- для уничтожения “вредных” насекомых; гербицидов - для борьбы с 
сорняками). Оказалось, однако, что ядохимикаты (соединения микроэлементов) 
поражают не только “вредителей”, но и подавляющее число других видов живого, 
удобрения требует тщательной дозировки и при ошибках или длительном применении 
ведут к загрязнению как почв, так и водоемов; наконец, примеси в минеральных 
удобрениях (микроэлементы - “тяжелые” металлы) также оказались достаточно 
неприятным загрязнителем. В итоге ЭКО-92 отметило заметную деградацию 
сельскохозяйственных угодий (потеря 20-40% основного питательного вещества почвы 
- гумуса; опустынивание 20-30% общей площади пашен), что особенно неприятно на 
фоне демографической катастрофы (взрыва).
            Таким образом, “микроэлементная катастрофа” является следствием двух 
далеко не очевидных причин:
            1) чрезвычайно низкой концентрации активных соединений 
микроэлементов, ставшей “привычной” (и “ оптимальной”) для биосферы в ходе 3-4 
млрд. лет ее эволюции;
            2) стремительного расширения антропогенной деятельности, когда в 
течение 50-100 лет всего лишь “отходы” антропогенных технологий (“пустая 
порода”, “малые примеси” в угле, минеральных удобрениях и т.п.) создали условия, 
невыносимые для биоты и, в частности, Человечества в наиболее важных для 
последнего зонах обитания[85].
            Некоторые важные особенности “микроэлементной катастрофы” становятся 
ясными из анализа одной из составляющих этого процесса - часто обсуждаемого в 
экологической литературе “кризиса загрязнений”, развитие которого можно 
представить следующим образом.
            1. В течение многих тысяч и миллионов лет человек и его 
предшественники очень просто решали проблему отходов жизнедеятельности: бросали 
их за порог жилища, сливали в ближайший водоем, в лучшем случае отводили место 
под “мусорную” кучу. Опыт показал, что вследствие “способности Природы к 
самоочищению” эти отходы - загрязнения быстро исчезли.
            2. 50-100 лет назад в зонах особо активной промышленной деятельности 
воды, в которые попадали отходы, (р. Рейн в Рурском бассейне, некоторые из 
Великих Озер в США и т.п.) “вдруг” потеряли способность к самоочищению; в них 
исчезла вечная жизнь; разразились первые “кризисы загрязнений”.
            3. Анализ кризиса подтвердил и усилил мнение В.И. Вернадского о 
выдающейся роли живого для процессов в экосфере. Оказалось, что способность 
находящихся в экосфере минералов к связыванию химически и биологически активных 
отходов намного меньше, чем, например, листьев деревьев; в свою очередь почва в 
10-100 раз лучше нейтрализует вредные соединения, чем листья.
            В богатом видами биосообществе почти всегда находится вид (обычно 
микроорганизм), способный использовать для собственной жизнедеятельности 
соединения микроэлементов, обладающие повышенной энергией - “отходы” становятся 
“пищей”. Далее, оказалось, что в биосообществе “отходы жизнедеятельности” и тела 
части видов является пищей для других, и наоборот. Наконец, было установлено, 
что биосообщество в целом гораздо устойчивее к воздействию внешней среды 
(загрязнений, в частности), чем отдельные виды; при этом гибель одного и более 
видов почти всегда резко ослабляют устойчивость сообщества или ведет к его 
гибели.
            Перечисленные закономерности:
            а) стали основой “инженерной экологии” - научно-технического 
направления, использующего объекты и законы биологии (в частности, экологии) в 
производственных целях;
            б) определили цель предмета “охрана окружающей Среды” (от 
промышленных загрязнений): не разрушать сложившиеся биосообщества;
            в) служит объяснением призыва ЭКО-92 на 21 век: “не нарушать 
стабильность экосферы и общества, сохранять биоразнообразие”.
