать виды обоих типов стратегией.

Любая популяция растений, животных и микроорганизмов – это совершенная живая система, способная к саморегуляции, восстановлению своего динамического равновесия. Но она существует не изолированно, а совместно с популяциями других видов, образуя биоценозы. Поэтому в природе широко распространены и межпопуляционные механизмы, регулирующие взаимоотношения между популяциями разных видов. В качестве регулятора данных взаимоотношений выступает биогеоценоз, состоящий из множества популяций разных видов. В каждой из этих популяций происходят взаимодействия между особями, и каждая популяция оказывает воздействие на другие популяции и на биогеоценоз в целом, как и биогеоценоз с входящими в него популяциями оказывает непосредственное влияние на каждую конкретную популяцию.

При достижении оптимальных соотношений наступает более или менее длительное стационарное состояние (динамическое равновесие) данной системы в данных условиях существования.

Семинар 5

1, Изучить причины и закономерности проявления агрессии.

"Почему в нашей жизни так много жестокости?" - этот вопрос всегда волновал философов и поэтов. "Можно ли построить идеальное общество, где все равны и нет злобы, зависти и войн?" Ответить на подобные вопросы очень сложно, но можно попытаться изучить причины и закономерности проявления агрессии. А это, в свою очередь, помогает понять роль её в нашей жизни, а также в жизни животных.

Агрессивное поведение у животных (от французского слова aggressif - нападающий, воинственный, от латинского aggregior - нападаю) - это действия животного, адресованные другой особи и приводящие к её запугиванию, подавлению или нанесению ей физических травм. Таково самое общее определение агрессии.

Часто агрессивное поведение проявляется уже на ранних стадиях онтогенеза, что может приводить к уничтожению самого младшего детёныша (каинизм), а иногда и к поеданию его собратьями (каннибализм). На почве агрессивного поведения возможно также детоубийство (инфантицид) у хищных млекопитающих (львы), грызунов (суслики) и т. д. При защите групповой территории наблюдается коллективное агрессивное поведение хозяев по отношению к чужакам. Во многих случаях агрессивное поведение стимулируется половыми гормонами.

Под влиянием агрессивного воздействия организм испытывает состояние напряжения, стресс (англ. stress - напряжение). При умеренном стрессе обнаруживается усиление активности вегетативной нервной системы. Стимуляция мозгового слоя надпочечников через вегетативные нервы заставляет их выделять в кровь адреналин. При этом происходят изменения в различных частях организма. Начинается секреция потовых желез, шерсть встаёт дыбом, сердце бьётся быстрее, дыхание делается более частым и глубоким, кровь от пищеварительного тракта перенаправляется к мышцам. Всё это подготавливает организм к энергичным действиям требуемого типа. Под действием хронического стресса животное заболевает и может умереть.

Формы агрессии многообразны, попытаемся классифицировать их.

Межвидовая агрессия 1) Агрессивность хищника по отношению к жертве. В природе одни виды неизбежно нападают на другие. Взаимное влияние хищника и жертвы приводит к эволюционному соревнованию, заставляет одного из них приспосабливаться к развитию другого. Но, стоит отметить, что хищник никогда не уничтожает популяцию жертвы полностью, между ними всегда устанавливается некоторое равновесие. Строго говоря, этологи вообще не считают поведение хищника агрессивным (Лоренц, Дольник и др.) или же считают его особой формой агрессии, отличающейся от всех других (Дьюсбери). "Когда волк ловит зайца - это не агрессия, а охота. Точно так же, когда охотник стреляет уток или рыбак ловит рыбу, это не агрессивное поведение. Ведь все они не испытывают к жертве ни неприязни, ни страха, ни гнева, ни ненависти." (В. Дольник). А К. Лоренц пишет: "Внутренние истоки поведения охотника и бойца совершенно различны. Когда лев убивает буйвола, этот буйвол вызывает в нём не больше агрессивности, чем во мне аппетитный индюк, висящий в кладовке, на которого я смотрю с таким же удовольствием. Различие внутренних побуждений ясно видно уже по выразительным движениям. Если собака гонит зайца, то у неё бывает точно такое же напряжённо - радостное выражение, с каким она приветствует хозяина или предвкушает что-нибудь приятное. И по львиной морде в драматический момент прыжка можно вполне отчётливо видеть, как это зафиксировано на многих отличных фотографиях, что он вовсе не зол. Рычание, прижатые уши и другие выразительные движения, связанные с боевым поведением, можно видеть у охотящихся хищников только тогда, когда они всерьёз боятся своей вооружённой добычи, но и в этом случае лишь в виде намёка."

Замечательной иллюстрацией ко всему сказанному является отрывок из повести Дж. Лондона "Белый клык", где волчонок, только что расправившийся с птенцами куропатки, вступает в схватку с куропаткой-матерью. "…Его встретил крылатый вихрь. Стремительный натиск и яростные удары крыльев ослепили, ошеломили волчонка. Он уткнулся головой в лапы и завизжал. Удары посыпались с новой силой. Куропатка-мать была вне себя от ярости. Тогда волчонок разозлился. Он вскочил с рычанием и начал отбиваться лапами, потом запустил свои мелкие зубы в крыло птицы и принялся что есть силы дёргать и таскать её из стороны в сторону. Куропатка рвалась, ударяя его другим крылом. Это была первая схватка волчонка. Он ликовал. Он забыл весь свой страх перед неизвестным и уже ничего не боялся. Он рвал и бил живое существо, которое наносило ему удары. Кроме того, это живое существо было мясо. Волчонком овладела жажда крови. Он был слишком поглощён дракой и слишком счастлив, чтобы ощущать своё счастье…".

2а) Гораздо ближе к подлинной агрессии, чем нападение охотника на добычу, обратный случай контратаки добычи против хищника. Нападение на хищника-пожирателя имеет очевидный смысл для сохранения вида. Даже когда нападающий мал, он причиняет объекту нападения весьма чувствительные неприятности. Особенно это касается стадных животных, которые всем скопом нападают на хищника (так называемый мобинг). Примеров можно привести множество. Копытные часто образуют плотное кольцо, выставляя вперёд рога и защищая детёнышей. Овцебыки так отражают атаки волков, буйволы обороняются от львов. У наших домашних коров и свиней инстинкт общего нападения на волка прочно сидит в крови.

2б) Как при нападении хищника на добычу или при травле хищника его жертвами, так же очевидна видосохраняющая функция третьего типа боевого поведения, который Лоренц назвал критической реакцией. Выражение "сражаться, как крыса, загнанная в угол" символизирует отчаянную борьбу, в которую боец вкладывает всё, потому что не может ни уйти, ни рассчитывать на пощаду. Эта форма боевого поведения, самая яростная, мотивируется страхом (агрессия и страх - близнецы), сильнейшим стремлением к бегству, которое не может быть реализовано потому, что опасность слишком близка. Животное, можно сказать, уже не рискует повернуться к ней спиной - и нападает само, с "мужеством отчаяния". Именно это происходит, когда бегство невозможно из-за ограниченности пространства - как в случае с загнанной крысой, - но точно так же может подействовать и необходимость защиты выводка или семьи. Нападение самки-матери на любой объект, слишком приблизившийся к детёнышам, тоже следует считать критической реакцией. при внезапном появлении опасного врага в пределах определённой критической зоны многие животные яростно набрасываются на него, хотя бежали бы с гораздо большего расстояния, если бы заметили его приближение издали.

Кроме этих особых случаев межвидовой борьбы существуют и другие, менее специфические. Любые два животных разных видов, примерно равные по силе, могут схватиться из-за пищи, убежища и т. д.

Во всех вышеперечисленных случаях борьбы между животными есть общая черта: здесь вполне ясно, какую пользу для сохранения вида получает каждый из участников сражения. Но и внутривидовая агрессия (агрессия в узком и единственном смысле этого слова) служит сохранению вида, хотя это и не так очевидно.

Внутривидовая агрессия 1) Территориальная агрессия (агрессия, направленная на защиту территории). Активная защита - существенный признак территориального поведения. Агрессивность проявляется по отношению к любому представителю того же вида, особенно того же пола. Максимума она достигает в начале сезона размножения, когда территории только устанавливаются. Территорию не следует представлять себе как чётко очерченное пространство с точно установленными границами (она может быть и временная). Как правило, эта зона определяется лишь тем обстоятельством, что готовность данного животного к борьбе бывает наивысшей в наиболее знакомом ему месте, а именно - в центре его участка. То есть, порог агрессивности ниже всего там, где животное чувствует себя увереннее всего, где его агрессия меньше всего подавлена стремлением к бегству. С удалением от этой "штаб-квартиры" боеготовность убывает по мере того, как обстановка становится всё более чужой и внушающей страх. С приближением к центру области обитания агрессивность возрастает в геометрической прогрессии. Это возрастание настолько велико, что компенсирует все различия по величине и силе, какие могут встретиться у взрослых половозрелых особей одного и того же вида.

Когда же побеждённый обращается в бегство, можно наблюдать явление, происходящее во всех саморегулирующихся системах с торможением, а именно - к колебаниям. У преследуемого - по мере приближения к его штаб-квартире - вновь появляется мужество, а преследователь, проникнув на вражескую территорию, мужество теряет. В результате беглец вдруг разворачивается и - столь же внезапно, сколь энергично - нападает на недавнего победителя, которого теперь бьёт и прогоняет. Всё это повторяется ещё несколько раз, и в конце концов бойцы останавливаются у вполне определённой точки равновесия, где они лишь угрожают друг другу.

Этот простой механизм борьбы за территорию идеально решает задачу "справедливого", то есть наиболее выгодного для всего вида в его совокупности, распределения особей по ареалу, в котором данный вид может жить. При этом и более слабые могут прокормиться и дать потомство, хотя и в более скромном пространстве.

Того же эффекта животные могут достигать и без агрессивного поведения, просто избегая друг друга. Важную роль здесь играет "маркировка местности", особенно на периферии участка. Испражнения, выделения кожных желез, оптические знаки - содранная со стволов деревьев кора, вытоптанная трава и т. д. Млекопитающие по большей части "думают носом", поэтому нет ничего удивительного в том, что у них важнейшую роль играет маркировка своих владений запахом. Многие млекопитающие оставляют пахучие сигналы в тех местах, где они встречают или ожидают встретить соперника. Собаки с этой целью мочатся, гиены, куницы, серны, антилопы и другие виды используют специальные железы, секретами которых метят почву, кустарники, пни, камни и т. д. Бурый медведь чешется спиной о дерево, одновременно мочась. Хотя за такими метками уже прячется молчаливая угроза агрессии (Тинберген, Фабри).

Борьба за территорию - очень важная функция самцов. Без хороших угодий семья или стадо не может существовать, процветание группы зависит от их количества и качества. Владения нужно всё время пытаться расширять, в том числе и за счёт соседних групп. Поэтому стычки по поводу территорий неизбежны. Предки человека тоже жили территориальными группами, и для них борьба за территорию являлась неизбежной. Территориальные войны у некоторых племён становились главным занятием в жизни.

