1 курс / 1 семестр / Основы экологии / Рындевич. Основы экологии

Продолжение табл. 5.1.1

Название периода

(время начала,

Основные биологические события

млн лет назад)

Суша во многих местах напоминала гигантское болото. Берега рек,

озер и обширных болот поросли густыми лесами из гигантских плаунов,

хвощей, древовидных

папоротников.

В карбоне появлись

папоротники,

У

размножающиеся семенами. Неразложившиеся останки этой растительно-

сти со временем превратились в каменный уголь

Г

Пермь

Вморях визобилиивстречалисьаммониты, врифообразованииосновную

(286)

роль стали играть современные кораллы. Бурно эволюционировали двуствор-

чатые моллюски. В ранней перми в пресных водоемах господствовали земно-

водные. Появилисьиводныерептилии, втом числемезозав ы. Входе великого

области

вымирания вконцепермскогопериодаполностьюисчезлимногиеземноводные,

аммониты и трилобиты. Климат постепенно стал более сухим

холодным, что

привелокширокомураспространениюпресмыкающихся.

Наюжныхмассивахсушираспространилисьлеса крупныхрсеменныхпапорот-

ников— глоссоптерисов. Появилисьпервыехвойные, впоследствиииз-заклимати-

ческихизмененийбыстрозаселившиевнутриматериковые

высокогорья

й

Мезозойская эра

Триас

Рептилии, средикоторыхидинозавры, сталиБдоминирующейгруппойназемных

(248)

ептилии

позвоночных. Появилисьпервые лягушки, ачутьпозжесухопутныеи морские чере-

пахиикрокодилы. Возникли

первыемлекоп тающие. Появилосьмногоновыхформ

ракообразных

кораллов, моллюскови

. К концу периода вымерлипочти все аммони-

ты. Вморяхраспрост анил сьмо ск ерепт лии, такие, какихтиозаврыиплезиозав-

ры. Появилисьпервыелетающие

— птерозавры.

Возр сло разн

б азие голосеменных растений, образовавших об-

ширные леса саг вник в,

араукарий, гинкго и хвойных деревьев

Юра

В моряхоб лее мн г численными стали кораллы-рифостроители, ши-

(213)

роко распрос ранились морские ежи и различные моллюски, в том числе

птицы

мног е двус ворча ые моллюски. Все еще были многочисленны аммониты.

Увел чтл сь ч сленность и разнообразие морских черепах, крокодилов,

о

пле о авров

ихтиозавров. На суше процветали насекомые. Появилась

первые

. Среди позвоночных господствовали динозавры.

п

Климат стал более влажным, и вся суша поросла обильной растительно-

зстью. Впервые появились гинкговые — голосеменные широколиственные дре-

е

весные растения. В лесах доминировали саговники и хвойные деревья, появи-

лисьпредшественникинынешнихкипарисов, сосенимамонтовыхдеревьев

М л

В морях возросло количество белемнитов. В океанах господствовали

Р

гигантские морские черепахи и хищные морские рептилии. На суше появи-

(144)

лись змеи, возникли новые разновидности динозавров. Увеличилось раз-

нообразие насекомых, появились бабочки. В конце периода произошло

очередное массовое вымирание. Оно привело к исчезновению аммонитов,

ихтиозавров и многих других групп морских животных. На суше вымерли

все динозавры, птерозавры, первые млекопитающие, многие насекомые и

другие животные.

Появились первые цветковые (покрытосеменные) растения. Они ста-

ли быстро распространились по всей суше, сменяя голосеменные. Это

способствовало бурной эволюции насекомых

171

Продолжение табл. 5.1.1

Название периода

(время начала,

Основные биологические события

млн лет назад)

Кайнозойская эра

Палеоген

(56):

Палеоценова

В морях на смену морским рептилиям пришли новые виды хищ-

эпоха

Г

ных костных рыб и акул. На суше начался «век млекопитающих». Поя-

(65)

вились грызуны, насекомоядные и приматы. Увеличилось разнообра-

зие насекомых.

Продолжали распространяться все новые виды цветковых астенийУ

Эоценовая

Увеличилось число видов пресноводных костных ыб. На суше появи-

эпоха

лись летучие мыши, первые лемуры и долгопяты; п едки слонов, лошадей,

(55)

коров, свиней, тапиров,

носорогов и оленей. Некото ые млекопитающие

Б

(предки современных китов и сирен) вернулись в воднуюсреду. Продолжа-

лась эволюция разных отрядов млекопитающих: н секомоядных, зайцеоб-

разных, грызунов, верблюдов, хищных и др. Появилисьагигантские нелетаю-

щиептицы.

