Основы экологии
Часть IОсновные экологические принципы и концепции
Глава 1Предмет экологии
Человек интересовался экологией с практической точки зрения с самых ранних периодов своей истории. В примитивном обществе каждый индивидуум, для того чтобы выжить, должен был иметь определенные знания об окружающей среде, о силах природы, о растениях и животных, которые его окружали. Фактически цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и другие средства, позволившие ему изменять среду своего обитания. И теперь, если человечество хочет сохранить свою цивилизацию, оно более чем когда-либо нуждается в достаточно полных знаниях об окружающей среде, поскольку основные «законы природы» действуют по-прежнему; рост населения и расширение возможностей воздействия на среду лишь изменили их относительное значение и усложнили зависимость от них человека.
Подобно всем другим областям знания экология развивалась непрерывно, но неравномерно. Труды Гиппократа, Аристотеля и других древнегреческих философов содержат сведения явно экологического характера. Однако греки не знали слова «экология». Термин этот недавнего происхождения. Он был предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Многие великие деятели «биологического Возрождения» (XVIII–XIX вв.) внесли свой вклад в эту область, хотя название «экология» долгое время не употреблялось. Например, Антон ван Левенгук, более известный как один из первых микроскопистов начала XVIII в., был также пионером в изучении «пищевых цепей» и регулирования численности популяций — двух важных разделов современной экологии. Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 г., но лишь в последнее десятилетие это слово приобрело особую популярность. В наши дни каждый остро осознает важность наук о среде для поддержания и повышения уровня современной цивилизации. Экология быстро становится отраслью науки, теснейшим образом связанной с повседневной жизнью каждого человека, будь то мужчина, женщина или ребенок.
Слово «экология» образовано от греческого «ойкос», что означает «дом» или «жилище». В буквальном смысле экология — это наука об организмах «у себя дома». Обычно экологию определяют как науку об отношениях организмов или групп организмов к окружающей их среде, или как науку о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Поскольку экология занимается преимущественно биологией групп организмов и функциональными процессами на суше, в море и в пресных водах, определение этой области исследований как науки о структуре и функциях природы будет более соответствовать ее современному направлению, причем человечество рассматривается как часть природы. Для последних десятилетий XX в. особенно подходит одно из определений, данных в полном словаре Уэбстера, а именно: «Предмет экологии — это совокупность или структура связей между организмами и их средой». Для «долгосрочного» употребления лучшим определением этого обширного по объему понятия будет, по-видимому, наиболее краткое и наименее специальное, а именно «биология окружающей среды» (environmentalbiology).
Но достаточно определений. Чтобы лучше понять предмет и задачи экологии, рассмотрим отношение этой последней к другим областям биологии и прочим «логиям». В современную эпоху специализации человеческой деятельности естественные связи между различными дисциплинами часто исчезают из нашего поля зрения вследствие обилия сведений в пределах каждой дисциплины (а иногда, как следует с сожалением признать, и вследствие шаблонного преподавания наук в учебных заведениях). Вместе с тем почти любую отрасль знаний можно определить слишком широко, так что предмет ее разрастется сверх всяких разумных пределов. Признанные «области» науки должны иметь признанные границы, пусть даже несколько условные и время от времени подверженные изменениям. Такой сдвиг границ и самого предмета исследований был особенно заметен как раз в экологии в связи с ростом общественного интереса к этой науке. Сейчас слово «экология» для многих означает «совокупность человека и окружающей среды». Но давайте вначале рассмотрим более традиционное, академическое положение экологии в семье наук.