Итак, учитывая вышесказанное, можно считать достоверным, что равномерное распределение в пространстве животных одного и того же вида является важнейшей функцией внутривидовой агрессии. Кроме того, Меннинг выделяет ещё один аспект территориального поведения. Интересно, что у территориальных животных первая реакция самца на самку содержит элементы нападения и бегства. Такая агрессивность очень важна в формировании "привязанности пары". Эта агрессия, хотя она может возникать между самцом и самкой, в большой степени перенаправлена наружу, на соседних животных. Часто самец нападает на самца, а самка на самку. Кооперация самца и самки при защите территории усиливает связь между ними.

2) Брачные турниры. Брачными сражениями всегда занимается определённая категория особей. В большинстве случаев дерутся самцы, нападающие исключительно или главным образом на других самцов своего вида. Иногда дерутся и самец, и самка, причём, когда это происходит, самец нападает на другого самца, а самка - на другую самку. Разные виды дерутся по-разному. Прежде всего неодинаково используемое оружие. Собаки друг друга кусают, лошади и многие другие копытные стараются лягнуть соперника передними конечностями. Олени меряются силой, сцепившись рогами. Для чего нужны эти столкновения? Уже Чарлз Дарвин заметил, что половой отбор - выбор наилучших, наиболее сильных животных для продолжения рода - в значительной степени определяется борьбой соперничающих животных, особенно самцов. Сила отца обеспечивает потомству непосредственные преимущества у тех видов, где отец принимает активное участие в заботе о детях, прежде всего в их защите. Тесная связь между заботой самцов о потомстве и их поединками наиболее отчётливо проявляется у тех животных, которые не территориальны в вышеописанном смысле слова, а ведут более или менее кочевой образ жизни, как, например, крупные копытные, наземные обезьяны и др. У этих животных внутривидовая агрессия не играет существенной роли в распределении пространства; в рассредоточении таких видов, как бизоны, разные антилопы, лошади, которые собираются в огромные сообщества и которым разделение участков и борьба за территорию совершенно чужды, потому что корма им предостаточно. Тем не менее самцы этих животных яростно и драматически сражаются друг с другом, и отбор, вытекающий из этой борьбы, приводит к появлению крупных и хорошо вооружённых защитников семьи. Таким образом и возникают столь внушительные бойцы, как быки бизонов или самцы крупных павианов.

В связи с этим необходимо упомянуть ещё об одном факте - сугубо внутривидовой отбор может привести к появлению не только бесполезных в смысле приспособления к среде признаков, но и прямо вредных для сохранения вида. Оленьи рога, например, развились исключительно для поединков, ни для чего другого эти рога не годны. От хищников олени защищаются только передними копытами. Подобные признаки развиваются в тех случаях, когда отбор направляется одной лишь конкуренцией сородичей, без связи с вневидовым окружением. Оскар Хейнрот говорил: "Темп работы людей западной цивилизации - глупейший продукт внутривидового отбора". И в самом деле, спешка, которой охвачено коммерциализованное человечество, являет собой прекрасный пример нецелесообразного развития, происходящего исключительно за счёт конкуренции между собратьями по виду. Нынешние люди болеют типичными болезнями бизнесменов - гипертония, врождённая сморщенная почка, язва желудка, мучительные неврозы, - они впадают в варварство, ибо у них нет больше времени на культурные интересы. И всё это без всякой необходимости: ведь они могли бы договориться работать впредь поспокойнее.

Возвращаясь к теме о значении поединка для сохранения вида, можно сказать, что он служит полезному отбору лишь там, где бойцы проверяются не только внутривидовыми дуэльными правилами, но и схватками с внешним врагом. Важнейшая функция поединка - это выбор боевого защитника семьи, таким образом ещё одна функция внутривидовой агрессии состоит в охране потомства. Доказательством может служить тот факт, что у многих животных, у которых лишь один пол заботится о потомстве, по-настоящему агрессивны по отношению к сородичам представители именно этого пола или же их агрессивность несравненно сильнее. Нечто подобное наблюдается и у человека.

3) Агрессия в сообществе социальных животных, приводящая к установлению иерархии. Иерархия - это тот принцип организации, без которого, очевидно, не может развиться упорядоченная совместная жизнь высших животных. Состоит она в том, что каждый из совместно живущих индивидов знает, кто сильнее его самого и кто слабее. В группе устанавливаются отношения доминирования - подчинения, при этом число и яростность столкновений снижается, потому что каждый может без борьбы отступить перед более сильным - и может ожидать, что более слабый в свою очередь отступит перед ним самим, если они попадутся друг другу на пути. Дольник подчёркивает, что победа в стычках достаётся не обязательно тому, кто сильнее. Она даётся тому, кто агрессивнее: любит навязывать конфликты, много и умело угрожает, а сам сравнительно легко выдерживает чужие угрозы. Итак, та особь, которая чаще всех побеждает, становится доминантом. Неизбежно наступает такой момент, когда доминант вымещает злобу на субдоминанта (из-за спонтанной вспышки агрессии). Тот ответит не ему, а переадресует агрессию на стоящего ниже на иерархической лестнице (ведь доминанта трогать страшно). Переадресуясь, агрессия дойдёт до стоящего на самой низкой ступени. Тому вымещать агрессию не на кого, и она часто накапливается. В большой группе "на верху" всегда оказывается доминант, но субдоминантов уже может быть двое или трое. Так образуется иерархическая пирамида, нижний слой которой состоит из особей, которые пасуют перед всеми. В них накоплена большая нереализованная агрессивность, скрываемая заискивающим поведением перед вышестоящими. Это закон природы и противостоять ему невозможно.

Собакоголовые обезьяны - павианы, гамадрилы и другие - образовывают иерархические пирамиды по возрастному признаку. Во главе группы стоят несколько пожилых самцов, обладающих самой большой властью и несущих ответственность за безопасность группы (геронтократия). Но, более молодые самцы могут объединяться в союзы и нападать на вышестоящих особей. Хотя эти союзы не прочны, потому что обезьяны всё время предают друг друга, особенно когда дело доходит до драки. Таким образом, союзы могут изменить иерархическую пирамиду путём "революции снизу". Образование пирамиды по возрастному признаку свойственно и человеку. В традиционных обществах возрастная иерархия соблюдается очень строго. Но и образование союзов подчинённых с целью свержения доминантов - тоже дело обычное, известное от древности до наших дней.

Сохранение власти возможно и в одиночку. У макаков доминант в союзе не нуждается. Стоит ему начать наказывать одного из подчинённых, как другие спешат помочь, норовят унизить наказываемого. Такое поведение вызывается переадресованной агрессией, накопившейся из-за страха перед доминантом. Она выплёскивается на особь, которая в момент наказания оказывается "на дне". Интересно, что усерднее всех унижают жертву "подонки" и самки, которые обычно могут переадресовывать агрессию только на неживые предметы. В стихийных уголовных шайках "пахан" обычно окружает себя "шестёрками". То же срабатывает и на государственном уровне: тиран, окружённый сатрапами, отличительная черта которых - преступность, аморальность, трусость, подлость и агрессивность к нижестоящим. Таким образом, тоталитарные режимы будут возникать снова и снова, если с ними не бороться, ведь они регенерируют и самособираются. Только истинная демократия заставляет использовать власть на благо людей. Но, вся трудность состоит в том, что демократический строй не может возникать сам собой, на основе инстинктивных программ. Это продукт разума, продуманная система коллективного воспрепятствования образованию иерархической пирамиды, вершину которой увенчают особи, жаждущие власти. Демократию нужно поддерживать политической активностью и осознанным выбором.

Широкое распространение иерархии убедительно свидетельствует о её важной видосохраняющей функции: таким образом избегается излишняя борьба между членами сообщества. Здесь возникает вопрос: чем это лучше прямого запрета на агрессию по отношению к членам сообщества? Этологи утверждают, что избежать агрессии невозможно. Во-первых, зачастую сообществу (волчьей стае или стаду обезьян) крайне необходима аргессивность по отношению к другим сообществам того же вида, так что борьба должна быть исключена лишь внутри группы. Во-вторых, напряжённые отношения, которые возникают внутри сообщества вследствие агрессивных побуждений и вырастающей из них иерархии, могут придавать ему во многом полезную структуру и прочность. Чем дальше друг от друга ранги двух животных, тем меньше враждебность между ними. А поскольку вышестоящие особи (особенно самцы) обязательно вмешиваются в конфликты нижестоящих, то срабатывает принцип "Место сильного - на стороне слабого!".

Возрастная иерархия возникла тоже не случайно. С общим прогрессом эволюции всё более возрастает роль опыта старых животных; можно даже сказать, что совместная социальная жизнь у наиболее умных млекопитающих приобретает за счёт этого новую функцию в сохранении вида, а именно - традиционную передачу индивидуально приобретённой информации. Естественно, столь же справедливо и обратное утверждение: совместная социальная жизнь производит селекционное давление в сторону лучшего развития способностей к обучению, поскольку эти способности у общественных животных идут на пользу не только отдельной особи, но и сообществу в целом. Тем самым и долгая жизнь, значительно превышающая период половой активности, приобретает ценность для сохранения вида.

Выводы: Жизнь без агрессии невозможна, даже если создать идеальную среду, не содержащую никаких раздражителей. При длительном невыполнении какого-либо инстинктивного действия (проявления агрессии) порог раздражения снижается. Снижение порога раздражения может привести к тому, что в особых условиях его величина может упасть до нуля, то есть соответствующее инстинктивное действие может "прорваться" без какого-либо внешнего стимула. В принципе, каждое подлинно инстинктивное действие, которое лишено возможности разрядиться, приводит животное в состояние общего беспокойства и вынуждает его к поискам разряжающего стимула. А снижение раздражающего порога и поисковое поведение редко в каких случаях проявляются столь же отчётливо, как в случае агрессии.

Пользу агрессии можно считать доказанной. Жизненное пространство распределяется между животными таким образом, что по возможности каждый находит себе пропитание. На благо потомству выбираются лучшие отцы и лучшие матери. Дети находятся под защитой. Сообщество организовано так, что несколько умудрённых самцов обладают достаточным авторитетом, чтобы решения, необходимые сообществу, не только принимались, но и выполнялись. Целью агрессии никогда не является уничтожение сородича, хотя, конечно, в ходе поединка может произойти несчастный случай, когда рог попадает в глаз или клык в сонную артерию. Агрессия вовсе не является уничтожающим началом, - она лишь часть организации всех живых существ, сохраняющая их систему функционирования и саму их жизнь. Как и всё на свете, она может допустить ошибку - и при этом уничтожить жизнь. Однако в великих свершениях становления органического мира эта сила предназначена к добру.

2, Можно ли построить идеальное общество, где все равны и нет злобы, зависти и войн.

"Почему в нашей жизни так много жестокости?" - этот вопрос всегда

волновал философов и поэтов. "Можно ли построить идеальное общество, где

все равны и нет злобы, зависти и войн?" Ответить на подобные вопросы очень

сложно, но можно попытаться изучить причины и закономерности проявления

агрессии. А это, в свою очередь, помогает понять роль её в нашей жизни, а

также в жизни животных.

Агрессивное поведение у животных (от французского слова aggressif -

нападающий, воинственный, от латинского aggregior - нападаю) - это действия

животного, адресованные другой особи и приводящие к её запугиванию,

подавлению или нанесению ей физических травм. Таково самое общее

определение агрессии.

