Реферат: Рівень освіти — найвавжливіший фактор у подоланні екологічної кризи на землі

На протязі двох років, з 1968 по 1970 р., на Заході зненацька розгорнувся рух, що краще всього назвати, як “загальна занепокоєність проблемами навколишнього середовища”. У нас цей синдром занепокоєності за біосферу виник значно пізніше. Усі раптом зацікавилися забрудненням середовища, навколишньою природою, зростанням народонаселення, питаннями споживання їжі і енергії. Зростання суспільного інтересу зумовило глибокий вплив на академічну екологію і, особливо, на інтерес до фундаментальних проблем еволюції біосфери. Основним чинником впливу на еволюцію біосфери в наш час стає безупинно зростаюче навантаження на біосферу, що породжується передусім виробничою діяльністю людини. І серед питань, що виникають з цієї проблеми, особливого значення набуває вивчення біосфери і людини як єдиної системи.

Зараз достатньо розповсюджене наступне уявлення про відносини людини і біосфери. Людина розглядається як щось чужорідне і шкідливе для природи. Вона зобов’язана вписатися в природу так, щоб своєю діяльністю ніяк не виділятися з природних процесів біосфери і щоб її вплив на навколишнє середовище був на рівні з іншими елементами біоти. Але в цьому випадку будь який специфічний вплив людини ворожий природі “згідно визначення”. Людина повинна або “вписатися в біосферу”, або загинути. Тому вважається, що доки можна, слід користуватися природою, а коли споживча активність почне створювати небезпеку для самого споживача, треба зупинитися в своєму розвитку, тобто організувати стаціонарний режим.

Така точка зору сьогодні широко розповсюджена. Свого часу про “повернення до природи” говорили багато хто з мислителів, говорив Ж.Ж. Руссо, писали російські народники, Лев Толстой та багато інших. Близькі висловлювання можна почути від численних захисників природи, ідеологів партії “зелених”. І якщо не можна “повернутися до природи”, то хоча б зберегти те, що є. До висновку про необхідність “зупинитися” змогли дійти багато і вчених екологів, а також представників інших наук. Про це говорять автори робіт, виконаних на замовлення Римського клубу. З цих робіт виходить, що вся діяльність людини тільки “протиприродна”.

Однак, можна навести багато прикладів, які показують, що однозначного негативна оцінка діяльності людини з точки зору стабільності біоти — неправомірна. Взяти хоча б підвищення концентрації вуглекислоти в атмосфері. Людина з’явилася на Землі тоді, коли вулканічна активність пішла на зменшення. Поступово двоокису вуглецю стало надходити в атмосферу куди менше, ніж це було, скажімо 10 млн. років тому. А той вуглець, що був в атмосфері, поступово виводився з кругообігу, накопичуючись в пластах вугілля, нафти, товщах вапняку і інших осадових породах. Концентрація вуглекислоти в атмосфері зменшилася, парниковий ефект послабшав і як наслідок — середня температура впала, живлення для рослин зменшало і мезозойська розкіш життя стала потроху згасати. Зараз же людська активність вертає в атмосферу, а отже, і в біосферу, частину цього “втраченого” вуглецю. І цілком певно, що для біосфери загалом це (як і можливе підвищення середньої температури) виявиться скоріше сприятливим ніж шкідливим. Інша справа, що в даному випадку ми, люди, в цих змінах зовсім не зацікавлені, і нам не просто буде до них пристосуватися.

Отже, загалом немає доказів, що будь-яка людська діяльність принципово ворожа природі, і що гармонійний розвиток людини, її суспільства і біосфери неможливий. Ця гармонія можлива, якщо є загальні закони, за якими слідує біосфера і людина. Іншими словами, треба знати, які закони природно зумовлювали виникнення спочатку Життя, а після цього і Розуму. І сформулювати ці закони на рівні не тільки філософському, але і природничонауковому, вкрай необхідно. Це повинна бути синтетична теорія, що об’єднає в собі безліч наук, природничих і гуманітарних і є основною теорією ЕКОЛОГІЇ (екологія — інтегрована дисципліна, яка зв’язує фізичні і біологічні явища і утворює міст між природними і гуманітарними науками). На початковому етапі таку теорію вдалося створити В.І.Вернадському [2].