Остановимся вкратце на том, как подразделяется «наука о жизни» — биология. Если представить себе структуру биологии в виде «слоеного пирога», то его можно разрезать на куски двумя разными способами. Можно делить его по горизонтали — тогда мы получим «фундаментальные» науки, изучающие основные, фундаментальные свойства жизни или по крайней мере не ограничивающиеся отдельными группами организмов. Примеры таких наук — морфология, физиология, генетика, теория эволюции, молекулярная биология и биология развития. Мы можем также делить наш «пирог» по вертикали и получим так называемые «таксономические» науки, изучающие морфологию, физиологию, экологию и т. д. определенных организмов. Крупные подразделения этого типа — зоология, ботаника и бактериология, а подразделения, имеющие дело с более узкими группами, — фикология, протозоология, микология, этомология, орнитология и т. д. Экология относится к фундаментальным разделам биологии и как таковая является составной частью каждого и всех таксономических подразделений. Оба подхода полезны. Часто весьма плодотворным оказывается ограничение исследований какой-то одной систематической группы, поскольку различные группы организмов требуют разных методов изучения (нельзя, скажем, изучать орлов теми же методами, что и бактерий) и поскольку некоторые группы организмов в экономическом или другом отношении намного важнее или интереснее для человека, чем другие. Однако коль скоро мы рассматриваем нашу науку как «фундаментальную», мы обязаны сформулировать и обосновать ее общие принципы. В этом и состоит цель первой части настоящей книги.
Вероятно, лучше всего можно определить содержание современной экологии, исходя из концепции уровней организации, которые составляют своего рода «биологический спектр». Сообщество, популяция, организм, орган, клетка и ген — главные уровни организации жизни. Взаимодействие с физической средой (энергией и веществом) на каждом уровне обусловливает существование определенных функциональных систем. Под системой мы подразумеваем именно то, что словарь Уэбстера для студентов определяет как «упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое». Системы, содержащие живые компоненты (биологические системы, или биосистемы), можно выделять на любом из уровней, или на любом промежуточном уровне, удобном или полезном для исследования. Например, мы можем рассматривать не только системы генов, органов и т. д., но также системы паразит — хозяин, что соответствует промежуточному уровню между популяцией и сообществом.
Экология изучает преимущественно те системы, которые расположены в правой части приведенного спектра, т. е. системы выше уровня организмов. Термин популяция (от лат. populus — народ), первоначально применявшийся для обозначения групп людей, в экологии приобрел более широкое значение и относится к группе особей любого вида организмов. Точно так же сообщество в экологическом смысле (иногда говорят «биотическое сообщество») включает все популяции, занимающие данную площадь. Сообщество и неживая среда функционируют совместно как экологическая система, или экосистема. Сообществу и экосистеме приблизительно соответствуют часто употребляемые в европейской и русской литературе термин биоценоз и биогеоценоз[243]. Самая крупная и наиболее близкая к идеалу «самообеспечения» биологическая система, известная нам, — это биосфера, или экосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой Земли, в результате чего эта система, через которую проходит поток энергии от мощного ее источника, Солнца, и которая переизлучает его в космическое пространство, поддерживается в состоянии устойчивого равновесия.
Отметим, что в приведенном выше «спектре»[244] нет четких границ или разрывов даже между уровнями организма и популяции. Поскольку мы привыкли, имея дело с людьми и высшими животными, представлять себе особь как конечную единицу, идея непрерывного спектра уровней может на первый взгляд показаться странной. Однако если принять во внимание такие факторы, как взаимозависимость, взаимосвязи и выживание, то и в самом деле здесь нигде не должно быть резких разрывов. Отдельный организм, например, не более способен к длительному существованию вне своей популяции, чем отдельный орган (в качестве самоподдерживающей системы) вне своего организма. Подобно этому, сообщество не может существовать без круговорота веществ и потока энергии в экосистеме.