Часто агрессивное поведение проявляется уже на ранних стадиях

онтогенеза, что может приводить к уничтожению самого младшего детёныша

(каинизм), а иногда и к поеданию его собратьями (каннибализм). На почве

агрессивного поведения возможно также детоубийство (инфантицид) у хищных

млекопитающих (львы), грызунов (суслики) и т. д. При защите групповой

территории наблюдается коллективное агрессивное поведение хозяев по

отношению к чужакам. Во многих случаях агрессивное поведение стимулируется

половыми гормонами.

Под влиянием агрессивного воздействия организм испытывает состояние

напряжения, стресс (англ. stress - напряжение). При умеренном стрессе

обнаруживается усиление активности вегетативной нервной системы. Стимуляция

мозгового слоя надпочечников через вегетативные нервы заставляет их

выделять в кровь адреналин. При этом происходят изменения в различных

частях организма. Начинается секреция потовых желез, шерсть встаёт дыбом,

сердце бьётся быстрее, дыхание делается более частым и глубоким, кровь от

пищеварительного тракта перенаправляется к мышцам. Всё это подготавливает

организм к энергичным действиям требуемого типа. Под действием хронического

стресса животное заболевает и может умереть.

Формы агрессии многообразны, попытаемся классифицировать их.

Межвидовая агрессия 1) Агрессивность хищника по отношению к жертве.

В природе одни виды неизбежно нападают на другие. Взаимное влияние хищника

и жертвы приводит к эволюционному соревнованию, заставляет одного из них

приспосабливаться к развитию другого. Но, стоит отметить, что хищник

никогда не уничтожает популяцию жертвы полностью, между ними всегда

устанавливается некоторое равновесие. Строго говоря, этологи вообще не

считают поведение хищника агрессивным (Лоренц, Дольник и др.) или же

считают его особой формой агрессии, отличающейся от всех других (Дьюсбери).

"Когда волк ловит зайца - это не агрессия, а охота. Точно так же, когда

охотник стреляет уток или рыбак ловит рыбу, это не агрессивное поведение.

Ведь все они не испытывают к жертве ни неприязни, ни страха, ни гнева, ни

ненависти." (В. Дольник). А К. Лоренц пишет: "Внутренние истоки поведения

охотника и бойца совершенно различны. Когда лев убивает буйвола, этот

буйвол вызывает в нём не больше агрессивности, чем во мне аппетитный индюк,

висящий в кладовке, на которого я смотрю с таким же удовольствием. Различие

внутренних побуждений ясно видно уже по выразительным движениям. Если

собака гонит зайца, то у неё бывает точно такое же напряжённо - радостное

выражение, с каким она приветствует хозяина или предвкушает что-нибудь

приятное. И по львиной морде в драматический момент прыжка можно вполне

отчётливо видеть, как это зафиксировано на многих отличных фотографиях, что

он вовсе не зол. Рычание, прижатые уши и другие выразительные движения,

связанные с боевым поведением, можно видеть у охотящихся хищников только

тогда, когда они всерьёз боятся своей вооружённой добычи, но и в этом

случае лишь в виде намёка."

Замечательной иллюстрацией ко всему сказанному является отрывок из

повести Дж. Лондона "Белый клык", где волчонок, только что расправившийся с

птенцами куропатки, вступает в схватку с куропаткой-матерью. "…Его встретил

крылатый вихрь. Стремительный натиск и яростные удары крыльев ослепили,

ошеломили волчонка. Он уткнулся головой в лапы и завизжал. Удары посыпались

с новой силой. Куропатка-мать была вне себя от ярости. Тогда волчонок

разозлился. Он вскочил с рычанием и начал отбиваться лапами, потом запустил

свои мелкие зубы в крыло птицы и принялся что есть силы дёргать и таскать

её из стороны в сторону. Куропатка рвалась, ударяя его другим крылом. Это

была первая схватка волчонка. Он ликовал. Он забыл весь свой страх перед

неизвестным и уже ничего не боялся. Он рвал и бил живое существо, которое

наносило ему удары. Кроме того, это живое существо было мясо. Волчонком

овладела жажда крови. Он был слишком поглощён дракой и слишком счастлив,

чтобы ощущать своё счастье…".

2а) Гораздо ближе к подлинной агрессии, чем нападение охотника на

добычу, обратный случай контратаки добычи против хищника. Нападение на

хищника-пожирателя имеет очевидный смысл для сохранения вида. Даже когда

нападающий мал, он причиняет объекту нападения весьма чувствительные

неприятности. Особенно это касается стадных животных, которые всем скопом

нападают на хищника (так называемый мобинг). Примеров можно привести

множество. Копытные часто образуют плотное кольцо, выставляя вперёд рога и

защищая детёнышей. Овцебыки так отражают атаки волков, буйволы обороняются

от львов. У наших домашних коров и свиней инстинкт общего нападения на

волка прочно сидит в крови.

2б) Как при нападении хищника на добычу или при травле хищника его

жертвами, так же очевидна видосохраняющая функция третьего типа боевого

поведения, который Лоренц назвал критической реакцией. Выражение

"сражаться, как крыса, загнанная в угол" символизирует отчаянную борьбу, в

которую боец вкладывает всё, потому что не может ни уйти, ни рассчитывать

на пощаду. Эта форма боевого поведения, самая яростная, мотивируется

страхом (агрессия и страх - близнецы), сильнейшим стремлением к бегству,

которое не может быть реализовано потому, что опасность слишком близка.

Животное, можно сказать, уже не рискует повернуться к ней спиной - и

нападает само, с "мужеством отчаяния". Именно это происходит, когда бегство

невозможно из-за ограниченности пространства - как в случае с загнанной

крысой, - но точно так же может подействовать и необходимость защиты

выводка или семьи. Нападение самки-матери на любой объект, слишком

приблизившийся к детёнышам, тоже следует считать критической реакцией. при

внезапном появлении опасного врага в пределах определённой критической зоны

многие животные яростно набрасываются на него, хотя бежали бы с гораздо

большего расстояния, если бы заметили его приближение издали.

Кроме этих особых случаев межвидовой борьбы существуют и другие, менее

специфические. Любые два животных разных видов, примерно равные по силе,

могут схватиться из-за пищи, убежища и т. д.

Во всех вышеперечисленных случаях борьбы между животными есть общая

черта: здесь вполне ясно, какую пользу для сохранения вида получает каждый

из участников сражения. Но и внутривидовая агрессия (агрессия в узком и

единственном смысле этого слова) служит сохранению вида, хотя это и не так

очевидно.

Внутривидовая агрессия 1) Территориальная агрессия (агрессия,

направленная на защиту территории). Активная защита - существенный признак

территориального поведения. Агрессивность проявляется по отношению к любому

представителю того же вида, особенно того же пола. Максимума она достигает

в начале сезона размножения, когда территории только устанавливаются.

Территорию не следует представлять себе как чётко очерченное пространство с

точно установленными границами (она может быть и временная). Как правило,

эта зона определяется лишь тем обстоятельством, что готовность данного

животного к борьбе бывает наивысшей в наиболее знакомом ему месте, а именно

- в центре его участка. То есть, порог агрессивности ниже всего там, где

животное чувствует себя увереннее всего, где его агрессия меньше всего

подавлена стремлением к бегству. С удалением от этой "штаб-квартиры"

боеготовность убывает по мере того, как обстановка становится всё более

чужой и внушающей страх. С приближением к центру области обитания

агрессивность возрастает в геометрической прогрессии. Это возрастание

настолько велико, что компенсирует все различия по величине и силе, какие

могут встретиться у взрослых половозрелых особей одного и того же вида.

Когда же побеждённый обращается в бегство, можно наблюдать явление,

происходящее во всех саморегулирующихся системах с торможением, а именно -

к колебаниям. У преследуемого - по мере приближения к его штаб-квартире -

вновь появляется мужество, а преследователь, проникнув на вражескую

территорию, мужество теряет. В результате беглец вдруг разворачивается и -

столь же внезапно, сколь энергично - нападает на недавнего победителя,

которого теперь бьёт и прогоняет. Всё это повторяется ещё несколько раз, и

в конце концов бойцы останавливаются у вполне определённой точки

равновесия, где они лишь угрожают друг другу.

Этот простой механизм борьбы за территорию идеально решает задачу

"справедливого", то есть наиболее выгодного для всего вида в его

совокупности, распределения особей по ареалу, в котором данный вид может

жить. При этом и более слабые могут прокормиться и дать потомство, хотя и в

более скромном пространстве.

Того же эффекта животные могут достигать и без агрессивного поведения,

просто избегая друг друга. Важную роль здесь играет "маркировка местности",

особенно на периферии участка. Испражнения, выделения кожных желез,

оптические знаки - содранная со стволов деревьев кора, вытоптанная трава и

т. д. Млекопитающие по большей части "думают носом", поэтому нет ничего

удивительного в том, что у них важнейшую роль играет маркировка своих

владений запахом. Многие млекопитающие оставляют пахучие сигналы в тех

местах, где они встречают или ожидают встретить соперника. Собаки с этой

целью мочатся, гиены, куницы, серны, антилопы и другие виды используют

специальные железы, секретами которых метят почву, кустарники, пни, камни и

т. д. Бурый медведь чешется спиной о дерево, одновременно мочась. Хотя за

такими метками уже прячется молчаливая угроза агрессии (Тинберген, Фабри).

Борьба за территорию - очень важная функция самцов. Без хороших угодий

семья или стадо не может существовать, процветание группы зависит от их

количества и качества. Владения нужно всё время пытаться расширять, в том

числе и за счёт соседних групп. Поэтому стычки по поводу территорий

неизбежны. Предки человека тоже жили территориальными группами, и для них

борьба за территорию являлась неизбежной. Территориальные войны у некоторых

племён становились главным занятием в жизни.

Итак, учитывая вышесказанное, можно считать достоверным, что

равномерное распределение в пространстве животных одного и того же вида

является важнейшей функцией внутривидовой агрессии. Кроме того, Меннинг

выделяет ещё один аспект территориального поведения. Интересно, что у

территориальных животных первая реакция самца на самку содержит элементы

нападения и бегства. Такая агрессивность очень важна в формировании

"привязанности пары". Эта агрессия, хотя она может возникать между самцом и

самкой, в большой степени перенаправлена наружу, на соседних животных.

Часто самец нападает на самца, а самка на самку. Кооперация самца и самки

при защите территории усиливает связь между ними.

2) Брачные турниры. Брачными сражениями всегда занимается

определённая категория особей. В большинстве случаев дерутся самцы,

нападающие исключительно или главным образом на других самцов своего вида.

Иногда дерутся и самец, и самка, причём, когда это происходит, самец

нападает на другого самца, а самка - на другую самку. Разные виды дерутся

по-разному. Прежде всего неодинаково используемое оружие. Собаки друг друга

кусают, лошади и многие другие копытные стараются лягнуть соперника

передними конечностями. Олени меряются силой, сцепившись рогами. Для чего

нужны эти столкновения? Уже Чарлз Дарвин заметил, что половой отбор - выбор

наилучших, наиболее сильных животных для продолжения рода - в значительной

степени определяется борьбой соперничающих животных, особенно самцов. Сила

отца обеспечивает потомству непосредственные преимущества у тех видов, где

отец принимает активное участие в заботе о детях, прежде всего в их защите.