В.І.Вернадський побачив єдність процесу еволюції як процесу розвитку системи біогеохімічних і інших природних процесів, що закономірно призводять до появи розуму і суспільства. І про те, що Розум неминуче буде зобов’язаний зрештою взяти на себе відповідальність за подальший хід цих процесів, подібно до того, як майже 4 мільярди років тому її, цю відповідальність, взяло на себе органічне життя, що багатократно прискорило всі процеси перетворення космічної матерії за допомогою космічної енергії. Звичайно, створити якусь точну теорію розвитку матеріального світу, теорію переходу біосфери в соціосферу, а після цього в ноосферу, В.І.Вернадський ще не міг — наука того часу просто не була для цього готовою.

Заслуга В.І.Вернадського полягає саме в тому, що він як природознавець, як біохімік побачив і зумів уявити Землю як систему саморозвитку і самоорганізації і побачив, що цей розвиток на всіх стадіях підпорядкований загальним законам і в цьому сенсі є цілеспрямований. І як би не розрізнялися між собою стадії розвитку природи, ці закони повідомляють кожній з них свою закономірність, роблять еволюцію в цілому і, зокрема, появу життя і Розуму, процесом не випадковим, а закономірним. В рамках сучасної науки цей висновок підтверджує теорія самоорганізації в неурівноважених системах або, як її ще називають, теорія дисипативних структур [3]. Наш світ всупереч, вважалося б, термодинамічній “очевидності” досить сильно упорядкований і, більш того, продовжує розвиватися і ускладнюватися. Виникають все нові, більш складні і “сучасні” форми організації матерії.

Тому, перш ніж стала можливою якась-там інтерпретація структурної і функціональної упорядкованості, порівняльної по спільності з урівноваженою, “життєві” процеси були в деякому сенсі поставлені поза природою, поза фізичними законами. Так, живим організмам намагалися приписати випадковий характер, представляючи походження життя як результат ряду надзвичайно малоймовірних подій [4].

Як приклад, розглянемо макромолекулу білку, що містить 100 амінокислот. Усього в природі існує двадцять типів амінокислот. Відомо, що білок виконує свою фізіологічну функцію лише в тому випадку, якщо розташування амінокислот, що складають цей білок вздовж ланцюга відповідає цілком певному порядку. Число перестановок, необхідне для отримання потрібного розташування амінокислот з довільного початкового розподілу, дорівнює N ? 20100 ? 10130. При цьому припускається, що всі конфігурації мають однакову імовірність. Таким чином, якщо б зміна структури цього “первородного” білку (наприклад, шляхом мутації) відбувалася навіть кожні 10-8с, що відповідає заздалегідь перебільшеній частоті, то для отримання потрібного білку необхідний час порядку приблизно 10122с. Оскільки вік Землі оцінюється “всього лише” 1017с [5], спонтанне утворення такого білку треба виключити. Тому уявне протиріччя між біологічною упорядкованістю і законами фізики, зокрема другим законом термодинаміки, неможливо усунути, якщо тільки намагатися описати живі системи у рамках урівноваженої термодинаміки. А ось у рамках неурівноваженої термодинаміки результати одержуються неочікуваними і навіть захоплюючими. Тут ми маємо ситуацію, коли неурівноваженість може виступати джерелом упорядкованості [3, 6, 7]. Теорія самоорганізації в неурівноважених системах перед біологічну еволюцію пояснює послідовністю нестійкостей, що призводить до зростаючого рівня складності. З надто загальної точки зору еволюцію можна розглядати як проблему структурної стійкості. В рамках цієї теорії пояснюються як детерміністичні, так і вірогідності елементи часової еволюції макроскопічних систем. При цьому віддалік від точок біфуркації (пояснення дані нижче) цілком можуть бути застосовані детерміністичні рівняння, в той час як поблизу точок біфуркації істотними стають випадкові чинники. Нагадаємо, що біосфера — відкрита неурівноважена термодинамічна система сильно усунена від стану рівноваги, яку пронизує потік енергії і речовини. З теорії дисипативних структур Пригожина виходить, що самоорганізація матерії процес природний.

Пояснення основної течії світового еволюційного процесу, у всякому випадку мова, за допомогою якого можна описати цей процес, міститься також у вченні Дарвіна. Три фундаментальних поняття — мінливість, спадкоємність і відбір, складають основу вчення Дарвіна [8]. Мінливість — стохастичний рух матерії. Однак стохастика зовсім не означає хаос, який непередбачений. Адже очевидно, що минулі стани матеріальної системи в тому або іншому ступені передумовлюють її майбутнє, а якісь особливості системи і зовсім зберігаються, якими б випадковими не були впливи. Самі зміни, що відбулися, теж можуть закріпитися і зберегтися, як, наприклад, мутації в живих організмах. Все це загалом і називають спадкоємністю. Спадкоємність виявляється в тій або іншій формі і в світі живої і неживої речовини. Взаємодія спадкоємності і мінливості породжує складні колізії. Певні об’єктивні закони роблять деякі зміни неможливими, інші — малоймовірними, треті більшою міркою коротко живучими, а деяким їх меншість дозволяють зберегтися і закріпитися. Чинність цих законів, принципів і реалізується в останньому фундаментальному понятті Дарвіна — у відборі.