й

Вомногих частяхсветапроизрасталилесас пышнойрастительностью

Олигоценовая

первые жвачные

уменьшились

в размерах и начали уступать место

Тропические леса

эпоха

лесам умеренного пояса,

появ л сь и обширные степи. Быстро эволюцио-

Нооген

нировали

травянистые

(38)

растен я. С распространением степей начался

расцвет травоядных млекоп тающих. Появились гигантские ленивцы,

сходила

новые виды зайцеоб азных, носорогов и других копытных. Появились

(25):

т

Миоценовая

чьи

массовая миграция животных с материка на материк

Про

эпоха

по новообразовавшимся сухопутным мостам, что резко ускорило эволю-

(25)

ц онные процессы. Слоны из Африки перебрались в Евразию, а коша-

о

,

ж рафы, свиньи и другие парнокопытные двигались в обратном

направлении. Появились саблезубые кошки и обезьяны, в том числе

человекообразные. В изолированной Австралии продолжали развиваться

зоднопроходные и сумчатые.

е

Внутриматериковые области становились все холоднее и засушли-

вее, и в них все больше распространялись степи

Плиоц новая

Степи увеличили свою площадь, в связи с охлаждением климата. Ле-

Р

эпоха

са сильно сократили свою площадь.

(5)

Травоядные млекопитающие продолжали бурно эволюциониро-

вать. Ближе к концу периода сухопутный мост связал Южную и Се-

верную Америку, что привело к грандиозному «обмену» животными

между двумя материками. В Австралию проникли крысы. Обострив-

шаяся межвидовая конкуренция вызвала вымирание многих древних

животных.

В Африке более 3,5 млн лет назад появились первые австралопи-

теки.

Там же около 3—2 млн лет назад появился человек умелый

(Homo habilis)

172

Окончание табл. 5.1.1

Название периода
(время начала,	Основные биологические события
млн лет назад)
Антропоген
(2):
Плейстоценовая	С полюсов постепенно наползали льды, и хвойные леса уступали ме-
эпоха	сто тундрам. От края ледников лиственные леса сменялись хвойными.

(2)В более теплых областях суши раскинулись обширные степи.

У

Г

Появились шерстистые носороги и мамонты, саблезубые кошки и пе-

щерные львы. В Австралии появились гигантские сумчатые. В южном по-

лушарии возникли громадные нелетающие птицы типа моа или эпиорни-

сов. Многие крупные млекопитающие начали исчезать с лица Земли.

Около 1,75 млн лет назад, скорее всего в Африке, появился и человек

прямоходящий (Homo erectus). Он довольно быстро з селил С едиземномо-

рье, Центральную, Южную и Восточную Азию. Среди этого вида выделяют

Б

многоподвидов. Вымерчеловекпрямоходящийоколо 140 тысрлетназад.

В конце эпохи (примерно около 250 тыс лет н з д) появился неандер-

талец (Homo sapiens neanderthalensis)

а

Голоценовая

й

В начале периода многие виды животных вымерли, в основном

эпоха

из-за общего потепления климата. Некоторые виды были уничтожены

(0,01)

первобытными людьми.

Неандертальцы широко расселились по тер-

ритории Африки, Европы

Аз . Около 20—10 тыс лет назад вымерли

неандертальцы.

Около 50—30 тыс

лет назад появился человек современного типа

(Homo sapiens sapiens). Его

од ной называют и Африку, и ВосточноеСреди-

земноморье.

о

и

Около 10 . лет назад человек стал приручать животных и окульту-

тыс

рива ь рас ения. Срв зникновением земледелия ландшафт планеты стал

от процесс в,

приобре а ь ан р п генные черты. Человеческая цивилизация стала бо-

пр текающих в биосфере естественным путем. Тех-

лее разв ой распространилась по всему свету

ника вошла в

жизнь

человеческой цивилизации несколько тысяче-

п

развитие техносферы связывают в основном с на-

летий назад,

учно-техническимно прогрессом, который начался по оценкам уче-

ных в XVI—XVIII вв. А научно-техническая революция середины

Р

XX в. позволила приобрести человеку, благодаря техносфере, оп-

ределеннуюе

власть над природой.

Пятым этапом эволюции биосферы считается возникновение ноосферы (Н). На стадии ноосферы биосфера развивается под контролем разумной деятельности человека (ноогенеза). Управление отношениями человеческого общества и природы осушествляется под управлением новой отрасли научных знаний — ноогеники. На этой стадии

173

общество вовлекает в сферу общественно-производственной деятельности большее количество вещества абиотической среды. Ноогенез позволяет ноосферевыйти за пределы Земли (пунктирнаялиния).