Тесная связь между заботой самцов о потомстве и их поединками наиболее

отчётливо проявляется у тех животных, которые не территориальны в

вышеописанном смысле слова, а ведут более или менее кочевой образ жизни,

как, например, крупные копытные, наземные обезьяны и др. У этих животных

внутривидовая агрессия не играет существенной роли в распределении

пространства; в рассредоточении таких видов, как бизоны, разные антилопы,

лошади, которые собираются в огромные сообщества и которым разделение

участков и борьба за территорию совершенно чужды, потому что корма им

предостаточно. Тем не менее самцы этих животных яростно и драматически

сражаются друг с другом, и отбор, вытекающий из этой борьбы, приводит к

появлению крупных и хорошо вооружённых защитников семьи. Таким образом и

возникают столь внушительные бойцы, как быки бизонов или самцы крупных

павианов.

В связи с этим необходимо упомянуть ещё об одном факте - сугубо

внутривидовой отбор может привести к появлению не только бесполезных в

смысле приспособления к среде признаков, но и прямо вредных для сохранения

вида. Оленьи рога, например, развились исключительно для поединков, ни для

чего другого эти рога не годны. От хищников олени защищаются только

передними копытами. Подобные признаки развиваются в тех случаях, когда

отбор направляется одной лишь конкуренцией сородичей, без связи с

вневидовым окружением. Оскар Хейнрот говорил: "Темп работы людей западной

цивилизации - глупейший продукт внутривидового отбора". И в самом деле,

спешка, которой охвачено коммерциализованное человечество, являет собой

прекрасный пример нецелесообразного развития, происходящего исключительно

за счёт конкуренции между собратьями по виду. Нынешние люди болеют

типичными болезнями бизнесменов - гипертония, врождённая сморщенная почка,

язва желудка, мучительные неврозы, - они впадают в варварство, ибо у них

нет больше времени на культурные интересы. И всё это без всякой

необходимости: ведь они могли бы договориться работать впредь поспокойнее.

Возвращаясь к теме о значении поединка для сохранения вида, можно

сказать, что он служит полезному отбору лишь там, где бойцы проверяются не

только внутривидовыми дуэльными правилами, но и схватками с внешним врагом.

Важнейшая функция поединка - это выбор боевого защитника семьи, таким

образом ещё одна функция внутривидовой агрессии состоит в охране потомства.

Доказательством может служить тот факт, что у многих животных, у которых

лишь один пол заботится о потомстве, по-настоящему агрессивны по отношению

к сородичам представители именно этого пола или же их агрессивность

несравненно сильнее. Нечто подобное наблюдается и у человека.

3) Агрессия в сообществе социальных животных, приводящая к

установлению иерархии. Иерархия - это тот принцип организации, без

которого, очевидно, не может развиться упорядоченная совместная жизнь

высших животных. Состоит она в том, что каждый из совместно живущих

индивидов знает, кто сильнее его самого и кто слабее. В группе

устанавливаются отношения доминирования - подчинения, при этом число и

яростность столкновений снижается, потому что каждый может без борьбы

отступить перед более сильным - и может ожидать, что более слабый в свою

очередь отступит перед ним самим, если они попадутся друг другу на пути.

Дольник подчёркивает, что победа в стычках достаётся не обязательно тому,

кто сильнее. Она даётся тому, кто агрессивнее: любит навязывать конфликты,

много и умело угрожает, а сам сравнительно легко выдерживает чужие угрозы.

Итак, та особь, которая чаще всех побеждает, становится доминантом.

Неизбежно наступает такой момент, когда доминант вымещает злобу на

субдоминанта (из-за спонтанной вспышки агрессии). Тот ответит не ему, а

переадресует агрессию на стоящего ниже на иерархической лестнице (ведь

доминанта трогать страшно). Переадресуясь, агрессия дойдёт до стоящего на

самой низкой ступени. Тому вымещать агрессию не на кого, и она часто

накапливается. В большой группе "на верху" всегда оказывается доминант, но

субдоминантов уже может быть двое или трое. Так образуется иерархическая

пирамида, нижний слой которой состоит из особей, которые пасуют перед

всеми. В них накоплена большая нереализованная агрессивность, скрываемая

заискивающим поведением перед вышестоящими. Это закон природы и

противостоять ему невозможно.

Собакоголовые обезьяны - павианы, гамадрилы и другие - образовывают

иерархические пирамиды по возрастному признаку. Во главе группы стоят

несколько пожилых самцов, обладающих самой большой властью и несущих

ответственность за безопасность группы (геронтократия). Но, более молодые

самцы могут объединяться в союзы и нападать на вышестоящих особей. Хотя эти

союзы не прочны, потому что обезьяны всё время предают друг друга, особенно

когда дело доходит до драки. Таким образом, союзы могут изменить

иерархическую пирамиду путём "революции снизу". Образование пирамиды по

возрастному признаку свойственно и человеку. В традиционных обществах

возрастная иерархия соблюдается очень строго. Но и образование союзов

подчинённых с целью свержения доминантов - тоже дело обычное, известное от

древности до наших дней.

Сохранение власти возможно и в одиночку. У макаков доминант в союзе не

нуждается. Стоит ему начать наказывать одного из подчинённых, как другие

спешат помочь, норовят унизить наказываемого. Такое поведение вызывается

переадресованной агрессией, накопившейся из-за страха перед доминантом. Она

выплёскивается на особь, которая в момент наказания оказывается "на дне".

Интересно, что усерднее всех унижают жертву "подонки" и самки, которые

обычно могут переадресовывать агрессию только на неживые предметы. В

стихийных уголовных шайках "пахан" обычно окружает себя "шестёрками". То же

срабатывает и на государственном уровне: тиран, окружённый сатрапами,

отличительная черта которых - преступность, аморальность, трусость,

подлость и агрессивность к нижестоящим. Таким образом, тоталитарные режимы

будут возникать снова и снова, если с ними не бороться, ведь они

регенерируют и самособираются. Только истинная демократия заставляет

использовать власть на благо людей. Но, вся трудность состоит в том, что

демократический строй не может возникать сам собой, на основе инстинктивных

программ. Это продукт разума, продуманная система коллективного

воспрепятствования образованию иерархической пирамиды, вершину которой

увенчают особи, жаждущие власти. Демократию нужно поддерживать политической

активностью и осознанным выбором.

Широкое распространение иерархии убедительно свидетельствует о её

важной видосохраняющей функции: таким образом избегается излишняя борьба

между членами сообщества. Здесь возникает вопрос: чем это лучше прямого

запрета на агрессию по отношению к членам сообщества? Этологи утверждают,

что избежать агрессии невозможно. Во-первых, зачастую сообществу (волчьей

стае или стаду обезьян) крайне необходима аргессивность по отношению к

другим сообществам того же вида, так что борьба должна быть исключена лишь

внутри группы. Во-вторых, напряжённые отношения, которые возникают внутри

сообщества вследствие агрессивных побуждений и вырастающей из них иерархии,

могут придавать ему во многом полезную структуру и прочность. Чем дальше

друг от друга ранги двух животных, тем меньше враждебность между ними. А

поскольку вышестоящие особи (особенно самцы) обязательно вмешиваются в

конфликты нижестоящих, то срабатывает принцип "Место сильного - на стороне

слабого!".

Возрастная иерархия возникла тоже не случайно. С общим прогрессом

эволюции всё более возрастает роль опыта старых животных; можно даже

сказать, что совместная социальная жизнь у наиболее умных млекопитающих

приобретает за счёт этого новую функцию в сохранении вида, а именно -

традиционную передачу индивидуально приобретённой информации. Естественно,

столь же справедливо и обратное утверждение: совместная социальная жизнь

производит селекционное давление в сторону лучшего развития способностей к

обучению, поскольку эти способности у общественных животных идут на пользу

не только отдельной особи, но и сообществу в целом. Тем самым и долгая

жизнь, значительно превышающая период половой активности, приобретает

ценность для сохранения вида.

Выводы: Жизнь без агрессии невозможна, даже если создать идеальную

среду, не содержащую никаких раздражителей. При длительном невыполнении

какого-либо инстинктивного действия (проявления агрессии) порог раздражения

снижается. Снижение порога раздражения может привести к тому, что в особых

условиях его величина может упасть до нуля, то есть соответствующее

инстинктивное действие может "прорваться" без какого-либо внешнего стимула.

В принципе, каждое подлинно инстинктивное действие, которое лишено

возможности разрядиться, приводит животное в состояние общего беспокойства

и вынуждает его к поискам разряжающего стимула. А снижение раздражающего

порога и поисковое поведение редко в каких случаях проявляются столь же

отчётливо, как в случае агрессии.

Пользу агрессии можно считать доказанной. Жизненное пространство

распределяется между животными таким образом, что по возможности каждый

находит себе пропитание. На благо потомству выбираются лучшие отцы и лучшие

матери. Дети находятся под защитой. Сообщество организовано так, что

несколько умудрённых самцов обладают достаточным авторитетом, чтобы

решения, необходимые сообществу, не только принимались, но и выполнялись.

Целью агрессии никогда не является уничтожение сородича, хотя, конечно, в

ходе поединка может произойти несчастный случай, когда рог попадает в глаз

или клык в сонную артерию. Агрессия вовсе не является уничтожающим началом,

- она лишь часть организации всех живых существ, сохраняющая их систему

функционирования и саму их жизнь. Как и всё на свете, она может допустить

ошибку - и при этом уничтожить жизнь. Однако в великих свершениях

становления органического мира эта сила предназначена к добру.

3,Роль агрессии в нашей жизни, а также в жизни животных.

"Почему в нашей жизни так много жестокости?" - этот вопрос всегда

волновал философов и поэтов. "Можно ли построить идеальное общество, где

все равны и нет злобы, зависти и войн?" Ответить на подобные вопросы очень

сложно, но можно попытаться изучить причины и закономерности проявления

агрессии. А это, в свою очередь, помогает понять роль её в нашей жизни, а

также в жизни животных.

Агрессивное поведение у животных (от французского слова aggressif -

нападающий, воинственный, от латинского aggregior - нападаю) - это действия

животного, адресованные другой особи и приводящие к её запугиванию,

подавлению или нанесению ей физических травм. Таково самое общее

определение агрессии.

Часто агрессивное поведение проявляется уже на ранних стадиях

онтогенеза, что может приводить к уничтожению самого младшего детёныша

(каинизм), а иногда и к поеданию его собратьями (каннибализм). На почве

агрессивного поведения возможно также детоубийство (инфантицид) у хищных

млекопитающих (львы), грызунов (суслики) и т. д. При защите групповой

территории наблюдается коллективное агрессивное поведение хозяев по

отношению к чужакам. Во многих случаях агрессивное поведение стимулируется

половыми гормонами.

