Экоцивилизация. Путь перемен ради жизни

Экосистема – образец общественного устройства

Мёбиус Карл Август

(7 февраля 1825 г. – 26 апреля 1908 г.)

Немецкий зоолог

Главной целью существования биосферы на всех этапах её эволюции было поддержание условий, необходимых для жизни на планете, сохранение жизни как таковой. Параметры среды на планете хотя и менялись, но никогда не становились столь катастрофическими, чтобы погибла вся биосфера. «Память» биосферы, «груз эволюции» в виде генетической наследственности живых организмов, позволила не терять и приумножать удачные эволюционные находки, являющиеся, по сути, технологиями выживания, и потому процесс эволюции биосферы вёл к появлению все более и более сложных форм организации живого.

Можно сказать, что эволюция биосферы – это создание и накопление способов её выживания. Наиболее важным шагом явилось «изобретение» экосистем. Эта «инновация» позволила создать механизм непрерывного синтеза и справедливого распределения пищевых ресурсов среди всех «жителей» Земли. Впервые этот механизм заметил немецкий биолог Карл Мёбиус в XIX веке.

Состав экосистемы. «Всё связано со всем»

Изучая комплексы сплошных многослойных поселений устриц в Балтийском море, которые образуют на песчаных отмелях так называемые устричные банки, Мёбиус обнаружил устойчивый комплекс живых организмов, постоянно присутствующих вместе в различных местах одного и того же водного бассейна при наличии одинаковых условий среды обитания. В книге «Устрицы и устричное хозяйство», опубликованной в 1877 г., Мёбиус поместил главу «Устричная банка как биологическое сообщество или биоценоз», в которой так описал своё открытие: «Каждая устойчивая устричная банка некоторым образом есть община живых существ, которые именно на этом месте находят все условия, необходимые для их развития и существования»[8 - M?bius K. Die «Auster und die Austernwirtschaft». – Berlin: Wiegang, Hempel und Parey, 1877. – 126 s.]. Мёбиус предложил назвать такую «общину» биоценозом, термином, производным от греческих слов «биос» – жизнь и «ценозис» – сообщество. Понятие биоценоза, образуемого взаимодействием различных растительных и животных видов является ключевым для изучения экосистем. Потому работа Карла Мёбиуса заложила основы экологии как науки, выделившейся из общей биологии на рубеже XIX и ХХ веков.

Замкнутый круговорот вещества в экосистеме

Биологической основой каждой фототрофной экосистемы является наличие трех блоков, состоящих из групп живых организмов, выполняющих различные функции – производителей ресурсов (продуцентов), потребителей ресурсов (консументов) и утилизаторов отходов (редуцентов). Главной функциональной особенностью экосистем является замкнутый круговорот вещества, включающий в себя как «живую», биотическую составляющую, так и «мёртвое», абиотическое вещество природных сред, охватываемых экосистемой. Круговорот происходит под действием потребляемой внешней энергии и регулируется деятельностью живых организмов, включённых в структуру экосистемы. В результате круговорота вещества пищевые ресурсы, необходимые для существования каждого из биологических видов, входящих в биоценоз экосистемы, становятся возобновляемыми, а отходы жизнедеятельности почти полностью утилизируются путём превращения в новые ресурсы. И так происходит бесконечное число раз, поэтому можно сказать, что в биосфере осуществляется непрерывный замкнутый «обмен веществ».

Первичные экосистемы сформировались в кембрийском периоде палеозоя в виде колоний цианобактерий. Через эти колонии проходил поток воды, поэтому круговорот веществ в них был замкнут, по-видимому, не более чем на 20%. Дальнейшая эволюция экосистем шла в направлении уменьшения потерь вещества, вовлечённого в биотический круговорот. Это происходило по причине все более эффективной утилизации отходов жизнедеятельности благодаря увеличению разнообразия биологических видов, составляющих биоценозы экосистем. Степень замкнутости круговорота веществ в экосистемах непрерывно возрастала в ходе эволюции биосферы, и к антропогеновому периоду кайнозоя достигла, видимо, предельного значения в 99%. Строго говоря, оставшийся процент вещества всё же составляют «отходы» экосистем, но биосфера их эффективно утилизирует с помощью процессов гумификации и биокристаллизации. Гумификация консервирует свободные, но не усвоенные биоценозом соединения временно, до востребования их из почвы растительным сообществом, а биокристаллизация – необратимо захоранивает токсичные и потенциально опасные вещества в земной коре[9 - Керженцев А.С «Метаболизм экосистем как регулятор геохимического равновесия».[Электронный ресурс] URL: https://functecology.ucoz.ru/publ/metabolizm_ehkosistem_kak_reguljator_geokhimicheskogo_ravnovesija/1-1-0-16 (https://functecology.ucoz.ru/publ/metabolizm_ehkosistem_kak_reguljator_geokhimicheskogo_ravnovesija/1-1-0-16)].