5.1.8Ноосфера

В1927 г. французские ученые Э. Леруа и Т. де Шарден ввелиУпонятие «ноосфера» — сфера разума. Считая разум абстрактнойГсуб-р

тал христианское мировоззрение с научнымизавершениеобобщениями. Леруа и де Шарден считали, что духовное объединениеБчеловечества — вот

движущая сила ноосферы. Но ноосфера не , лишь сту-

пень в развитии планеты. Любовь к Богу и порожденная ею любовь к
			точкой
людям и всему сущему приведут к новомуэтапу эволюции ноосферы,
		мир
когда совершится ее вхождение в			Божественного совершенства.
Этуфазуэволюции деШарден назвал «				Омега».
	р
В. И. Вернадский придал несколько другой смысл этому поня-
тию. Обсуждая роль человеческого			азума как геологического фак-
но
тора, в ряде работ он развил п едставление о ноосфере как о новом
т	м проходящие в ней процессы будут
состоянии биосферы, в к
не только осмыслива ься,	и управляться человеческим разумом.
и
Он писал: «Человечес во, взятое в целом, становится мощной геоло-
з

человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к котор му мы, незамечая этого, приближаемся, и есть ноосфера» [1].

гической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос оперестройке б осферы в интересах свободного мыслящего

биосфпры в геологической истории — состояние наших дней. Сейчас мы переживаем новое геологическое эволюционное изменение биосферы. Мы входим в ноосферу. Мы вступаем в нее — в новый стихийный геологический процесс…» [1].

В. И. Вернадский в своей статье «Несколько слов о ноосфере»

еписал: «Ноосфера — последнее из многих состояний эволюции Р

В настоящее время существует биологическое и философское толкование понятия ноосферы.

В философии ноосфера понимается как сфера разума, создаваемая ростом науки и социальным трудом.

174

С точки зрения экологии ноосфера — новое состояние биосферы, когда разумная деятельность человека становится главным фактором, определяющим ее существованиеи дальнейшее развитие.

Ни в коем случае нельзя считать ноосферу особой оболочкой Земли и отделять это понятие от понятия «биосфера».

В ученом мире сохраняются две точки зрения на современное состояние биосферы в аспекте ее эволюции и возникновение ноо-

			Г
сферы как нового состояния биосферы. Часть ученых считает, что
сам факт сильного влияния разумной деятельности человека на
биосферные процессы позволяет говорить о том, что		биосфера		Ууже
перешла в состояние ноосферы.	а
Вторая точка зрения, являющаяся результатом последов тельного
	Б

развития концепции В. И. Вернадского, указывает на то, что биосфера в своей эволюции только подходит к стадии ноосферы, но ник к не стала таковой. В настоящий момент непродуманная деятельность человека поставила биосферу на грань глобального кризиса и более того — гибе-

ли. Сегодня, к сожалению, человеческий разум играет главным образом
			и
деструктивную роль в биосферных процессах. В лучшем случае можно
говорить о стадии технобиосферы как о стадйноогенеза, т. е. о зарож-
дении ноосферы,	но еще не существован ее. Ведь не выполнено
		о
главное условие перерождения би сфе ы в ноосферу — рациональное
использованиеприродныхресурсрв, чтообеспечитбудущеебиосферы.
Нельзя забывать об э им л гии термина «ноосфера». В переводе с
	и
греческого «ноос» означает «высший, божественный разум», а слово
«рацио» — «	, человеческийт		разум». Когда человеческий разум

взойдет на более высокую ступень своего развития, чему будет предше-

ствовать раци нальн е(разумное) отношениекбиосфереивсейпланете,
только т гда мземнойбудет говорить о переходе биосферы в ноосферу и
возможн стиразумн гоуправлениябиосфернымипроцессами.
		жно
	п		Вопросы для самоконтроля
е
1.	Дайте определение биосферы.
2.	Кто является автором термина «биосфера»?
Р	Кто является автором учения о биосфере?
3.
4.	Что входит в состав биосферы?
5.	Каковы границы биосферы?
6.	Что является основными средами жизни в биосфере?
			175

7. Дайте краткую характеристику основных сред жизни в биосфере и их ти-

пичных обитателей.

8. Чем обусловлена возможность и необходимость организмов обитать в не-

скольких средах жизни?

9.

Чтотакое живое вещество?

10.

В чем отличие живоговещества от живого существа?

11.

Каковы функции живого вещества?

12.