Под влиянием агрессивного воздействия организм испытывает состояние

напряжения, стресс (англ. stress - напряжение). При умеренном стрессе

обнаруживается усиление активности вегетативной нервной системы. Стимуляция

мозгового слоя надпочечников через вегетативные нервы заставляет их

выделять в кровь адреналин. При этом происходят изменения в различных

частях организма. Начинается секреция потовых желез, шерсть встаёт дыбом,

сердце бьётся быстрее, дыхание делается более частым и глубоким, кровь от

пищеварительного тракта перенаправляется к мышцам. Всё это подготавливает

организм к энергичным действиям требуемого типа. Под действием хронического

стресса животное заболевает и может умереть.

Формы агрессии многообразны, попытаемся классифицировать их.

Межвидовая агрессия 1) Агрессивность хищника по отношению к жертве.

В природе одни виды неизбежно нападают на другие. Взаимное влияние хищника

и жертвы приводит к эволюционному соревнованию, заставляет одного из них

приспосабливаться к развитию другого. Но, стоит отметить, что хищник

никогда не уничтожает популяцию жертвы полностью, между ними всегда

устанавливается некоторое равновесие. Строго говоря, этологи вообще не

считают поведение хищника агрессивным (Лоренц, Дольник и др.) или же

считают его особой формой агрессии, отличающейся от всех других (Дьюсбери).

"Когда волк ловит зайца - это не агрессия, а охота. Точно так же, когда

охотник стреляет уток или рыбак ловит рыбу, это не агрессивное поведение.

Ведь все они не испытывают к жертве ни неприязни, ни страха, ни гнева, ни

ненависти." (В. Дольник). А К. Лоренц пишет: "Внутренние истоки поведения

охотника и бойца совершенно различны. Когда лев убивает буйвола, этот

буйвол вызывает в нём не больше агрессивности, чем во мне аппетитный индюк,

висящий в кладовке, на которого я смотрю с таким же удовольствием. Различие

внутренних побуждений ясно видно уже по выразительным движениям. Если

собака гонит зайца, то у неё бывает точно такое же напряжённо - радостное

выражение, с каким она приветствует хозяина или предвкушает что-нибудь

приятное. И по львиной морде в драматический момент прыжка можно вполне

отчётливо видеть, как это зафиксировано на многих отличных фотографиях, что

он вовсе не зол. Рычание, прижатые уши и другие выразительные движения,

связанные с боевым поведением, можно видеть у охотящихся хищников только

тогда, когда они всерьёз боятся своей вооружённой добычи, но и в этом

случае лишь в виде намёка."

Замечательной иллюстрацией ко всему сказанному является отрывок из

повести Дж. Лондона "Белый клык", где волчонок, только что расправившийся с

птенцами куропатки, вступает в схватку с куропаткой-матерью. "…Его встретил

крылатый вихрь. Стремительный натиск и яростные удары крыльев ослепили,

ошеломили волчонка. Он уткнулся головой в лапы и завизжал. Удары посыпались

с новой силой. Куропатка-мать была вне себя от ярости. Тогда волчонок

разозлился. Он вскочил с рычанием и начал отбиваться лапами, потом запустил

свои мелкие зубы в крыло птицы и принялся что есть силы дёргать и таскать

её из стороны в сторону. Куропатка рвалась, ударяя его другим крылом. Это

была первая схватка волчонка. Он ликовал. Он забыл весь свой страх перед

неизвестным и уже ничего не боялся. Он рвал и бил живое существо, которое

наносило ему удары. Кроме того, это живое существо было мясо. Волчонком

овладела жажда крови. Он был слишком поглощён дракой и слишком счастлив,

чтобы ощущать своё счастье…".

2а) Гораздо ближе к подлинной агрессии, чем нападение охотника на

добычу, обратный случай контратаки добычи против хищника. Нападение на

хищника-пожирателя имеет очевидный смысл для сохранения вида. Даже когда

нападающий мал, он причиняет объекту нападения весьма чувствительные

неприятности. Особенно это касается стадных животных, которые всем скопом

нападают на хищника (так называемый мобинг). Примеров можно привести

множество. Копытные часто образуют плотное кольцо, выставляя вперёд рога и

защищая детёнышей. Овцебыки так отражают атаки волков, буйволы обороняются

от львов. У наших домашних коров и свиней инстинкт общего нападения на

волка прочно сидит в крови.

2б) Как при нападении хищника на добычу или при травле хищника его

жертвами, так же очевидна видосохраняющая функция третьего типа боевого

поведения, который Лоренц назвал критической реакцией. Выражение

"сражаться, как крыса, загнанная в угол" символизирует отчаянную борьбу, в

которую боец вкладывает всё, потому что не может ни уйти, ни рассчитывать

на пощаду. Эта форма боевого поведения, самая яростная, мотивируется

страхом (агрессия и страх - близнецы), сильнейшим стремлением к бегству,

которое не может быть реализовано потому, что опасность слишком близка.

Животное, можно сказать, уже не рискует повернуться к ней спиной - и

нападает само, с "мужеством отчаяния". Именно это происходит, когда бегство

невозможно из-за ограниченности пространства - как в случае с загнанной

крысой, - но точно так же может подействовать и необходимость защиты

выводка или семьи. Нападение самки-матери на любой объект, слишком

приблизившийся к детёнышам, тоже следует считать критической реакцией. при

внезапном появлении опасного врага в пределах определённой критической зоны

многие животные яростно набрасываются на него, хотя бежали бы с гораздо

большего расстояния, если бы заметили его приближение издали.

Кроме этих особых случаев межвидовой борьбы существуют и другие, менее

специфические. Любые два животных разных видов, примерно равные по силе,

могут схватиться из-за пищи, убежища и т. д.

Во всех вышеперечисленных случаях борьбы между животными есть общая

черта: здесь вполне ясно, какую пользу для сохранения вида получает каждый

из участников сражения. Но и внутривидовая агрессия (агрессия в узком и

единственном смысле этого слова) служит сохранению вида, хотя это и не так

очевидно.

Внутривидовая агрессия 1) Территориальная агрессия (агрессия,

направленная на защиту территории). Активная защита - существенный признак

территориального поведения. Агрессивность проявляется по отношению к любому

представителю того же вида, особенно того же пола. Максимума она достигает

в начале сезона размножения, когда территории только устанавливаются.

Территорию не следует представлять себе как чётко очерченное пространство с

точно установленными границами (она может быть и временная). Как правило,

эта зона определяется лишь тем обстоятельством, что готовность данного

животного к борьбе бывает наивысшей в наиболее знакомом ему месте, а именно

- в центре его участка. То есть, порог агрессивности ниже всего там, где

животное чувствует себя увереннее всего, где его агрессия меньше всего

подавлена стремлением к бегству. С удалением от этой "штаб-квартиры"

боеготовность убывает по мере того, как обстановка становится всё более

чужой и внушающей страх. С приближением к центру области обитания

агрессивность возрастает в геометрической прогрессии. Это возрастание

настолько велико, что компенсирует все различия по величине и силе, какие

могут встретиться у взрослых половозрелых особей одного и того же вида.

Когда же побеждённый обращается в бегство, можно наблюдать явление,

происходящее во всех саморегулирующихся системах с торможением, а именно -

к колебаниям. У преследуемого - по мере приближения к его штаб-квартире -

вновь появляется мужество, а преследователь, проникнув на вражескую

территорию, мужество теряет. В результате беглец вдруг разворачивается и -

столь же внезапно, сколь энергично - нападает на недавнего победителя,

которого теперь бьёт и прогоняет. Всё это повторяется ещё несколько раз, и

в конце концов бойцы останавливаются у вполне определённой точки

равновесия, где они лишь угрожают друг другу.

Этот простой механизм борьбы за территорию идеально решает задачу

"справедливого", то есть наиболее выгодного для всего вида в его

совокупности, распределения особей по ареалу, в котором данный вид может

жить. При этом и более слабые могут прокормиться и дать потомство, хотя и в

более скромном пространств е.

Того же эффекта животные могут достигать и без агрессивного поведения,

просто избегая друг друга. Важную роль здесь играет "маркировка местности",

особенно на периферии участка. Испражнения, выделения кожных желез,

оптические знаки - содранная со стволов деревьев кора, вытоптанная трава и

т. д. Млекопитающие по большей части "думают носом", поэтому нет ничего

удивительного в том, что у них важнейшую роль играет маркировка своих

владений запахом. Многие млекопитающие оставляют пахучие сигналы в тех

местах, где они встречают или ожидают встретить соперника. Собаки с этой

целью мочатся, гиены, куницы, серны, антилопы и другие виды используют

специальные железы, секретами которых метят почву, кустарники, пни, камни и

т. д. Бурый медведь чешется спиной о дерево, одновременно мочась. Хотя за

такими метками уже прячется молчаливая угроза агрессии (Тинберген, Фабри).

Борьба за территорию - очень важная функция самцов. Без хороших угодий

семья или стадо не может существовать, процветание группы зависит от их

количества и качества. Владения нужно всё время пытаться расширять, в том

числе и за счёт соседних групп. Поэтому стычки по поводу территорий

неизбежны. Предки человека тоже жили территориальными группами, и для них

борьба за территорию являлась неизбежной. Территориальные войны у некоторых

племён становились главным занятием в жизни.

Итак, учитывая вышесказанное, можно считать достоверным, что

равномерное распределение в пространстве животных одного и того же вида

является важнейшей функцией внутривидовой агрессии. Кроме того, Меннинг

выделяет ещё один аспект территориального поведения. Интересно, что у

территориальных животных первая реакция самца на самку содержит элементы

нападения и бегства. Такая агрессивность очень важна в формировании

"привязанности пары". Эта агрессия, хотя она может возникать между самцом и

самкой, в большой степени перенаправлена наружу, на соседних животных.

Часто самец нападает на самца, а самка на самку. Кооперация самца и самки

при защите территории усиливает связь между ними.

2) Брачные турниры. Брачными сражениями всегда занимается

определённая категория особей. В большинстве случаев дерутся самцы,

нападающие исключительно или главным образом на других самцов своего вида.

Иногда дерутся и самец, и самка, причём, когда это происходит, самец

нападает на другого самца, а самка - на другую самку. Разные виды дерутся

по-разному. Прежде всего неодинаково используемое оружие. Собаки друг друга

кусают, лошади и многие другие копытные стараются лягнуть соперника

передними конечностями. Олени меряются силой, сцепившись рогами. Для чего

нужны эти столкновения? Уже Чарлз Дарвин заметил, что половой отбор - выбор

наилучших, наиболее сильных животных для продолжения рода - в значительной

степени определяется борьбой соперничающих животных, особенно самцов. Сила

отца обеспечивает потомству непосредственные преимущества у тех видов, где

отец принимает активное участие в заботе о детях, прежде всего в их защите.

Тесная связь между заботой самцов о потомстве и их поединками наиболее

отчётливо проявляется у тех животных, которые не территориальны в

вышеописанном смысле слова, а ведут более или менее кочевой образ жизни,

как, например, крупные копытные, наземные обезьяны и др. У этих животных

внутривидовая агрессия не играет существенной роли в распределении

пространства; в рассредоточении таких видов, как бизоны, разные антилопы,

лошади, которые собираются в огромные сообщества и которым разделение

участков и борьба за территорию совершенно чужды, потому что корма им

предостаточно. Тем не менее самцы этих животных яростно и драматически

сражаются друг с другом, и отбор, вытекающий из этой борьбы, приводит к

появлению крупных и хорошо вооружённых защитников семьи. Таким образом и

возникают столь внушительные бойцы, как быки бизонов или самцы крупных

павианов.