            Научно-техническая революция привела к появлению сотен тысяч 
веществ, не существовавших ранее в природе. Большая часть из них по степени 
воздействия на экосферу мало отличается от минералов (например, фарфор, стекло, 
нержавеющие стали и т.п.); значительная часть оставшихся веществ эффективно 
переводится в минералы в результате “способности биосферы к самоочищению”. 
Наконец, имеется ряд веществ, представляющих большую опасность как для экосферы 
в целом, так и для Человечества. Рассмотрим их подробнее.
            1. “Кислотные дожди”. В угле и нефти содержится 1-7% серы; при 
сгорании топлива образуется газообразные оксиды SO2, SO3, NO, NO2. Соединяясь с 
влагой атмосферы, они образуют серную и азотную кислоту; дождевая вода, обычно 
имеющая нулевую кислотность (pH=5,0), подкисляется (pH=2,0-4,0) и угнетает 
жизнедеятельность растений, деревьев, рыб и животных. В природе существует 
области с повышенной кислотностью почв и вод; для населяющих их биосообществ 
такая кислотность оптимальна. “Кислотные дожди” расширяют возможные области 
обитания этих видов, но характерные времена расселения видов составляют сотни и 
тысяч лет, тогда пока кислотность увеличивается за годы или десятки лет. В итоге 
исходные биосообщества гибнут; новые не успевают сформироваться; местность 
вокруг крупных теплоэлектростанций, металлургических заводов и т.п. превращается 
в пустыню.
            Серу - главного виновника кислотных дождей, можно выделить из угля, 
однако завод по очистке угля резко (в 2-3 раза) увеличивает стоимость энергии. 
Поэтому пока главным средством борьбы с серой стал переход электростанций на 
экологически чистый природный газ. Отметим, что Франция свою потребность в сере 
обеспечивает за счет заводов по очистке угля.
            2. “Тяжелые металлы” - свинец, кадмий, ртуть и др. Их общей 
особенностью является способность концентрироваться в ядрах клеток, нарушая 
нормальную работу “молекулы наследственности” и - ДНК.
            Свинец является одним из самых первых металлов ставших известными 
Человеку; из него изготавливали облицовку водопроводов, кубки для вина, краски и 
даже использовали сладкую окись свинца для подслащивания вин. Вот уже несколько 
тысячелетий свинец известен как “ метал Сатурна” - он понижает тонус организма 
вызывает сонливость, умственную отсталость и т.п. Этот легкоплавкий металл 
опасен как при “пищевом” применении, так и в виде пара.
            Кадмий относится к числу достаточно редких микроэлементов; его 
особенность - это “ биофил”, входящий в организмы многих видов живого. Среди 
химических элементов - биофилов кадмий имеет минимальную ширину зоны “ 
оптимальных” для биоты концентраций; при недостатке и избытке он становится 
ядом. Кадмий регулирует содержание сахара в крови; он входит и в состав 
лечебного мумие. В повышенных концентрациях кадмий увеличивает кровяное 
давление; при этом наблюдается явная коррекция между уровнем содержания металла 
и смертностью от всех видов рака.
            Ртуть обладает рядом уникальных электрофизических и химических 
свойств, что обуславливает ее достаточно широкое применение в современной 
технике. Этот “жидкий металл” образует мало “ минералов”, безразличных биоте. Он 
активно участвует в жизнедеятельности биосообществ, при этом:
            - относительно слабоядовитый металл может переходить в разнообразные 
сильноядовитые соединения;
            - воздействие соединений ртути избирательно: она практически 
безразлична для растений и сильноядовита для бактерий, насекомых, птиц и т.п. 
(именно на этом свойстве основано создание ртутьсодержащих ядохимикатов для “ 
протравливания” семян);
            - соединения ртути имеют тенденцию накапливаться при движении по 
пищевым цепям и сетям биосообществ (“ биокумуляция”); с особо высоким 
концентрациями этих соединений обычно имеют дело виды, находящиеся на вершине 
пищевой пирамиды (хищники и в частности, “ царь Природы” - Человек);
            - ртуть и ее соединения малоподвижны и склонны накапливаться в 
экосфере в областях их применения человеком (города, реки).