Дайте определение и нарисуйте схему геологического круговорота ве-

ществ в биосфере.

13.

Чтотакое биологический круговорот в биосфере? Из чего он состоит?

14.

Нарисуйте схемукруговорота углерода в биосфере.

р

У

15.

Нарисуйте схемукруговорота азота в биосфере.

16.

Каковы этапы эволюции биосферы?

человека

17.

Когдавозникла техносфера? Какова еероль вжизни

Гибиосферы?

18.

Дайте определение ноосферы.

Б

19.

Вчемотличиетолкованияпонятия«ноосфера» В. И. Верн дскогоидеШардена?

20.

Что является условием перехода биосферы в состояние ноосферы?

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Р

176

Раздел 6

ЧЕЛОВЕК И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

6.1 Воздействие антропических факторов									У
			на природу					Г
	6.1.1 Воздействие промышленности
		на природу и здоровье человека
							а
						Б
Негативное воздействие промышленности (включ ярэнергетику)
на природу заключается в трансформации природных л ндшафтов
и загрязнении окружающей среды.					й
Трансформация природных ландшафтов является серьезной
				и
проблемой, нарушающей стабильность как отдельных природных
комплексов, так и всей биосферы. Этот процесс проявляется в:
уничтожении естественных экос стем в результате техно-
сферного преобразования ландшафта;
			о
трансформации прир дных экосистем под воздействием
промышленных производс в; р
		и
нарушении рельефа и п чвенного покрова.
Наибольший ущерб пр роде в этом направлении наносят гор-
		з
нодобывающе предпрятя, работы на которых ведутся открытым
	личество
способом. При открытой разработке большая часть угодий занята
под карьеры, глубина которых может достигать 400—500 м. Значи-
тельное к			породы после выборки руды или других иско-
идет		отвалы. Это негативно влияет на рельеф, уровень
паемых
зал гания грунтовых вод, почвенный покров, растительный и жи-
Р
вотныйпмир и даже климат.

В р зультате добычи полезных ископаемых происходят коренные изменения ландшафта, абиотических и биотических процессов, возникает новый техногенный рельеф. Это зачастую способствует сдвигу геологических пластов, что вызывает локальные землетрясения, провалы земли, изменение русел рек, снижение уровня грунтовых вод и пр. Геологические изменения отрицательно сказываются на естественной среде, вызывая перестройку структуры

177

сообществ организмов, способствуют резкому снижению биоразнообразия региона. Интенсивная деятельность по добыче полезных ископаемых может привести к снижению продуктивности близлежащих сельскохозяйственных и лесных угодий, а иногда и к гибели лесных и водных экосистем. Подобная ситуация наблюдается в районах добычи полезных ископаемых в Андах, на Урале, в Южной Африке и других регионах Земли. В нашей стране вызывает

Г

опасения состояние природных комплексов в районе г. Солигорска,

где уже зафиксирована негативная тенденция обеднения фауны и

флоры в результате добычи калийной соли.

У

Трансформация

ландшафта

— неотъемлемая

составляющая

строительства и работы гидроэлектростанций.

Она

включает в себя

Б

изменение русел рек, строительство водохранилищ,рплотин для ре-

гулировки стока воды, в результате чего зат плив ется большое

число наземных экосистем. Изменение гидрологического режима

й

реки негативно сказывается на речной фауне и флоре, зачастую

выше по течению от плотин уничтожаются места нереста рыб.

и

Плотина является непреодол мым препятствием для идущих на

нерест рыб, если не построены обходные каналы. Все это снижает

продуктивность рыбных запасов

ег она. Подобные проблемы ка-

о

саются строительства и эксплуатации ГЭС не только на крупных

реках, предполагающих рзначительное изменение ландшафта.

Неоднозначно как

эк л гически безопасное можно оценить

степени

строительство ГЭС на малых реках.

з

Среди всех в довтхозяйственной деятельности промышленность в

наибольшей

загрязняет окружающую среду.

Главными ис-

о

точниками пр мышленногозагрязненияявляютсяпредприятия:

тепл

энергетики;

тяжел й промышленности, в основном металлургические

е

производства;

Р

химической промышленности;

н фтеперерабатывающей промышленности;

добывающей промышленности, в основном горнодобывающей

и нефтедобывающей.