В связи с этим необходимо упомянуть ещё об одном факте - сугубо

внутривидовой отбор может привести к появлению не только бесполезных в

смысле приспособления к среде признаков, но и прямо вредных для сохранения

вида. Оленьи рога, например, развились исключительно для поединков, ни для

чего другого эти рога не годны. От хищников олени защищаются только

передними копытами. Подобные признаки развиваются в тех случаях, когда

отбор направляется одной лишь конкуренцией сородичей, без связи с

вневидовым окружением. Оскар Хейнрот говорил: "Темп работы людей западной

цивилизации - глупейший продукт внутривидового отбора". И в самом деле,

спешка, которой охвачено коммерциализованное человечество, являет собой

прекрасный пример нецелесообразного развития, происходящего исключительно

за счёт конкуренции между собратьями по виду. Нынешние люди болеют

типичными болезнями бизнесменов - гипертония, врождённая сморщенная почка,

язва желудка, мучительные неврозы, - они впадают в варварство, ибо у них

нет больше времени на культурные интересы. И всё это без всякой

необходимости: ведь они могли бы договориться работать впредь поспокойнее.

Возвращаясь к теме о значении поединка для сохранения вида, можно

сказать, что он служит полезному отбору лишь там, где бойцы проверяются не

только внутривидовыми дуэльными правилами, но и схватками с внешним врагом.

Важнейшая функция поединка - это выбор боевого защитника семьи, таким

образом ещё одна функция внутривидовой агрессии состоит в охране потомства.

Доказательством может служить тот факт, что у многих животных, у которых

лишь один пол заботится о потомстве, по-настоящему агрессивны по отношению

к сородичам представители именно этого пола или же их агрессивность

несравненно сильнее. Нечто подобное наблюдается и у человека.

3) Агрессия в сообществе социальных животных, приводящая к

установлению иерархии. Иерархия - это тот принцип организации, без

которого, очевидно, не может развиться упорядоченная совместная жизнь

высших животных. Состоит она в том, что каждый из совместно живущих

индивидов знает, кто сильнее его самого и кто слабее. В группе

устанавливаются отношения доминирования - подчинения, при этом число и

яростность столкновений снижается, потому что каждый может без борьбы

отступить перед более сильным - и может ожидать, что более слабый в свою

очередь отступит перед ним самим, если они попадутся друг другу на пути.

Дольник подчёркивает, что победа в стычках достаётся не обязательно тому,

кто сильнее. Она даётся тому, кто агрессивнее: любит навязывать конфликты,

много и умело угрожает, а сам сравнительно легко выдерживает чужие угрозы.

Итак, та особь, которая чаще всех побеждает, становится доминантом.

Неизбежно наступает такой момент, когда доминант вымещает злобу на

субдоминанта (из-за спонтанной вспышки агрессии). Тот ответит не ему, а

переадресует агрессию на стоящего ниже на иерархической лестнице (ведь

доминанта трогать страшно). Переадресуясь, агрессия дойдёт до стоящего на

самой низкой ступени. Тому вымещать агрессию не на кого, и она часто

накапливается. В большой группе "на верху" всегда оказывается доминант, но

субдоминантов уже может быть двое или трое. Так образуется иерархическая

пирамида, нижний слой которой состоит из особей, которые пасуют перед

всеми. В них накоплена большая нереализованная агрессивность, скрываемая

заискивающим поведением перед вышестоящими. Это закон природы и

противостоять ему невозможно.

Собакоголовые обезьяны - павианы, гамадрилы и другие - образовывают

иерархические пирамиды по возрастному признаку. Во главе группы стоят

несколько пожилых самцов, обладающих самой большой властью и несущих

ответственность за безопасность группы (геронтократия). Но, более молодые

самцы могут объединяться в союзы и нападать на вышестоящих особей. Хотя эти

союзы не прочны, потому что обезьяны всё время предают друг друга, особенно

когда дело доходит до драки. Таким образом, союзы могут изменить

иерархическую пирамиду путём "революции снизу". Образование пирамиды по

возрастному признаку свойственно и человеку. В традиционных обществах

возрастная иерархия соблюдается очень строго. Но и образование союзов

подчинённых с целью свержения доминантов - тоже дело обычное, известное от

древности до наших дней.

Сохранение власти возможно и в одиночку. У макаков доминант в союзе не

нуждается. Стоит ему начать наказывать одного из подчинённых, как другие

спешат помочь, норовят унизить наказываемого. Такое поведение вызывается

переадресованной агрессией, накопившейся из-за страха перед доминантом. Она

выплёскивается на особь, которая в момент наказания оказывается "на дне".

Интересно, что усерднее всех унижают жертву "подонки" и самки, которые

обычно могут переадресовывать агрессию только на неживые предметы. В

стихийных уголовных шайках "пахан" обычно окружает себя "шестёрками". То же

срабатывает и на государственном уровне: тиран, окружённый сатрапами,

отличительная черта которых - преступность, аморальность, трусость,

подлость и агрессивность к нижестоящим. Таким образом, тоталитарные режимы

будут возникать снова и снова, если с ними не бороться, ведь они

регенерируют и самособираются. Только истинная демократия заставляет

использовать власть на благо людей. Но, вся трудность состоит в том, что

демократ ический строй не может возникать сам собой, на основе инстинктивных

программ. Это продукт разума, продуманная система коллективного

воспрепятствования образованию иерархической пирамиды, вершину которой

увенчают особи, жаждущие власти. Демократию нужно поддерживать политической

активностью и осознанным выбором.

Широкое распространение иерархии убедительно свидетельствует о её

важной видосохраняющей функции: таким образом избегается излишняя борьба

между членами сообщества. Здесь возникает вопрос: чем это лучше прямого

запрета на агрессию по отношению к членам сообщества? Этологи утверждают,

что избежать агрессии невозможно. Во-первых, зачастую сообществу (волчьей

стае или стаду обезьян) крайне необходима аргессивность по отношению к

другим сообществам того же вида, так что борьба должна быть исключена лишь

внутри группы. Во-вторых, напряжённые отношения, которые возникают внутри

сообщества вследствие агрессивных побуждений и вырастающей из них иерархии,

могут придавать ему во многом полезную структуру и прочность. Чем дальше

друг от друга ранги двух животных, тем меньше враждебность между ними. А

поскольку вышестоящие особи (особенно самцы) обязательно вмешиваются в

конфликты нижестоящих, то срабатывает принцип "Место сильного - на стороне

слабого!".

Возрастная иерархия возникла тоже не случайно. С общим прогрессом

эволюции всё более возрастает роль опыта старых животных; можно даже

сказать, что совместная социальная жизнь у наиболее умных млекопитающих

приобретает за счёт этого новую функцию в сохранении вида, а именно -

традиционную передачу индивидуально приобретённой информации. Естественно,

столь же справедливо и обратное утверждение: совместная социальная жизнь

производит селекционное давление в сторону лучшего развития способностей к

обучению, поскольку эти способности у общественных животных идут на пользу

не только отдельной особи, но и сообществу в целом. Тем самым и долгая

жизнь, значительно превышающая период половой активности, приобретает

ценность для сохранения вида.

Выводы: Жизнь без агрессии невозможна, даже если создать идеальную

среду, не содержащую никаких раздражителей. При длительном невыполнении

какого-либо инстинктивного действия (проявления агрессии) порог раздражения

снижается. Снижение порога раздражения может привести к тому, что в особых

условиях его величина может упасть до нуля, то есть соответствующее

инстинктивное действие может "прорваться" без какого-либо внешнего стимула.

В принципе, каждое подлинно инстинктивное действие, которое лишено

возможности разрядиться, приводит животное в состояние общего беспокойства

и вынуждает его к поискам разряжающего стимула. А снижение раздражающего

порога и поисковое поведение редко в каких случаях проявляются столь же

отчётливо, как в случае агрессии.

Пользу агрессии можно считать доказанной. Жизненное пространство

распределяется между животными таким образом, что по возможности каждый

находит себе пропитание. На благо потомству выбираются лучшие отцы и лучшие

матери. Дети находятся под защитой. Сообщество организовано так, что

несколько умудрённых самцов обладают достаточным авторитетом, чтобы

решения, необходимые сообществу, не только принимались, но и выполнялись.

Целью агрессии никогда не является уничтожение сородича, хотя, конечно, в

ходе поединка может произойти несчастный случай, когда рог попадает в глаз

или клык в сонную артерию. Агрессия вовсе не является уничтожающим началом,

- она лишь часть организации всех живых существ, сохраняющая их систему

функционирования и саму их жизнь. Как и всё на свете, она может допустить

ошибку - и при этом уничтожить жизнь. Однако в великих свершениях

становления органического мира эта сила предназначена к добру.

Семинар6

Скачан полностью

Семинар7

1,Понятие об отходах и их классификация

Негативное воздействие промышленности выражается в воздействии на

конкретные части природы и на биосферу в целом отходов от процессов добычи

и переработки природных ресурсов. Отходы производства и потребления

являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды в

глобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительского

отношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов.

Отходами называются продукты деятельности человека в быту, на

транспорте, в промышленности, не используемые непосредственно в местах

своего образования, которые могут быть реально или потенциально

использованы как сырье в других отраслях хозяйства или в ходе их

переработки. Отходами производства являются остатки материалов, сырья,

полуфабрикатов, образовавшихся в процессе изготовления продукции и

утратившие полностью или частично свои полезные физические свойства.

Отходами производства могут считаться продукты, образовавшиеся в результате

физико-химической переработки сырья, добычи и обогащения полезных

ископаемых, получение которых не является целью данного производства.

Отходы потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому

назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты, бытовые

изделия (Приложение 1).

Промотходы зачастую являются химически неоднородными, сложными

поликомпонентными смесями веществ, обладающими различными химико-

физическими свойствами, представляют токсическую, химическую,

биологическую, коррозионную, огне- и взрывоопасность [3]. Существует

классификация отходов по их химической природе, технологическим признакам

образования, возможности дальнейшей переработки и использования [18]. В

нашей стране вредные вещества характеризуется по четырем классам опасности,

от чего зависят затраты на переработку и захоронение [15] (Приложение 2

[29]).

Класс опасности отходов устанавливается с целью определения безопасных

способов и условий размещения, перемещения, обезвреживания, использования

отходов.

Предприятия, в процессе деятельности которых образуются опасные

отходы, на основании Федерального закона «Об отходах производства и

потребления» [20] (ст.14) обязаны подтвердить отнесение данных отходов к

конкретному классу опасности.

Класс опасности устанавливается на каждый вид образующихся отходов.

Критерии, позволяющие отнести опасный отход к определенному классу

опасности, представлены в документе «Об утверждении Критериев отнесения

опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» [21].

Отнесение отходов к классу опасности для ОПС может осуществляться

расчетным или экспериментальным путем. Экспериментальный метод отнесения

отходов к классу опасности для ОПС осуществляется в специализированных

аккредитованных для этих целей лабораториях. Экспериментальный метод

используется в следующих случаях [29]:

- для подтверждения отнесения отходов к 5 классу опасности, установленного

расчетным методом;

- при отнесении к классу опасности отходов, в которых невозможно определить

их качественный и количественный состав;

- при уточнении класса опасности отхода, полученного расчетным методом (по

желанию и за счет заинтересованной стороны).