Одна из причин, почему уровни организации изображены в виде горизонтального, а не вертикального ряда, состоит в том, что ни один из них, в общем, нельзя считать более или менее важным или более или менее заслуживающим изучения, чем какой-либо другой уровень. В этом ряду при движении слева направо некоторые признаки, несомненно, становятся более сложными и более изменчивыми, однако часто упускают из виду, что другие свойства при переходе от малых систем к большим становятся менее сложными и менее изменчивыми. Поскольку гомеостатические механизмы действуют на протяжении всего ряда, функционирование более мелких единиц внутри более крупных характеризуется определенной степенью интеграции. Например, интенсивность фотосинтеза лесного сообщества изменяется в меньшей степени, чем интенсивность фотосинтеза отдельных листьев или деревьев внутри сообщества, поскольку снижение фотосинтеза у одного члена сообщества может уравновешиваться его усилением у другого и наоборот. Что касается вопроса о специфических признаках, характерных для каждого уровня в отдельности, то нет оснований считать, что какой-то уровень легче или труднее поддается количественному изучению, чем другие. Например, рост и метаболизм можно успешно изучать на клеточном уровне и на уровне экосистемы, используя различные методы и единицы измерения, соответствующие разным порядкам величин. Кроме того, данные, полученные при изучении какого-либо уровня, помогают изучению другого уровня, но с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом другом уровне. Это важное положение, поскольку иногда приходиться слышать утверждение, что бесполезно пытаться работать со сложными объектами типа популяций и сообществ, пока полностью не изучены более мелкие единицы. Если довести эту мысль до логического конца, то в таком случае все биологи должны были бы сосредоточить внимание на одном уровне, например клеточном, впредь до разрешения всех связанных с ним проблем и лишь затем переходить к изучению тканей и органов. Такая точка зрения была широко распространена среди биологов до тех пор, пока они не убедились в том, что каждый уровень имеет особенности, которые лишь частично можно объяснить, исходя из особенностей нижележащего уровня. Иными словами, не все свойства более высокого уровня можно предсказать, зная только характеристики, относящиеся к более низкому уровню. Точно так же как нельзя предсказать свойства воды только по свойствам водорода и кислорода, нельзя предсказать и свойства экосистемы на основании сведений об отдельных популяциях. Изучать нужно и лес (целое), и деревья (части этого целого). Фейблмен назвал это важное обобщение «теорией уровней интеграции».
Итак, для эколога особенно важен принцип функциональной интеграции, согласно которому при усложнении структуры возникают дополнительные свойства. Технические достижения последнего десятилетия позволяли осуществить количественные исследования таких больших и сложных систем, какими являются экосистемы. Инструментами такого исследования могут служить изотопные, спектрометрические, колориметрические, хроматографические и другие химические методы, методы дистанционных измерений и автоматического контроля, математическое моделирование, вычислительная техника. Таким образом, техника — обоюдоострое оружие: она может быть средством познания единства человека и природы и средством разрушения этого единства.
Экологию иногда делят на аутэкологию и синэкологию. Аутэкология изучает индивидуальные организмы или отдельные виды. Обычно при этом особое внимание уделяется жизненным циклам и поведению как способам приспособления к среде. Синэкология изучает группы организмов, составляющих определенные единства. Так, если, скажем, изучается отношение белого дуба (одного дерева или вида в целом) или американского большого дрозда (одной особи или вида в целом) к среде, то это исследование является по своему характеру аутэкологическим. Если же изучается лес, в котором растет этот дуб или живет дрозд, то подход будет синэкологическим. В первом случае все внимание сосредоточено на отдельно взятом организме и цель состоит в том, чтобы увидеть, как он вписывается в общую экологическую картину, подобно тому как, рассматривая произведение живописи, можно сконцентрировать внимание на каком-то отдельном фрагменте. Во втором случае рассматривается картина в целом (т. е., если продолжить аналогию с живописью, — изучается композиция).
В соответствии с задачами книги мы разделили предмет экологии тремя способами. В первой части деление на главы проведено в соответствии с концепцией уровней организации, изложенной выше. Мы начнем с экосистемы, поскольку в конечном счете именно этим уровнем мы и должны заниматься; далее мы последовательно рассмотрим сообщества, популяции, виды и отдельные особи. Затем мы снова вернемся к уровню экосистемы и рассмотрим вопросы развития, эволюции и моделирования природы.