            Мировое антропогенное годовое поступление ртути в экосферу близко к 
10000 т, что заметно меньше “геологического” - 25000 - 125000 т. Однако 
тенденция к “сверхконцентрации” в областях антропогенного выделения и повышенная 
ядовитость для человека делает этот микроэлемент одним из наиболее опасных
            3. Бенз(а)пирен является добавкой, резко улучшающей свойства бензина 
(“октановое число”; этилированный бензин”); его способность увеличивать 
заболевания раком (“канцерогенность”) оказалось “сопутствующей”. Одной из важных 
составляющих бенз(а)пирена является свинец.
            4. Нефтепродукты в морях и океанах появляются в результате 
геологических процессов, аварий танкеров, при промывке их баков и т.п. тонкая 
пленка на поверхности воды прекращает доступ кислорода к фитопланктону; в 
придонных слоях нефть и продукты ее распада угнетают биоту. На суше 
нефтепродукты также часто приводят к гибели всего живого (к счастью, в виде 
“локальных” загрязнений возле скважин, при авариях нефтепродуктов, сливе топлива 
в землю, мойке машин и т.п.
            5. Пестициды и гербициды заметно (в 1,5-2 раза) повышают урожай, что 
исключает отказ от их применения в обозримом будущем. Мерой, заметно уменьшающий 
ущерб экологии от их применения, является разработка “быстроразлагающихся” 
(нефти, месяцы) ядохимикатов, образующих неядовитые продукты распада. Применение 
“высокоэффективных стойких (5-10 лет)” ядохимикатов сейчас запрещено.
"Озоновая катастрофа"
            Общеизвестно, что на высоте 10-50 км находится слой озона (О3); он 
уже около 500 млн. лет защищает биоту суши от воздействия ультрафиолетового 
излучения Солнца. Слой озона довольно тонок - при приведении к нормальным 
атмосферным условиям его толщина составила бы 3 мм (при общей толщине атмосферы 
10 км).
            Первоначально вопрос о разрушении озонового слоя возник в связи с 
перспективой создания сверхзвуковых пассажирских самолетов для полетов на 
высотах порядка 20 км. Совершенно неожиданно чисто умозрительные опасения 
подтвердились: в 1985-1995 гг. были зафиксированы "озоновые дыры" над 
Антарктидой и Арктикой; в средних широтах интенсивность ультрафиолета возросла 
на 3-10%; полярники Антарктиды были вынуждены ящиками закупать губную помаду: ее 
слой толщиной 2-3 мм неплохо защищал лицо от ожогов.
            Позже выяснилось, что одной из главных причин разрушения озона 
оказались хлорсодержащие фреоны, широко используемые в холодильной 
промышленности и бытовых аэрозольных упаковках. Фреоны безвредны и устойчивы, но 
хлор, образующийся при их распаде, является сильнейшим катализатором реакции 
превращения озона в обычный кислород: один атом хлора способен активизировать 
распад около 5 млн. атомов озона (улыбка природы - гибель антропогенной экосферы 
от столь любимого нашими женщинами лака "Прелесть"!). Фреоны сейчас запрещены к 
применению в большинстве стран, но они не являются единственной причиной распада 
озона: катализаторами этой реакции могут быть окислы азота, водорода, брома и 
др.; один запуск баллистической ракеты уничтожает около 500 тыс. тонн озона; 
"Шаттла" - в 20 раз больше.
“Информационная катастрофа”
            Грозит пока только одному виду - Человеку.
            Известно, что в XX веке жило и живет больше ученых, чем за всю 
предшествующую историю Человечества; “взрывной” рост знаний (информации) 
позволяет говорить о том, что наука стала непосредственной движущей силой 
производства. Наукоемкие технологии, машины и товары уверенно теснят 
“примитивные” достижения прошлого; стал “необозримым” объем жизненно важной 
информации: еще несколько тысячелетий назад “полный объем знаний” был доступен 
любому многоопытному аксакалу первобытного племени; две тысячи лет назад с 
объемом знаний греков смог справиться гениальный Аристотель; двести лет назад 
подобная задача была решена во Франции группой выдающихся ученых — 
“энциклопедистов”. Сейчас использование накопленных знаний связано с глубокой 
специализацией его носителей; как правило, даже не пытающихся осмыслить “ 
картину мира в целом” (одним из неприятных следствий этой особенности 
“информационного взрыва” стал рассматриваемый здесь кризис экосферы).