К основным веществам-загрязнителям промышленного происхождения относятся:

оксиды углерода какпродукты сжиганияуглеродного топлива;

178

оксиды азота и серы в качестве выбросов предприятий химической промышленности и теплоэнергетики;

соединения тяжелых металлов (ртути, кадмия, мышьяка и др.) в качестве выбросов предприятий энергетики, тяжелой, химической

промышленности;

радиоактивные вещества в качестве выбросов предприятий

У

теплоэнергетики, атомной энергетики, тяжелой и химической про-

мышленности;

нефтепродукты в качестве выбросов предприятий теплоэнерге-

р

тики, нефтедобывающейинефтеперерабатывающейпромышленности;

синтетические моющие средства;

Г

твердые синтетические полимерные матери лы (пластмас-

сы) как отходы химической промышленности;

фтористые и

хлористые соединения

в

выбросов

й

качестве

предприятий химической промышленности;

промышленная пыль;

Б

сажа.

В числе основных источников загрязнения атмосферы выступа-

р

ют предприятия энергетики. Лид ующ е позиции здесь занимают

о

предприятия теплоэнергетики, на котоиых ежегодно сжигаются раз-

личные виды углеродного

плива (нефти, газа, угля и т. д.). Произ-

т

водство электрической и

епл в й энергии сопряжено с выбросами

таких серьезных

загрязни

елей, как оксидов углерода, азота и серы.

Выброс в атмосферу СО2

в результате сжигания на предприятиях

з

углеродного топл ва способствует образованию парникового слоя

(см. разд. 7 Экологические проблемы современности). Так, на ТЭС

мощностью 1 000

МВт

при сжигании мазута в год

образуется

п

11 700 т ксида аз та, а при использовании в качестветоплива угля —

серной

20 880 т [21].оПри сжигании на теплоэлектростанции 5 000 т угля в

атмосф ру выбрасывается до 5 т золы и более 3 т SO2, из которого

Р

при благоприятных условиях в атмосфере может образоваться до 5 т кислоты. В результате деятельности предприятий теплоэнергетики в окружающую среду попадают соединения тяжелых метал-

лов, фтора, нефтепродукты, сажа и другиевиды загрязнителей. Сжигание твердого углеродного топлива сопровождается по-

вышением радиационного фона, так как при сгорании, например, каменного угля, в атмосферу выбрасываются радиоактивные веще-

179

ства, которые затем попадают в водные и наземные экосистемы. Потенциальную угрозу окружающей среде представляют атомные электростанции, на которых даже при исключении утечки радиоактивных веществ сохраняется проблема хранения и утилизации радиоактивных отходов.

С работой теплоэлектростанций связано и тепловое загрязнение окружающей среды. Особенно страдают от него водные экосистемы.

Г

Круглогодичный сброс теплых вод ведет к нарушению теплового ба-

ланса водного объекта, изменению видовой структуры биоценоза, на-

рушению экосистемных процессов. Примером такого негативногоУ

изменения является озеро Белое в Брестской области, кото ое, по су-

а

ти, превращено в водоем-отстойник, куда сбрасыв ютсяводы степло-

Б

электростанции. Озеро по своим гидрологическим покрз телям при-

ближается к тропическим водоемам, что не может не ск з ться на со-

стоянии живой составляющей экосистемы.

стый

Металлургические предприятия входят в число основных загряз-

нителей окружающей среды. При работе в доменной печи выделя-

ются оксиды углерода, азота

и

серы, соединения свинца, сурьмы,

мышьяка,

фосфора,

пары

ртути

водород и различные

,

ц ан

смолы. Высокое содержание в воздухе оксидов серы и азота является

о

причиной выпадения кисл тных дождей, приводящих к серьезным

нарушениям экологическ й бстановки в биосфере, особенно стра-

дают от них лесные

в дные эк системы. Так, при выплавке 1 т чу-

и

гуна в воздух выбрасывае ся около 3 кг сернистого газа, 0,1—0,6 кг

марганца. При агломерационныхт

процессах в воздух попадает пыль,

сернистый

окс

ды углерода. В результате переработки суль-

до

фидных руд, с держащих до 10% серы, в атмосферу может выбра-

сываться

газ190 кг сернистого газа на 1 т переработанной руды.

В ыли с держатся соединения железа,

марганца, кальция, магния,

также

алюминия, титана, ванадия и др. Предприятия цветной металлургии

пявляются поставщиками твердых частиц, сернистого ангидри-

да и со динений мышьяка. При использовании несовершенных тех-

нологий для получения 1 т алюминия расходуется от 38 до 47 кг

фтора, а в атмосферу, в зависимости от мощности электролиза, вы-

Рбрасывается значительное количествофтора (до 65%).

Все предприятия металлургии являются водоемкими, поэтому потребляют огромное количество воды, которую возвращают в природу не всегда в чистом виде. Отработанная вода металлурги-

180