Во второй части подразделение идет по типам среды, или местообитания: отдельно рассматриваются экология пресных вод, моря и суши. Хотя фундаментальные принципы везде одни и те же, виды организмов, их взаимоотношения с человеком и методы изучения могут быть для разных условий среды совершенно различными. Рассмотрение местообитаний полезно также для подготовки к полевым экскурсиям и к оформлению материала описаний биоты.
В третьей части рассматриваются различные области практического приложения экологии — природные ресурсы, загрязнение среды, космические путешествия и прикладная экология человека с целью связать основные принципы, рассмотренные выше, с практическими проблемами.
Как и биология в целом, экология может быть подразделена на таксономические ветви, например, экологию растений, экологию насекомых, экологию микроорганизмов, экологию позвоночных. Подобное знакомство с той или иной систематической группой весьма полезно, поскольку при этом сосредоточивается внимание на специфических, уникальных чертах экологии данной группы и на разработке соответствующих тонких методов. Но в целом проблемы, касающиеся только ограниченных групп организмов, мы здесь не рассматриваем.
Выделение отраслей внутри экологии полезно, как и в любой другой науке, поскольку оно облегчает обсуждение и осмысление материала и дает общее направление для целесообразной специализации в пределах данной области. Как было кратко показано в этом разделе, можно специализироваться на изучении процессов, уровней организации, среды, организмов, практических проблем, внося ценный вклад в общее развитие биологии окружающей среды. <…>
Часть IIIПрикладные и технологические аспекты экологии
Глава 21На пути к прикладной экологии человека
«Оптимум качества всегда меньше того количественного максимума, который можно поддерживать». «Земля может прокормить больше живых существ, которые бы довольствовались, подобно домашним животным, загрязненной кормушкой, чем человеческих созданий, которым нужна свободная от загрязнения среда обитания, разумная степень личной свободы и разные возможности достижения счастья».
«Лимитирует не энергия сама по себе, а последствия загрязнения, порождаемого эксплуатацией энергии. В настоящее время загрязнение — один из важнейших лимитирующих факторов для человека».
«Человек именно как геологический фактор, а не как представитель животного мира находится под сильным воздействием положительной обратной связи, которой поэтому должна быть противопоставлена отрицательная обратная связь».
Чтобы поддерживать порядок в экосистеме, нужно затрачивать энергию на «откачивание неупорядоченности». Загрязнение и сбор продукции оказывают стрессовые воздействия, увеличивающие стоимость поддержания системы. Чем большие требования мы предъявляем к природе, тем меньше энергии для поддержания остается в природе, и человеку, таким образом, все дороже обходится предупреждение неупорядоченности.
«До сих пор человек существовал в своей среде как паразит, потребляя все, что ему нужно, и не заботясь о благосостоянии своего хозяина (т. е. своей системы жизнеобеспечения)».
Для того чтобы разрешить противоречие между использованием жизненного пространства и сохранением его в оптимальном незагрязненном состоянии, ландшафт следует разделить на части, обеспечив тем самым удовлетворительное равновесие между продуктивными и протективными экосистемами. Ограничения пользования землей и водой — наши единственные средства практически избежать перенаселения, или чрезмерного истощения природных ресурсов, или и того и другого вместе.
Разнообразие — это необходимость, а не только «приправа» к жизни.
Представление о многократном использовании должно стать одной из важных задач общества.
«Всеобщее осознание того, что возможности окружающей среды в отношении ресурсов и жизненного пространства взаимосвязаны, взаимозависимы и ограниченны, произвело революционный переворот в наших умонастроениях; это позволяет надеяться, что человек окажется готовым применять в широких масштабах принципы экологической регуляции».
«Одна лишь технология не в силах разрешить дилемму роста населения и загрязнения среды; необходимо привести также в действие моральные, правовые и экономические ограничения, порождаемые глубоким и полным осознание общественностью того факта, что человек и ландшафт составляют единое целое».