Появление в биосфере новых видов со своими функциональными «обязанностями» продуцента, консумента или редуцента увеличивает степень замкнутости круговорота вещества. Включение нового участника в экосистему возможно только при наличии или возникновении в ней «свободных» т.е. выпадающих из круговорота ресурсов. Но имеется множество факторов, которые препятствуют включению новых видов в биоценозы и тогда происходит их естественное вымирание.

Насколько более сплочённым, чем человеческое общество, является биологическое сообщество, показывает В. Г. Горшков, отмечая, что «В современной окружающей среде может существовать множество различных видов живых организмов, включая разнообразные культурные сорта растений и породы животных. Однако произвольный набор жизнеспособных организмов не может обеспечить устойчивость окружающей среды. Только строго определенный набор видов организмов, образующих жестко скоррелированные сообщества, способен поддерживать состояние среды на приемлемом для жизни уровне. Каждый вид сообщества выполняет строго определенную работу по стабилизации окружающей среды. В сообществе нет видов-бездельников, не выполняющих никакой работы, и тем более видов-разбойников, разрушающих скоррелированность сообщества»[10 - Горшков В. Г. «Физические и биологические основы устойчивости жизни». – М: ВИНИТИ, 1995. https://gigabaza.ru/doc/164172.html (https://gigabaza.ru/doc/164172.html)].

Согласитесь, что в этом тексте описано гораздо больше высоких общественных отношений, свободных от негативных социальных проблем и направленных не только на служение обществу, но и на благо всех живых существ на планете, чем во всём придуманном людьми «научном коммунизме». А между тем, Природа создала не один единственный образец справедливого общественного устройства, а несколько больших экосистем, коренным образом отличающихся по составу участников и климатическим условиям, но построенных и функционирующих по одним и тем же принципам. Это мировые биомы – экологические системы, занимающие громадные пространства на суше и охватывающие целые географические зоны на разных континентах Земли.

Биомы – «страны», основанные биосферой

Биомы на суше

К моменту появления человека биосфера охватила собой весь мировой океан и всю сушу Земли, разместив в различных климатических зонах протяжённые экосистемы – биомы. Биом – это суперэкосистема, охватывающая собой большую природную зону, в которой «бок о бок» сосуществует множество сходных по составу биоценозов экосистем. Таких гигантских систем на Земле существует всего 9 типов. Передвигаясь от высоких широт к экватору, можно увидеть на разных континентах последовательно сменяющие друг друга однотипные биомы: тундру, бореальные леса – тайгу, широколиственные леса – дубравы, луга – степи и прерии, тропическое редколесье – саванну, экваториальные леса – джунгли и сельву. Так же, в отдельных районах могут встретиться средиземноморское редколесье – чапараль, экосистемы высокогорья – альпийские луга и оазисы пустынь. «Привязка» биомов к климатическим зонам настолько чёткая, что экологи всего по трём параметрам местности: географической широте, годовому количеству осадков и высоте над уровнем моря могут абсолютно точно указать, какой именно биом располагается на этой территории.

Джунгли Африки

Видовой состав мировых биомов суши чрезвычайно разнообразен. Водные экосистемы, даже наиболее богатые биоразнообразием экосистемы Мирового океана – коралловые рифы, не обладают и малой долей такого количества растительных и животных сообществ. Наибольшим числом биологических видов, входящих в биоценоз, на суше обладают влажные экваториальные леса. Так, в сельве Южной Америке живут вместе более 150 000 видов растений, животных и насекомых. Биомы на разных континентах удивительно внешне схожи друг с другом. Тундра и тайга Канады очень похожи на Крайний Север и Сибирь России. Прерия Великих Равнин США отличается от Российских степей разве что только цветовой гаммой. Конечно, состав и структура биомов различных регионов различаются, но определить эти различия способен только исследователь, досконально изучивший состав биоценозов в различных местностях. Так, весьма примечателен пример, описанный Жюль Верном в романе «Пятнадцатилетний капитан» – случай придуманный автором, но вполне реалистичный, когда герои книги долгое время шли по джунглям Африки, полагая, что находятся в Южноамериканской сельве. Первым вопрос о несоответствии биомов поставил именно учёный, заметив отсутствие некоторых растительных видов – каучуконосов.