            “Взрыв” информации привел к стремительному росту доли “умственного” 
труда, разработке высокоэффективных устройств, облегчающих как физический, так и 
умственный труд, что, в свою очередь, вызвало ряд проблем, связанных не только с 
судьбой Человечества, но и экосферы[86].
            Ряд ученых-социологов полагает, что “замена физического труда на 
умственный” требует как новой системы идеалов и ценностей, так и новых 
общественных отношений.
            Глобальный кризис экосферы при этом рассматривается как 
непосредственное следствие запаздывания в решении проблем перестройки 
человеческого общества.
            Расследование крупнейших аварий и катастроф “новейших” производств и 
изделий (самолеты, пароходы, заводы, Чернобыль и т.п.) все чаще показывает, что 
их конечной причиной оказывается “человеческий фактор”: “некомпетентность” 
(незнание нужной информации при проектировании и эксплуатации) или “ 
информационные перегрузки”, когда в ходе развития аварии оператор совершает 
ошибку. При этом все чаще возникает вопрос: не подошел ли Человек к пределу 
своих биологических возможностей? Соответственно, не возникала ли уже в Природе 
необходимость замены Homo Sapiens-а чем-то более “высшим”?
            В связи с этим футурологи (?) все чаще возвращаются к подробно 
разработанной фантастами идее о том, что миллиарды лет развития “ биологической” 
экосферы были лишь “предысторией” “механической“ экосферы суперроботов. 
            Еще 20-30 лет назад идея суперробота “легко опровергалась” 
колоссальным отставанием “механизмов” от человека по массогабаритным 
характеристикам, быстродействию, интеллекту и т.п. Однако достижения последних 
десятилетий: создание высокоэффективных промышленных роботов, быстрое развитие 
бионики (применения в технике принципов функционирования живых существ), победа 
в 1997 г. “шахматного” суперкомпьютера в матче с чемпионом мира Г.Каспаровым, 
включение программы разработки “интеллектуального” суперкомпьютера-летчика в 
план приоритетных оборонных исследований США (человек уже не в состоянии 
полностью реализовать возможности, заложенные в самолете и его вооружении), 
деградация[87] нравственных ценностей и т.п. уже превратили эту идею в 
реальность.
            Одним из фундаментальных законов биологии является “развитие видов в 
ходе конкурентной борьбы”. Очевидно, замена конкуренции по факторам “физического 
труда”, сформировавшая Homo sapiens, на конкуренцию по факторам “умственного 
труда” в сочетании с “властью над природой” может привести к непредсказуемому 
изменению биологии человека.
            В технике близким аналогом рассматриваемой проблемы являются 
изменения, происходящие в организме человека животных и растений в невесомости. 
При подготовке к первым космическим полетам серьезно рассматривалась возможность 
полного расстройства психических способностей человека: например, полет 
Ю.А.Гагарина был полностью автоматизирован; в случае отказа автоматики переходу 
на ручное управление должно было предшествовать тестирование космонавта на 
специально созданном устройстве. К счастью, эти опасения не подтвердились; 
однако оказалось, что после 2-4 недель полета у космонавтов быстро развивались 
“приспособления организма к невесомости”: падали масса и сила мышц, из костей 
“вымывался” кальций, менялся общий обмен веществ в организме и т.п.; после 
посадки космонавты около месяца “восстанавливались” в больнице. Медикаментозная 
коррекция и, главное, регулярные физические нагрузки на тренажерах 
(“бесконечная” дорожка; роль силы тяжести играли обычные резиновые жгуты) 
позволили продлить нахождение в космосе до 6-12 месяцев. Отметим, что в США, где 
“умственным трудом” уже занимаются 60-80% работающих, общепризнанным способом 
стабилизации физиологического состояния стал ежедневный “бег от инфаркта”.