Эти выдержки из разных частей книги сводятся к одному заключению: настало время, когда человек должен управлять своей собственной популяцией так же, как ресурсами, от которых он зависит, потому что впервые за свою недолгую историю он столкнулся с предельными, а не просто с локальными, ограничениями. Таким образом, управление экосистемой и прикладная экология человека стали новыми предметами, которые требуют слияния множества дисциплин и целей, выступавших до настоящего времени независимо друг от друга. Экологические принципы, очерченные в этой книге, составляют, так сказать, основу для теоретической модели, но как именно должна развиваться прикладная экология человека и какие она должна принять формы, чтобы можно было достигнуть действительно высоких целей в реальной обстановке современного мира и общества, — это в настоящее время еще очень туманно.
Социологи, антропологи, географы и экологи животных первыми проявили интерес к экологии человека. А сейчас представители почти всех дисциплин и профессий в области как естественных, так и общественных наук полны страстного желания найти общую платформу по проблемам экологии человека. Этот краткий обзор истории вопроса мы приводим в качестве основы для того, чтобы наметить вероятные направления развития прикладной экологии человека в будущем. География и антропология всегда уделяли большое внимание воздействию человека на ландшафт. В 1864 г. Марш написал на эту тему классический трактат, озаглавленный «Человек и природа. Физическая география и ее изменение под влиянием человека». Более новая всесторонняя разработка этой темы содержится в книге «Роль человека в изменении лика Земли», изданной У.Л. Томасом младшим.
Часто обсуждаются две противоположные точки зрения о влиянии человеческой культуры на окружающую среду: 1) физическая среда оказывает доминирующее воздействие на культуру и цивилизацию («детерминизм окружающей среды»), о чем свидетельствуют, например, различия в обычаях у обитателей аридных и влажных областей; 2) физическая среда накладывает только слабые ограничения на развитие передовой человеческой культуры, о чем свидетельствует сходство городских цивилизаций в разные времена и в разных природных условиях. Сегодня этот вопрос можно сформулировать иначе: до какой степени непрерывные волнения человека по поводу ухудшения окружающей среды вызваны тем, что он стремится сделать свою культуру слишком независимой от природной среды? Некоторые географы пытались реконструировать окружающую среду прошлого и выяснить влияние на нее человека. Бутцер написал превосходную книгу о географии и экологии плейстоцена, уделив особое внимание отношениям человека и ландшафта доисторического Старого Света. Для Нового Света Зауэр реконструировал экологию коренного населения Карибского бассейна, Центральной Америки и северной части Южной Америки. Беннет рассмотрел влияние человека на зоогеографию Панамы со времен первобытных охотников и собирателей через расцвет и упадок густонаселенной аграрной империи и до наших дней, когда обширные пространства вновь покрылись вторичными джунглями. В этом исследовании документально доказано заметное воздействие, которое производили на окружающую среду обитавшие здесь народы, и показано, что значительные экологические изменения, часто в ущерб человеку, может вызвать не только индустриальное общество и не только в двадцатом веке. Применение огня и одомашнивание растений и животных изменили лик Земли задолго до промышленной революции. Как уже подчеркивалось, одомашнивание освобождает человека от прямой зависимости от дикой природы, но неумение должным образом контролировать своих симбионтов (прежде всего домашние животные, пасущиеся на естественных пастбищах, и пропашные культуры) привело к разрушению продуктивности почвы и растительности на обширных пространствах.