Сходство друг с другом биомов одного типа вполне объяснимо тем, что эти региональные экосистемы биосферы выполняют вполне определённые сходные задачи. Главной целью существования биомов является максимизация продуктивности первичной фотосинтетической биомассы. Эту функцию выполняют зелёные растения-продуценты, единственная группа биологических видов в экосистемах, способная преобразовывать Солнечный свет и простые минеральные вещества – углекислый газ, воду, нитраты и фосфаты калия и кальция в сложные органические вещества – белки, жиры, углеводы, витамины.

Сельва Южной Америки

Биомы одного типа на разных континентах

Только фотосинтетические растения способны создавать энергетически насыщенную связь «углерод-углерод», от которой зависит существование всех остальных форм жизни на Земле. Таким образом, растения – первичные продуценты создают единственный, общий для всех остальных биологических видов пищевой ресурс. Всё что мы едим, будь то растительная или животная пища – получено от растений, а ими – от Солнца. За сотни миллионов лет эволюции биомы биосферы вышли на абсолютный максимум первичной фотосинтетической продуктивности. Это подтверждается «застывшей» формой биоценозов биомов – при отсутствии внешних губительных катаклизмов, видовой состав региональных экосистем может сохраняться в неизменном составе бесконечно долго – друг друга сменяют только поколения организмов одного и того же биологического вида.

И вот, в такой совершенной, прекрасно отлаженной и безупречно работающей системе региональных биомов биосферы появился очередной организм – человек.

1.3. Человек в биосфере

Как трудно было им, единственным,

На человеческом рассвете,

На неуютной и таинственной,

На необстроенной планете.

На них презрительными мордами,

Как на случайное уродство,

Посматривали звери, гордые

Своим косматым первородством.

(Вадим Шефнер, «До Прометея», 1965 г.)

Итак, к моменту появления первых предков человека около 2-х миллионов лет тому назад, Природа в ходе почти 4 млрд. лет эволюции уже создала мощную биосферу, питающуюся от Солнечной энергии и полностью изменившую химический состав и физические процессы на Земле. Биосфера охватила всё доступное пространство планеты, развернула в полную силу биомы на суше и водные экосистемы в Мировом океане и отладила в них замкнутые круговороты веществ, обеспечивающие непрерывное воспроизводство пищевых ресурсов для каждого живого существа. Была достигнута настолько высокая замкнутость природных круговоротов, что в биосфере практически перестали присутствовать «отходы» – ненужное вещество почти полностью перерабатывалось организмами-редуцентами экосистем в химические соединения, пригодные для питания растений. Так был замкнут бесконечный поток трансформации вещества биосферой. Каково же было место человека в этом круговороте жизни?

Что есть человек?

Человек входит в группу организмов-консументов биосферы, то есть – призван потреблять биомассу, чтобы получать энергию для своей жизнедеятельности за счёт окисления органических веществ в процессе дыхания. Ещё более конкретно, человек является консументом-гетеротрофом, так как способен потреблять одновременно пищу как растительного, так и животного происхождения. Большинство крупных наземных консументов, таких как медведи, тигры, волки находятся на самом верху пищевой пирамиды. Следовательно, для их пропитания требуются обширные территории, занятые растительными сообществами экосистем, достаточные для того, чтобы обеспечить травоядных консументов – слонов, антилоп, кроликов таким количеством пищи, чтобы они, в свою очередь, смогли послужить пищей для достаточного количества хищных биологических видов. Поэтому крупные животные обычно встречаются на ограниченной территории разных биомов, будучи «вписаны» в биоценозы конкретных экосистем. С человеком получилось не так. Он был не особо нужен биосфере.

Борьба за экологическую нишу.Зденек Буриан «Саблезубый тигр», 1952 г.

