Чтение онлайн

Известный американский эколог Эрлих считает, что последствия потери биоразнообразия для человечества сравнимы с вероятными последствиями мировой ядерной войны и «ядерной зимы», что будет означать конец человеческой цивилизации в ближайшие 100 лет. Кроме того, интенсификация процессов эволюции обязательно приведет к появлению большого числа новых форм жизни, особенно наиболее быстро эволюционирующих групп с коротким жизненным циклом микроорганизмов, простейших, низших червей, насекомых. Таким образом, не сумев сохранить видовое разнообразие жизни, человечество станет заложником стихийных эволюционных процессов. Познание причин вымирания одних видов и возникновения других, разработка и реализация разных способов сохранения современных видов животных, растений, грибов и микроорганизмов, которые создают единственно пригодную для жизни людей природную среду — путь к предотвращению опасного развития этой стороны экологического кризиса.

Высокий уровень видового разнообразия жизни — одно из необходимых условий сохранения основных характеристик природной среды, единственной среды обитания человека. Современный газовый состав атмосферы, системы самоочистки воды, механизмы взаимодействия множества видов от микроорганизмов до крупных млекопитающих, включая человека, сложились в процессе длительной эволюции постепенно усложнявшихся экосистем. Основные процессы в биосфере, от которых зависит возможность существования человека — биозависимые процессы.

Катастрофическое падение видового разнообразия жизни на Земле, в сотни и тысячи раз более интенсивное, чем те, которые характеризовали наиболее значительные известные науке биосферные катастрофы — пермскую и меловую, угрожает через несколько десятилетий стать необратимым, что сделает человечество заложником стихийных эволюционных процессов.

Еще один практически невозобновляемый ресурс — генофонд биосферы. Ежегодные потери множества видов растений и животных не компенсируются эволюционным процессом, скорость которого на 3-4 порядка меньше, чем нынешняя скорость вымирания видов. И если другие невозобновляемые ресурсы можно хотя бы экономить, например, за счет вторичной переработки, введения новых, ресурсосберегающих технологий, частично заменять одни ресурсы другими, то генофонд нельзя «сэкономить»), его можно лишь сохранять или терять, причем мы уже хорошо знаем, что эти потери необратимы.

В качестве примера: в тропиках есть области и отдельные растения, которые могли бы служить музеями эволюции генов и метаболических путей. Эти области имеют наибольшее биологическое разнообразие по сравнению с другими районами мира: 44 тыс. видов на 1 га — рекорд, установленный во влажных тропических лесах Венесуэлы (ясно, что в холодных регионах показатели гораздо скромнее).

Сегодня мы в состоянии, проследив метаболический путь какого-либо соединения, перенести его в другое растение. Это вселяет надежду на сохранение специфики метаболических путей и, как следствие, — биоразнообразия. Изучая это разнообразие и способствуя его сохранению, мы сможем убедить общество в необходимости генной инженерии — хотя бы для защиты лесов, степей и видов, лежащих в основе растительного разнообразия.

12. Агрохимия. Особую опасность для чистоты природных вод и состояния экосистем представляет применение на полях различных ядохимикатов и избыточных доз минеральных удобрений. Каждый год на миллионах гектар распыляются инсектициды, фунгициды, гербициды — яды, применяемые для подавления насекомых, грибковых заболеваний растений, сорняков. Все они очень токсичны. Многие из них химически очень устойчивы, а некоторые, попадая в почву и проходя там ряд химических превращений, становятся еще более ядовитыми. Мигрируя вместе с грунтовыми водами, эти вещества (их общее название — пестициды) рано или поздно попадают в реки и озера, проникают в подземные воды. В 70-е годы в штате Калифорния более 50% всех артезианских скважин были закрыты из-за того, что в подземных водах в опасном количестве появились пестициды.

В ряде районов мира занятие сельским хозяйством стало одним из видов деятельности, наиболее опасных для здоровья людей именно из-за насыщенности ядохимикатами природной среды обитания сельских жителей. Невозможно изобрести такие очистные сооружения, которые могли бы предотвратить попадание в водоемы ядохимикатов, рассеиваемых по огромным территориям сельскохозяйственных угодий. Поэтому дальнейшее совершенствование системы защиты растений должно быть ориентировано не на еще большее усиление химической защиты, а на переход к защите биологической.