Урбанизация продолжает оставаться в центре внимания социологических исследований, так как население городов растет во много раз быстрее, чем население в целом. Однако лишь недавно социологи стали широко изучать экологическую проблему, которой посвящена эта глава, и начали понимать, что главная беда — ухудшение качества жизненного пространства, а не снабжение энергией или ресурсами. Или, если выразить это иначе: сумеем ли мы сохранить человеческие ценности или утратим их, будет зависеть от того, как мы будет использовать материалы и энергию и как будет планироваться и регулироваться рост населения и использование пространства. Архитектор Элиель Сааринен в книге «Город» (1943) приписывает снижение качества среды в городах: 1) замене творческой архитектуры нетворческими нововведениями, которые лишены «органической упорядоченности и соответствия», и 2) чрезмерному вниманию общественности к экономике в ущерб планированию городов. Подобного взгляда придерживается и Я. Макхарг. В контроле качества городской жизни важную роль могли бы сыграть такие показатели, как процент семейных людей, процент разводов, семей без отцов, обеспеченных семей, безработной молодежи, уровень преступности и т. д.; кроме того, важным показателем может служить образовательный ценз жителей. Социологическую дилемму города можно, по-видимому, выразить, сформулировав два его аспекта: 1) город — это венец творения человеческой цивилизации, где неизвестны нужда и раздоры и где человек, укрывшись от неприятных воздействий физической среды, может наслаждаться жизнью, досугом и культурой; 2) город — это грандиозное изменение природы, открывающее тысячи способов разрушения и обеспечения тех основных условий, от которых зависят жизнь и достоинство человека. С точки зрения эколога ситуация 1 будет достигнута только тогда, когда город будет функционировать как интегральная часть общей экосистемы биосферы, а ситуация 2 неизбежна до тех пор, пока города растут в отсутствие каких-либо отрицательных обратных связей или рассматриваются как нечто обособленное от системы своего жизнеобеспечения.
Однако если мы хотим рассмотреть взаимодействие «природных» и «культурных» свойств людей, экология человека должна выйти за рамки общей экологии, так как гибкость поведения, способность контролировать свое непосредственное окружение и стремление к созданию независимой от окружающей среды культуры выражены у человека гораздо сильнее, чем у других организмов.
Если понимать популяционную экологию в широком смысле, то экологию человека можно рассматривать как популяционную экологию очень своеобразного вида Homo sapiens. Экология человека как наука шире демографии, занимающейся популяционным анализом населения, так как ее интересуют не только внутренние факторы динамики популяций, но и связи популяции с более крупными структурами и с внешними факторами. Как мы неоднократно подчеркивали, популяции человека, подобно другим популяциям, представляют собой лишь часть биоценозов и экосистем.
Одно из основных отличий популяции человека от других популяций — это степень доминирования, на которую способны люди как группа. Хотя концепция доминирования довольно ясна и о нем легко рассуждать в общих чертах, его трудно измерить количественно. Человек часто думает, что он на 100 % доминирует над своим окружением, хотя на самом деле это может быть очень далеко от истины. Он может снабжать кондиционированным воздухом свое жилье и рабочие помещения и считать себя при этом независимым от климата, но если он не обеспечит также кондиционированным воздухом свои посевы и домашних животных, он будет оставаться в очень сильной зависимости от жары и холода, засухи и других климатических явлений. Хотя фермеру может казаться, что он полностью управляет своим кукурузным полем, однако вымывание фосфора со склона в океан может происходить с такой скоростью, что с точки зрения своего будущего благополучия фермер не только не управляет полем, но и разрушает его! Здесь уместно сослаться на важность развития гомеостатического контроля и цитаты из Хатчинсона и Леопольда о месте человека в экосистеме и о роли, которую он играет в биогеохимических циклах. Полное доминирование над природой, вероятно, невозможно; оно не было бы ни прочным, ни стабильным, так как человек — очень «зависимый» гетеротроф, который занимает очень «высокое» место в пищевой цепи. Было бы гораздо лучше, если бы человек понял, что существует некая желательная степень экологической зависимости, при которой он должен разделить мир со многими другими организмами, вместо того чтобы смотреть на каждый квадратный сантиметр как на возможный источник пищи и благосостояния или как на место, на котором можно соорудить что-нибудь искусственное. Если поведение человека в самом деле «разумно», то ясно, что человек должен: 1) изучить и понять форму собственного популяционного роста; 2) определить количественно оптимальные размеры и конфигурацию населения в связи с емкостью данной области, что позволит ему 3) быть готовым к принятию «культурной регуляции» там, где «естественная регуляция» недейственна.