Подтверждение отнесения отходов к определенным классам опасности

производится в соответствии с «Правилами учета и оценки отходов

производства и потребления на территории Пермской области».

Отходы также подразделяются по своему происхождению на следующие типы

[29]:

- вещества (оксид алюминия, кислота серная, фосфор красный и т.д.) и

смеси веществ (шлам водоподготовки, шлак металлургический, осмол

производства анилиновых красителей и т.д.);

- материалы (полиэтилен, фторопласт, ткань, бумага и т.д.);

- и зделия (кирпич, лампы, кабель и т.д.)

Существует классификация по видам деятельности, в процессе которой они

образовались [29]:

1. Прием, хранение, транспортировка сырья, материалов и продукции.

2. Переработка сырья и материалов.

3. Очистка материальных потоков.

4. Обслуживание и ремонт технологического оборудования.

5. Обслуживание и ремонт электрооборудования.

6. Обслуживание и ремонт компонентов инженерных приборов и агрегатов.

7. Строительная деятельность и ремонт зданий.

8. Эксплуатация и ремонт автотранспорта.

9. Деятельность аналитических лабораторий.

10. Лечебная деятельность.

11.Хозяйственная деятельность (в т.ч. благоустройство производственных

территорий).

12. Эксплуатация зданий.

13. Химчистка и стирка.

14. Общественное питание.

15. Пожаротушение.

2, Хранение отходов

Концепция избавления биосферы от токсичных отходов в последние

десятилетия развивалась во всем мире стремительными темпами. Застрельщиком

в этом выступила Федеративная Республика Германия, где высокая стоимость

земли сочетается с высокоразвитой горнодобывающей и перерабатывающей

промышленностью, при функционировании которой образуется большое количество

токсичных отходов, и где при добыче полезных ископаемых в недрах создаются

большие объемы неиспользуемых пустот.

Суть изменений, которые стали вноситься в ранее существовавшую

концепцию, сводилось к тому, что значительную часть отходов нецелесообразно

сжигать или подвергать нейтрализации, а необходимо захоронять или

складировать в геологических формациях, являющихся природными изоляторами,

поскольку при современном уровне науки и техники невозможно исключить

образование неутилизируемых, не подлежащих сжиганию и неподдающихся

нейтрализации токсичных отходов, и в связи с тем, что их размещение и

накопление на земной поверхности представляет серьезную угрозу

жизнедеятельности человека и биосфере в целом, а в будущем возможно их

использование.

Геологическими формациями-изоляторами, потенциально пригодными для

гарантированного вывода из биосферы любых токсичных отходов, являются:

соленосные толщи, толщи глин, вулканические породы, туфы, гнейсы, граниты,

эффузивы и другие геологические формации [13, 31].

Естественно, что наиболее привлекательными для захоронения и

складирования токсичных отходов являются те из названных толщ, в пределах

которых уже существуют горные выработки, образованные при добыче

соответствующих полезных ископаемых (каменной и калийной солей,

строительных материалов и т. п.). Ибо при этом в распоряжение организаций,

которые будут выводить отходы из окружающей среды таким способом, попадет в

готовом виде вся инфраструктура горнодобывающего предприятия, необходимая

для его функционирования (шахтные стволы, шахтный подъем, вентиляция,

надшахтные здания, околоствольные дворы, электроподстанции, все

коммуникации и т. д. и т. п.). Это существенно удешевляет и упрощает все

работы, связанные с захоронением и складированием токсичных отходов в

природных изоляторах. И в особенности в тех случаях, когда для этой цели

оказываются пригодными уже существующие горные выработки, если их

образование не вызывает опасности возникновения в окружающем массиве

воздухе и водопроводящих нарушений сплошности.

Размеры и срок службы подземного хранилища промышленных отходов

определяются технико-экономическим обоснованием. При размещении в хранилище

отходов, требующих постоянного наблюдения за их состоянием, или отходов,

переработка которых возможна в обозримом будущем, срок устойчивости

выработок хранилища, а соответственно и самого хранилища, должен быть

рассчитан на этот период.

В последние годы реализация концепции надежного избавления окружающей

среды от нереализованных, не уничтоженных и не нейтрализованных токсичных

отходов путем их захоронения и складирования в геологических формациях,

являющихся природными изоляторами, стала набирать темп [13].

Материалы по проектированию технологических схем, выбору методов и

организации производства процессов утилизации, обезвоживания и захоронения

по типам промышленных отходов представляются проектной организации

заказчиком проекта, который, в свою очередь, получает их от соответствующих

министерств, ведомств, акционерных обществ.

В Приложении 3 [29] существует полная классификация объектов размещения

отходов.

2.1. Выбор места размещения хранилищ

Согласно современным требованиям размещение неутилизируемых

промышленных отходов должно осуществляться в пределах специальных

полигонов, обеспечивавших их изоляцию и экологическую безопасность на такой

срок, пока они не станут безвредными для человека или не будут разработаны

экономически приемлемые технологии их переработки и последующего

использования.

К подземным хранилищам промышленных отходов относятся такие, которые

располагаются в удаленных от земной поверхности геологических формациях,

обеспечивая долговременную изоляцию отходов от биосферы.

Подземные хранилища являются природоохранными сооружениями и

предназначены для централизованного сбора и размещения отходов (в том числе

и токсичных) промышленных предприятий, научно-исследовательских организаций

и учреждений [31]. Размещение промышленных отходов в хранилищах может

преследовать две цели – их последующее использование (хранение) и навечное

захоронение.

Количество и мощность хранилищ определяются технико-экономическим

обоснованием их строительства.

Подземные хранилища могут создаваться как самостоятельные предприятия

или существовать совместно с горнодобывающими предприятиями на его шахтном

поле.

В соответствии с классификацией отходов (см. Приложение 2, Таблицы 1,

3, 4) представляется целесообразным рассмотреть необходимые требования к

выбору места расположения хранилища, его проектированию, строительству и

эксплуатации. При складировании нескольких типов отходов может возникнуть

необходимость в размещении каждого из них в отдельной камере (выработке),

если они не совместимы друг с другом. Кроме того, следует предусмотреть

пути и механизмы доставки отходов, определить последовательность доставки в

хранилище, разработать способы нейтрализации, если отходы токсичные, и

мероприятия по уборке незапланированного просыпа и пролива отходов [31].

В общем виде подземное хранилище представляет собой сложное сооружение,

состоящее из наземного и подземного комплексов и соединяющих их выработок,

предназначенных для доставки отходов в хранилище, проветривания и

проведения необходимых наблюдений за состоянием выработок и самих отходов.

Подземное хранилище является дорогостоящим сооружением, поэтому оно

должно быть ориентировано на прием отходов I, II, III и, при необходимости,

IV классов опасности, перечень которых в каждом конкретном случае

согласовывается с органами

и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы, заказчиком и

разработчиком проекта хранилища, а при размещении хранилища на территории

горнодобывающего предприятия – с этим предприятием.

Твердые промышленные отходы IV класса в основе своей являются инертным

и нетоксичным материалом. По согласованию с органами санитарно-

эпидемиологической службы, гортехнадзора и администрацией горнодобывающего

предприятия они могут размещаться в выработанном пространстве в качестве

закладки или же при согласовании с учреждениями коммунальной службы могут

вывозиться на полигоны складирования городских бытовых отходов и

применяться в качестве изолирующего материала.

Размещение взрывоопасных отходов может представлять опасность при

транспортировке, складировании и хранении. Для уменьшения опасности (до

размещения отходов в хранилище) целесообразно предусматривать возможные

мероприятия по переводу их из одного класса в другой: по переводу из

взрывоопасных в невзрывоопасные, из самовозгорающихся в

несамовоагорающиеся, из выделяющих при разложении вредные газы в не

выделяющие их, из растворимых в воде в нерастворимые [31].

Перевод отходов из одной группы в другую необходимо производить на

предприятиях в соответствии с имеющимся оборудованием и технологией. Для

уменьшения объема отходов целесообразно, предусматривать обезвоживание или

флегматизацию жидких и прессование твердых промышленных отходов на

предприятиях – производителях отходов. Высвобождающуюся воду можно пустить

в технологический процесс, уменьшив объем отходов и количество доставочных

средств.

При малых объемах работ, а соответственно, и малом объеме отходов

бывает технически и экономически нерационально обезвоживать и обезвреживать

отходы на самом предприятии, выгоднее построить завод по обезвоживанию,

обезвреживанию и прессованию отходов.

Помимо геологических формаций, являющихся безусловными изоляторами, для

вывода токсичных отходов из биосферы могут использоваться и те толщи,

заключенные в них, которые не являются проводниками вод и рассолов. Для

этого и в тех, и в других толщах должны существовать природные или

создаваться техногенные объекты, пригодные или предназначенные для этой

цели.

Основными природными объектами, которые могут использоваться для вывода

токсичных отходов из биосферы, являются пласты-коллекторы, освобождающиеся

при отборе из них нефти и газа, а также располагающиеся на больших глубинах

(5 и более км) толщи трещиноватых пород, сквозь которые не циркулируют воды

и рассолы [13].

Возможность использования природных объектов этих двух типов для

надежного вывода токсичных отходов из окружающей среды, как правило, не

требует дополнительных обоснований, так как полная изоляция их от биосферы

существует миллионы лет.

К основным техногенным объектам, пригодных при определенных условиях

для использования с той же целью, относятся [13, 31]:

- выработанные пространства, образованные при добыче солесодержащих

полезных ископаемых (каменной соли, калийных солей) как через скважины

методом подземного выщелачивания, так и шахтным способом;

- выработанные пространства, образованные при шахтной добыче

строительных материалов (гипсов, туфов, мраморов) и различных руд;

- выработанные пространства, образованные при подземной выплавке серы и

подземном сжигании угля с целью получения газа;

- выработанные пространства, образованные в нетрещиноватых породах

специально для захоронения и складирования токсичных отходов (в глинах, в

солях, в гранитах, гнейсах и эффузивах);

- зоны разуплотнения, разрыхления и расслоения, возникшие в породной

толще над и под выработанными пространствами, образующимися при добыче

полезных ископаемых;

- конверсируемые военные объекты различного назначения (ракетные шахты,

подземные склады и т.п.);

Во всех геотектонических обстановках неблагоприятные для захоронения ПО

условия характерны для районов активизации новейших движений.

Хранилища жидких, пастообразных или растворимых в воде промышленных

отходов следует размещать на участках со слабофильтрующими породами,

характеризующимися коэффициентом фильтрации не более 10 см/с. При

необходимости размещения отходов в более проницаемых грунтах в камерах

хранилища следует предусматривать технические мероприятия по исключению

проникновения отходов в подземные и грунтовые воды, а также по исключению

воздействия на отходы грунтовых вод. В качестве таких мероприятий можно

использовать тампонаж окружающих пород, создание гидроизоляционного слоя,

возведение противофилътрационных завес и т.п. [31].