13. Сверхпотребление. Система сверхпотребления «золотого миллиарда» грозит катастрофой всему человечеству (основной вывод Всемирной конференции по устойчивому развитию представителей 195 стран в г. Йоханнесбурге, ЮАР, 26 августа — 4 сентября 2002 г.). Известно, что глобальные социально-экономические и экологические проблемы требуют и глобальных ответов, основанных на достижениях науки и техники. В их числе дефицит продовольствия, питьевой воды и возможные изменения климата. Уже сегодня, больше 1 млрд. человек не имеют доступа к необходимому количеству и качеству воды, а около 2 млрд. человек голодает. Современные проблемы — экологические, политические, социальные, бытовые — в конечном итоге представляют собой различные аспекты конфликтности человеческого существования, в основе которой лежит конкуренция между отдельными людьми, государствами, религиями, технологиями, человеком и природой, часто принимающая форму взаимного истребления конкурирующих сторон. Ученые, политические деятели и общество должны взаимодействовать, чтобы реализовать результаты новых знаний в лучшей «среде обитания» и «качестве жизни». Политики должны понять свою ответственность за предотвращение необратимых отрицательных последствий разрушения и загрязнения окружающей среды. Все это и обусловливает смену парадигм и переход к адаптивной системе жизнеобеспечения. Необходима смена цивилизациокных координат, социальная ориентация экономики; социальная ответственность; сращивание экономики с экологическими, национальными, этническими, культурологическими и другими системами.

Инстинкт самосохранения и увеличение плотности населения приводил к все ускоряющемуся развитию методов создания искусственной среды обитания и получения продуктов питания. При этом имелась иллюзия о бесконечности природных ресурсов и необходимости только научиться их полноценно использовать. Известен лозунг начала 20 века о том, что мы не можем ждать милостей от природы... Это реализовалось в технической революции конца XIX — начала XX веков. В XX веке началась эпоха химизации сельского хозяйства. Наконец, к 60-м годам XX века агрессивное отношение человека к окружающей среде привело к постепенной глобализации экологических изменений, даже к изменениям климата. Может быть, именно инстинкт самосохранения и привел к мощному развитию в этих годах космических исследований.

Однако ничего особо утешительного они не принесли. Стало очевидным, что при столь стремительных экологических изменениях человек не сможет успеть найти себе новую среду обитания на другой планете, то есть поступить так, как он поступал обычно в соответствии со своей биологически запрограммированной стратегией поведения: истощив один регион — мигрировать в следующий. Проблема обострилась еще и тем, что в результате техногенной революции, химизации сельского хозяйства и медицины, среда обитания человека оказалась насыщенной их отходами, различными генотоксическими и мутагенными веществами, для которых отсутствуют государственные границы и различия в уровнях жизни различных слоев населения. Появились новые болезни, а старые — приобрели новые качества, их возбудители уже несут устойчивость к широкому спектру антибиотиков. Насыщенность среды обитания продуктами искусственного химического синтеза, ксенобиотиками, привела к массовым изменениям работы иммунной системы у человека. Широкое распространение получили аутоиммунные заболевания. Принято считать, что около 80% онкологических заболеваний человека обусловлено загрязнением окружающей среды генотоксическими агентами и процент их каждый год последовательно нарастает.

Настало время, когда возможность самосохранения человека как вида путем агрессивного изменения окружающей среды становится принципиально нереальной. Где же выход?

Один из таких выходов — не бороться с природой, а подражать ей. В принципе, всю жизнь человек пользовался этим путем, создавая новые формы животных и растений, нужные для него. Всю историю человечества, начиная с одомашнивания первого животного, первого растения, происходила их совместная, сопряженная эволюция. Проблема заключалась только в том, что скорость этой эволюции сельскохозяйственных видов была много меньше, чем нужно человеку.

Крайне остро этот разрыв стал ощутим именно в 20-м веке. Тут и появилась эта новая задача — для того, чтобы выжить, человечеству нужно научиться управлять скоростью эволюции живых организмов. А как это сделать?

Подсмотреть, как эволюционируют виды в живой природе, и попробовать использовать ее приемы. С постановки такой задачи и начала развиваться генная инженерия, методы получения генетически модифицированных организмов.

Генетика оформилась как наука в начале XX века после переоткрытия законов Менделя. Бурный вековой период ее развития ознаменован в последние годы расшифровкой нуклеотидного состава геномной ДНК десятков видов вирусов, бактерий, грибов и вслед за ними ряда многоклеточных организмов — растение арабидопсис (Arabidopsis thaliana), нематода (Caenorhabdltis elegans), дрозофила, человек. Полным ходом идет секвенирование ДНК хромосом важных культурных растений — риса, кукурузы, пшеницы.