Люди, с самого начала своего появления в биосфере не были жестко «прикреплены» к одному из биологических сообществ конкретного биома. Так произошло, потому что человек представляет собой второстепенный, так называемый «ремонтный» вид. Значение таких видов невелико при «штатном» режиме работы экосистем и проявляется только при наступлении каких-либо катаклизмов, сопровождающихся катастрофическим исчезновением, полным вымиранием одного или нескольких основных видов, на которых держится биоценоз. В этом случае образуется избыточный пищевой ресурс, в экосистеме возникает свободная ячейка жизнеобеспечения – экологическая ниша. Опустевшую экологическую нишу и может занять ремонтный вид, чтобы поддержать слаженную работу биоценоза и предотвратить полное разрушение экосистемы. Среди растительного сообщества, ремонтным видом является, например, ель. После обширных пожаров, тайга зарастает в первую очередь ельником, который только спустя много десятилетий сменяется основными участниками биома – соснами и кедрами. А ёлкам-семенам при этом приходится искать себе новое пожарище. Так же и первые люди были вынуждены скитаться по всей планете, чтобы найти себе пригодное для жизни место, освободившееся в результате того или иного «несчастного случая», приключившегося с коренными обитателями биоценозов.

В силу принципа сменяемости видов в процессе развития биоценоза, люди не могли очень долго оставаться на одном месте. Они не имели ни острых когтей, ни толстой шкуры, ни острого слуха, ни быстрых ног, необходимых для того, чтобы конкурировать или хотя бы спасаться от истинных «царей горы» пищевой пирамиды экосистемы – хищных млекопитающих. С самого начала своего существования человек никогда не был никаким «венцом творения» и «царём Природы». Зародившись сперва где-то в Северной Африке, скитался потом по всей Земле этот малоценный ремонтный вид и пробавлялся только тем кормом, который мог найти под ногами и иногда мелкими животными и рыбой, когда те не успевали стать законной добычей настоящих властителей мировых биомов. Пищевых ресурсов для человека, таким образом, было мало. А бродящих по суше видов людей становилось всё больше.

Поэтому основная борьба за ресурсы в те далёкие времена развернулась не между человеком и остальным животным миром, а между самими людьми. Отголоски этого противостояния мы испытываем на себе до сих пор в виде войн, вооруженных конфликтов, международного терроризма и бандитизма.

Древнейший геноцид

Листьям в дубравах древесных подобны сыны человеков:

Ветер одни по земле развевает, другие дубрава,

Вновь расцветая, рождает, и с новой весной возрастают;

Так человеки: сии нарождаются, те погибают.

(Гомер, «Илиада», Песнь 6. IX – VIII вв. до н.э.)

Эволюционное древо человека

История становления человечества – это конкурентная борьба нескольких биологических видов. Антропологам известно множество видов человека, многие из которых никак не являются нашими предками, а находятся на тупиковых ветвях эволюции биологического вида Хомо сапиенс. Таков, например, Человек прямоходящий. Более всего способствовало выживанию освоение технологии изготовления каменных орудий труда Человеком умелым примерно 1,5 млн. лет назад. А. В. Марков пишет: «В Африке плотность населения и разнообразие гоминид были куда выше, чем в Евразии. Здесь еще долго бок о бок с Человеком прямоходящим жили Человек умелый и парантропы, представители некоторых популяций, относимых к разным видам. Самих прямоходящих было больше. В такой разнообразной и насыщенной среде эволюция шла быстрее. Вероятно, сказывались и более острая конкуренция – стимул для эволюционной «гонки вооружений». Проявилось это, прежде всего в развитии каменных технологий.[11 - Марков А. В. «Эволюция человека». Книга 1. Обезьяны, кости, гены. М.: Corpus, 2013. 464с.]

Исчезновение многих «альтернативных» биологических видов человека в процессе эволюции говорит о том, что древняя конкуренция людей была тотальной войной на уничтожение противника. Побеждённые были обречёны на полное исчезновение из «анналов» биосферы, так как не имели шансов на выживание ни в виде рабов, так как рабство тогда ещё не изобрели, ни в качестве «наложниц» победителей, так как сильные межвидовые различия не позволяли произвести жизнеспособное совместное потомство. Поэтому, история древнейшего человечества – это фактически геноцид оказавшихся неконкурентоспособными биологических видов, о которых нам сейчас известно только по их сохранившимся ископаемым останкам.