Форма роста популяции человека — одна из самых противоречивых проблем. В дискуссиях о «проблеме населения» люди часто обращаются к Т.Мальтусу, чей знаменитый «Опыт о принципах народонаселения» выдержал шесть изданий между 1798 и 1826 г. Мальтус выявил достаточно общий для всех организмов факт, что популяции присуща «положительная обратная связь» в виде способности к экспоненциальному росту. Это не означает, что популяции непременно превысят свои возможности к существованию (запасы пищи). Мальтус не знал о различии между зависящими и не зависящими от плотности факторами, или о том, что первые могут действовать по принципу отрицательной обратной связи, предотвращая перенаселенность. Не мог Мальтус предвидеть, что суммарное использование энергии (не только энергии, заключенной в пище) и сопутствующее ему загрязнение станут факторами, ограничивающими число людей, которые могут жить на Земле. Важно отметить, что зависящая от плотности регуляция в настоящее время не проявляется в характере роста населения. Как мы уже говорили, недавние исследования показали повсеместную положительную корреляцию между приростом людского населения и плотностью (т. е. рост населения ускоряется при повышении плотности населения в отличие от популяции большинства других видов, у которых скорость роста уменьшается с увеличением плотности).
Одно несомненно: характер роста популяции человека не описывается ни S-образной, ни простой логистической кривой… рост не регулируется «автоматически» около некоторого стационарного уровня, как у дрожжей в тесном сосуде, где клетки очень быстро начинают гибнуть под действием собственных отходов. Поскольку у человека воздействие перенаселения, так же как и влияние перерасхода каких-либо ресурсов, всегда начинается лишь после продолжительного лаг-периода, плотность населения будет стремиться к «превышению уровня», если не начнут действовать какие-то факторы, резко снижающие скорость роста до того, как начнут проявляться вредные последствия перенаселения. Таким образом, у человека, по-видимому, имеются две основные возможности. Первая состоит в том, чтобы допустить неограниченный рост населения, который будет продолжаться до тех пор, пока плотность не превысит известные пределы (пища, ресурсы, пространство, загрязнение и т. п.). После этого большому числу людей придется погибнуть или влачить очень жалкое существование до тех пор, пока не снизится плотность (или не повысится порог, если это окажется возможным). Если в этот момент не ввести контроль, могут произойти дополнительные взрывы численности. Некоторые области земного шара уже так перенаселены, что какое-то одно неблагоприятное событие, например наводнение, тайфун или один неурожай, может привести к гибели тысяч и даже миллионов людей. Другая возможность — признать, что на самом деле эта гибель вызвана перенаселением. Если человек примет на себя ответственность, появится возможность заранее предсказать пределы, принять меры по регулированию численности (контроль рождаемости, ограничения земле- и водопользования, охрана и возобновление ресурсов, снижение экономических «стимуляторов роста» и т. д.), с тем чтобы плотность оставалась заметно ниже критической. Для достижения этого необходимо, чтобы взаимодействие науки и техники (науку можно приравнять к «пониманию», а технику — к «умению») находилось под контролем человеческих ценностей.