Тепер достатньо припустити, що серед безлічі механізмів відбору існують такі, під дією котрих з більшою імовірністю закріплюються ті зміни, що підвищують організованість, складність системи, і спрямування еволюції отримає пояснення як результат певних “більш прийнятних відборів”, побічно здійснюваних Природою. Все, що відбувається у світі — дію всіх природних і соціальних законів — можна уявити як постійний відбір. Цей відбір здійснюють і закони Ньютона, і внутрішньовидова конкуренція у тварин, і основні балансові співвідношення економіки. На сьогодні можна виділити два типи механізмів, з допомогою яких можна описати процеси, що визначають відбір [8]. Перший тип механізмів називають адаптаційними. До їхнього числа відносяться, наприклад, дарвінівський механізм природного відбору. Результати дії цих механізмів можуть бути з більшою точністю завбачені і прогнозовані (наприклад, селекція). Другий тип механізмів вже цілком іншої природи. Під їхньою дією відбувається не повільне накопичування змін, а стрімка перебудова. Такі перебудови в системі відбуваються в тих випадках, коли навантаження на систему починають переважати деяке критичне значення, деякий поріг. Тоді її старий стан втрачає тривалість і система немов би виходить на пересічення декількох каналів еволюційного розвитку, бо в цьому випадку допускається ціла сукупність нових станів. Такі точки галуження, втрати однозначності траєкторій розвитку, називаються точками біфуркації, а самі механізми, які виводять систему в стани, що характеризуються втратою однозначності шляхів продовження розвитку — біфуркаційними. Який з можливих “каналів еволюції” вибере система, за якою траєкторією піде її розвиток після точки біфуркації завбачити заздалегідь не можна. Можна лише стверджувати, що яким би не виявився вибраний варіант розвитку, системі все-таки прийдеться підпорядкуватися деякій ієрархії законів. Починають цю ієрархію закони збереження, а завершує для неживої матерії принцип “мінімуму дисипації енергії”. Суть принципу “мінімуму дисипації енергії” у тому, що якщо в даних умовах можливо існування декількох організацій матерії і її руху, не суперечних законам збереження і іншим принципам відбору, то найбільші шанси на збереження стабільності і наступний розвиток має саме та форма організації, що дозволяє утилізувати зовнішню енергію і матерію в найбільшій кількості і найбільш ефективно. Саме цей принцип визначає напрямок еволюції. Перехід на новий рівень організації, перехід від неживої до живої речовини супроводжується і появою нових принципів відбору. На рівні живої речовини зникає жорстка ієрархія пріоритетів. На новому рівні організації матерії — на рівні живої речовини — завершують ієрархію законів два принципи, які не збігаються — принцип гомеостазіса, що вимагає системи негативних зворотних зв’язків і принцип мінімуму зростання ентропії, реалізація якого на рівні живої матерії потребує позитивних зворотних зв’язків. Усяка жива істота, вид, популяція немов би відшукують самі для себе оптимальну систему пріоритетів. А природний відбір відсіче тих, хто гірше “прорахував” свої пріоритети і виявився найгірше пристосованим до середовища і конкурентної обстановки. Закони еволюції змушують живі системи постійно прагнути до більш ефективного використання зовнішньої енергії. І ті, хто домагається цього, одержують додаткові і надто значні шанси у внутрішньовидовій конкуренції. Але, з іншого боку, чим складніша система, чим більше у неї параметрів, тим більше вона піддана випадковостям, тим більше у неї приводів помилитися, “вирішуючи”, на яку з своїх функцій зробити ставки. При цьому система може опинитися в точці біфуркації, а біфуркація — це не тільки додаткові можливості для виживання, але і величезний ризик взагалі “вийти з гри”. Основним механізмом еволюції для людини протягом мільярдів років була внутрішньовидова боротьба [8]. Зігравши свою найважливішу роль на початковій стадії розвитку людства, вона поступово згасає. І разом з нею припиняється індивідуальний розвиток людського механізму, як біологічного виду. Це зрозуміло.