Для создания подземных хранилищ токсичных промышленных отходов не

следует использовать выработанные пространства горных предприятий,

расположенных в городах и рабочих поселках или непосредственно к ним

примыкающих. Требования к местам спуска в подземное хранилище токсичных

промышленных отходов и выхода вентиляционной струи, проходящей через такое

хранилище (промплошадка), должны соответствовать «Санитарным правилам» и

СНиПам для полигонов по захоронению токсичных промышленных отходов [34,

37].

Подземное захоронение ПО может быть организовано на различных глубинах

и в различных гидродинамических зонах литосферы. Согласно этому хранилища

подразделяются [31]:

- не неглубокие (близповерхностные) – в зоне аэрации и активного

водообмена;

- среднеглубокие (промежуточной глубины) – ниже зоны активного

водообмена, но не глубже 2000 м, в пределах пластовых температур до 50 – 70

°С;

- глубокие – на глубинах свыше 2000 м.

Для обеспечения безопасного функционирования близповерхностных хранилищ

из-за опасности загрязнения подземных вод они должны размещаться в объеме

геологических тел с низкой гидравлической и диффузионной проницаемостью (в

глинах, туфах и т.п.) и создаваться защитные сооружения (системы дренажа,

гидрозавес и т.п.).

Среднеглубокое захоронение целесообразно и эффективно в объеме

мегаблоков кристаллического фундамента платформ. Наиболее оптимально

создание такого рода хранилищ в пределах неглубоко залегающих (500-2000 м)

депрессий с незначительной динамикой подземных вод.

Глубокое захоронение промышленных отходов может быть реализовано в

разрезе кристаллических образований фундамента и в осадочных породах,

перекрытых выдержанными толщами (глинами мощностью от 50 до 100 м и более,

стратифицированными соляными толщами).

2.2. Использование промышленных отходов в качестве заполнителя при

рекультивации карьеров

При добыче полезных ископаемых неизбежно образуется большое количество

отработанных карьерных выемок, негативно влияющих на различные элементы

природной среды: нарушение геоморфологии, гидрологического и

гидрогеологического режимов, загрязнение подземных горизонтов, ландшафтные

изменения (Таблица 1).

Таблица 1.

Классификация негативных воздействий на окружающую среду [32]

|Объект |Проявление |

|воздействия| |

|Литосфера |Оползни, оплывание, эрозия склонов и основания выработки, |

| |интенсификация карста, просадка лессовых пород; истощение |

| |плодородного слоя; изменение микрорельефа; выветривание и |

| |обрушивание склонов. |

|Гидросфера |Нарушение режима и загрязнение подземных вод и малых рек; |

| |оседание и провалы поверхности из-за суффозии; заболачивание|

| |почвогрунтов; подтопление территории и угнетение |

| |растительности. |

|Атмосфера |Загрязнение воздуха карьерной пылью; возникновение застойных|

| |аэродинамических зон; изменение состава воздуха в ареале |

| |глубоких карьеров. |

|Ландшафт |Усиление контрастности рельефа; овраго- и |

| |оползнеобразование; смещение пород на склонах; понижение |

| |поверхности в прикарьерном пространстве. |

Частичный возврат территории в безопасное хозяйственное пользование

достигается путем выполаживания откосов, планировки днища, фитомелиорации и

заполнением всего свободного пространства выемки карьера. Практически

единственной альтернативой природным рекультивационным материалам

(кондиционные и отвальные грунты) являются крупнотоннажные промышленные

и/или бытовые отходы.

Опасность промышленных отходов предполагает их предварительное

обезвреживание и обработку для снижения класса токсичности и перевод из

одного класса опасности в другой, например из взрывоопасных в

невзрывоопасные, из самовозгорающихся в несамовоагорающиеся и т. д.

При выборе отходов для рекультивации карьеров необходимо учитывать

следующие факторы [32]:

- Эколого-гигиенический – допустимость использования с точки зрения

безопасности для людей и окружающей среды;

- Ресурсный – наличие достаточного для заполнения карьера количества

отхода;

- Реакционная способность – химическая индифферентность компонентов

отхода;

- Инженерно-геологический – сходство отхода с природными материалами

карьера.

Благодаря медленному протеканию физико-химических процессов происходит

трансформация компонентов отходов. Присутствие растворителей и

углеводородов приводит к набуханию полимеров, эмульсии и коллоиды которых

пропитывают минеральную часть отходов. Гидролиз солей тяжелых металлов

приводит к образованию малорастворимых оксидов и гидроксидов. Данные

процессы интенсифицируются в результате экзотермических реакций и

затрудненного оттока тепла. Содержание отходов в рекультивируемом карьере в

течение 5 – 6 лет приводит к образованию почти однородной резиноподобной

массы и достигается детоксикация отходов [32].

Сводная классификация видов работ по рекультивации карьеров с

использованием предварительно подготовленных в зависимости от их целевого

назначения отходов представлена в Приложении 4.

Таким образом, рекультивация карьеров неутилизируемыми промышленными

отходами позволяет проблему их размещения с минимальным экологическим

ущербом, при этом достигается уменьшение неблагоприятного воздействия со

стороны техногенно нарушенных территорий.

2.3. Размещение радиоактивных отходов

Захоронение и складирование в геологических формациях, являющихся

природными изоляторами, в сочетании с несколькими инженерными барьерами,

призванными препятствовать распространению токсичных отходов в окружающую

среду, составило основу концепции надежного вывода из биосферы и

радиоактивных отходов (РАО) различной активности, принятую МАГАТЭ.

С ориентировкой на нее в США в 80-х годах была произведена разработка

могильников для РАО в пустотах от разработки соляных и золоторудных

месторождений. В Германии РАО захороняются в соляных и железорудных

выработках. В остальных странах Западной Европы, а также в Канаде и на Кубе

разработка технологий захоронения РАО в геологических формациях также

ведется уже в течение нескольких лет. В последние годы геологические и

геофизические изыскания на предмет выбора тех участков недр, в которых

существуют природные породные изоляторы, способные безопасно использоваться

для той же цели, начаты и в странах Восточной Европы, в странах СНГ

(Украина и Белоруссия). При этом первоочередность захоронения в недрах РАО,

хотя последние и составляют всего около 1% от общего количества

неиспользуемых токсичных отходов, диктуется тем, что при размещении их на

земной поверхности, которое в основном осуществляется в настоящее время,

они представляют для человечества наибольшую опасность [14].

2.4. Требования безопасности при организации

хранилищ

При решении вопросов обеспечения эксплуатационной надежности горных

выработок, специально создаваемых для подземных хранилищ, необходимо

учитывать требования СНиП 2.01.55-85 «Объекты народного хозяйства в

подземных горных выработках» и одноименной Инструкции, утвержденной

Госстроем СССР и Госгортехнадзором СССР в 1984 г.

Для обеспечения безопасного вывода отходов из биосферы при

использовании природных и техногенных объектов должны строго соблюдаться

определенные условия и ограничения.

Согласно действующим положениям по проектированию и созданию

захоронений отходов запрещается их расположение [29]:

- вблизи месторождений пресных подземных, минеральных лечебных,

промышленных вод и их водоохранных зон;

- на территории зон охраны курортов;

- на территории заповедников;

- в пределах селитебных и рекреационных зон населенных пунктов.

Кроме того, подземные хранилища не рекомендуется размещать:

- на площадях залегания полезных ископаемых без согласования с органами

Государственного горного надзора;

- в зонах активного карста;

- в зонах активизации процесса сдвижения породной толщи от ведения

горных работ;

- в массивах, склонных к горным ударам и относящихся к пожароопасным

(выделяющих или образующих при контакте с промышленными отходами

взрывоопасные или ядовитые газы);

- в пределах сейсмоактивных районов;

- в зонах естественного питания и разгрузки водоносных комплексов;

- вблизи неотектонически активных разломов и дизъюнктивных нарушений в

породной толще;

- в районах интенсивной техногенной нагрузки на недра, приводящей к

нарушению природной изоляции подземных резервуаров (например, в районах

старых нефтяных месторождений, для которых характерно наличие значительного

фонда дефектных скважин, являющихся основными каналами вертикальных потоков

флюидов);

- в районах, где не исключена возможность проникновения в хранилища

поверхностных вод в различных аварийных ситуациях (наводнения, сели,

прорывы дамб и плотин водо- и шламохранилищ, оседание земной поверхности

под влиянием горных работ и т. п.).

Существенное значение имеет наличие способов и средств, позволяющих при

необходимости оперативно и с полной гарантией навечно перекрыть выработки,

через которые ПО будут подаваться в выработанные пространства [31].

Исходя из концепции минимизации риска, связанного с возможным

негативным воздействием захороняемых токсичных промышленных отходов на

окружающую среду, к подземным хранилищам должны предъявляться требования не

только общего санитарно-гигиенического характера, но и требования,

учитывающие условия их размещения в геологической среде. В рамках такого

подхода в случае нарушения герметичности подземных хранилищ и проникновения

компонентов отходов из хранилища в геологическую среду их распространение

будет определяться особенностями тектонического строения и

гидрогеологическими условиями района размещения данных объектов.

3. Перспективные способы повышения экологической

безопасности промышленности

При разработке новых ресурсосберегающих и экологичных технологических

процессов, необходимо обезвреживание отходов на стадии вывода из

технологического процесса, но при современном развитии науки и техники

невозможно исключить образование неутилизируемых, не подлежащих сжиганию,

не поддающихся нейтрализации токсичных отходов. В этом случае целесообразно

захоронение отходов такого рода в специально создаваемых для этого

хранилищах, где можно будет захоронить промышленные отходы для их

использования в будущем. Однако открывается всё больше возможностей

существенно сократить количество не утилизируемых отходов, которые имеют

сложный химический состав, и, как правило, их переработка в полезные

продукты до последнего времени или была весьма затруднительна, или

экономически нецелесообразна.

Важность экономного и рационального использования природных ресурсов,

как и охрана окружающей природной среды, не требует обоснований. В мире

непрерывно растет потребность в сырье, производство которого обходится всё

дороже. Значительно целесообразней избегать образования отходов или, по

крайней мере, существенно их сокращать уже на стадии первичной обработки

природного сырья. Будучи межотраслевой проблемой, разработка малоотходных и

безотходных технологий и рациональное использования вторичных ресурсов

требует принятия межотраслевых решений.

Не менее пристальное внимание необходимо уделять и внедрению технологий

использования вторичных материальных ресурсов (ВМР). Вторичные материалы и

ресурсы – отходы производства и потребления, которые на данном этапе

развития науки и техники могут быть использованы в народном хозяйстве как

на предприятии, где они были образованы, так и за его пределами [41]. К

ВМР не относятся возвратные отходы производства, используемые повторно в

качестве сырья технологического процесса, в котором образуются.

К вторичным ресурсам можно отнести побочные продукты, которые, как и

отходы, являются возможным сырьем для других производств. Побочные продукты

могут быть планируемыми и давать прибыль с их продажи или использования.

Отходы – нежелательные, но неизбежные продукты [41].

ВМР могут быть использованы в местах своего образования или в других

отраслях хозяйства.

Малоотходные и безотходные промышленные технологии, как правило,

ориентированы на наиболее важные отрасли народного хозяйства: производство

и рациональное использование металлов, стройматериалов, древесины, полезных

ископаемых.