В 1959 г., когда готовилось второе издание этой книги, авторы книг и статей по экологии человека по своему отношению к вопросу о перенаселении делились почти поровну на два лагеря. В то время одни мыслящие и образованные специалисты в области как естественных, так и общественных наук предостерегали, что опасность очень велика, но другие столь же авторитетные специалисты и также представляющие как естественные, так и общественные науки, придерживались противоположного мнения. В 1970 г. все авторы почти единодушно говорят о необходимости какой-то регуляции роста населения. Даже самые горячие сторонники усиленного развития сельского хозяйства соглашаются с тем, что «зеленая революция» (и другие технические достижения) только отодвигает время, когда рост населения придется регулировать. Сейчас дискуссия принимает иную форму (как уже отмечалось во введении к третьей части), и две противоположные точки зрения сводятся к следующему:
1) проблемы населения и загрязнения можно решить техническими средствами;
2) для дилеммы населения и загрязнения технического решения не существует; необходимы этические, законодательные, политические и экономические ограничения.
Эколог считает, что верны обе точки зрения, но ни одна из них сама по себе не может служить основой для выработки программы и установления целей или практических действий. Если мы хотим претворить в жизнь первое утверждение, то необходимо принять второе.
Как уже подчеркивалось в этой главе, в настоящее время для решения проблем населения и загрязнения экологические принципы совершенно не привлекаются, но представление о необходимости управления экосистемой как целым быстро распространяется во всем мире. Если человек хочет управлять самим собой, а также ресурсами, от которых зависит его жизнь, то нужно осуществить все или некоторые из следующих реформ и мероприятий (в скобках даны ссылки на те разделы текста, где обсуждается экологический смысл данного пункта).
1. Отмена всех запретов на планирование семьи, контроль над рождаемостью и аборты. С тем чтобы рождались только те дети, которым обеспечены любовь родителей. Образование и хорошие условия жизни в пределах локальных ресурсов и пространства. (При этом скорость роста населения будет в большей степени соответствовать емкости среды, как в случае многих популяций животных с хорошей регуляцией численности.)
2. Региональное планирование землепользования (разделение на зоны) как способ регуляции численности и размещения населения и как способ оставить свободной по крайней мере третью часть территории на новых и разрастающихся городских местностях (аналог «территориальной регуляции» в природных популяциях).
3. Реорганизация налоговой системы, с тем чтобы по мере увеличения плотности населения и давления на ресурсы резко понижались «стимуляторы роста» (аналог подавления роста в природных популяциях).
4. Больший упор на закон и медицину в охране окружающей среды и потребителя.
5. Оценка оптимальной величины населения, с тем чтобы иметь некий «исходный уровень», применительно к которому будут действовать способы регуляции с отрицательной обратной связью, перечисленные в пунктах 1–4.
6. Установление общей стоимости каждого данного продукта с учетом всех стадий, чтобы избежать просчетов, связанных с тем, что стоимость производства, загрязнения и восстановления рассматриваются порознь. Рассмотрение производственных циклов в целом следует также использовать для такой переделки системы сельского хозяйства, при которой уменьшились бы отходы и загрязнения. А это означает, что основное внимание должно быть направлено на качество, разнообразие, устойчивость к болезням и т. д., а не на размеры урожая как такового.
7. Развитие «экономики космического корабля», где внимание направлено главным образом на качество основных запасов и человеческих ресурсов, а не на уровни производства и потребления как таковые.
8. Регенерация и строгая охрана воды и всех минеральных и биологических ресурсов.
9. Обращение к отходам, как к подобным продуктам, состоящее в объединении мероприятий по полной переработке с организацией мест отдыха, со спортом и охраной водного и воздушного бассейнов.
10. Всеобщее признание того, что в отношении всех своих жизненных ресурсов (воздух, вода, пища) город зависит от зеленой сельской местности, а деревня зависит от города по большинству своих экономических ресурсов, и создание единого сельско-городского комплекса.
11. Переключение научных исследований с поисков отдельных ответов на отдельные вопросы или скороспелых технических решений на моделирование долговременных решений кардинальных проблем (т. е. переход от «инженерного мышления», посвященного преимущественно части, к рассмотрению целого).
12. На всех ступенях системы образования (от средней до высшей школы) больше внимания нужно уделять принципу единства человека и окружающей среды, т. е. экологии экосистемы.