            Несмотря на некоторый прогресс, мы можем констатировать лишь то, что 
пока вопросы, связанные с изменениями в биологии человека[88] при массовом 
переходе к умственному труду, практически не изучены; аналогов таких переходов в 
биосфере нет; возможно возникновение совершенно непредсказуемых ситуаций.
Генная инженерия
            Таким образом, среди составляющих антропогенного кризиса экосферы 
“информационная катастрофа” наименее определенна по своим следствиям:
            - она не исключает мгновенной[89] гибели экосферы, например, из-за 
“ошибочного нажатия ядерной кнопки в режиме информационной перегрузки” 
руководителя одной из ядерных держав;
            - возможно “угасание” Человечества и биосферы в течение сотен или 
тысяч лет после создания ими предпосылок для появления “механической[90] 
экосферы”;
            - не исключен расцвет Человечества и экосферы в результате более 
полного использования “скрытых” возможностей вида Homo Sapiens (в их наличии 
практически никто не сомневается).            
Концепция “Земля - космический корабль”
            Концепция довольно часто обсуждается в экологической литературе. 
Своим появлением эта концепция обязана длительным работам по созданию систем 
жизнеобеспечения обитателей автономных объектов-экипажей подводных лодок, 
космонавтов и т.п.; при этом:
            - были выявлены совершенно непредвиденные вначале трудности;
            - не очень впечатляющие успехи в создании систем жизнеобеспечения 
вызвали вполне обоснованное восхищение достижениями Природы, обеспечившей 
устойчивое существование бесчисленных живых существ в течение миллиардов лет.
            Другой стороной концепции является осознание масштаба вреда, 
нанесенного Человечеством экосфере, когда за 50-100 лет “большой космический 
корабль-Земля” оказался под вполне реальной угрозой гибели (конечно, пока 
имеется в виду экосфера Земли).
            Концепция отражает и то факт, что “вне Земли для нас земли нет” (по 
крайней мере, в обозримом будущем).
            Наконец, повергает в ужас сравнение трудностей создания систем 
жизнеобеспечения обычного космического корабля с системой взаимосвязанных 
составляющих глобального антропогенного кризиса экосферы; несмотря на достаточно 
отчетливое осознание нависшей над экосферой опасности и появления проекта мер по 
ее устранению (сама конференция ЭКО-92 и ее решения), составляющие кризиса 
продолжают нарастать.
            Существуют и другие составляющие глобального антропогенного кризиса 
экосферы; они будут рассмотрены позже.
            В целом при анализе проблем, связанных с глобальным антропогенным 
кризисом экосферы, напрашивается сравнение с “гибелью Титаника” или 
южнокорейского Боинга-647: при уже явных признаках возможного уничтожения 
антропогенной экосферы (парниковый эффект, озоновая катастрофа, уничтожение 
лесов и т.п.) Человечество продолжает спокойно заниматься текущими делами и 
склоками (угрозы применения оружия, экономические “блокады” государств, отказ от 
“экологически чистой” энергетики, “массовая культура” и т.п.). 
Тема 4. Биота. Биоценоз (биогеоценоз)
Вид, подвид, популяция. Семейство, отряд
            Биосфера и экосфера, как и прочие крупные объекты природы, обладают 
определенной структурностью, которая формируется из отдельных элементов - так 
же, например, как вещество Вселенной состоит из молекул и атомов относительно 
малого количества (примерно 100 элементов - см. таблицу Менделеева).
            Для биоты и экосферы основными элементами являются вид и 
биогеоценоз. Современная биота имеет около 5 млн. видов.
Сами понятия вид, подвид, популяция появились и являются классификационным 
(достаточно условными и четкой границы между ними провести зачастую нельзя). В 
настоящее время используются следующие определения: 
            Вид - (в биологии) совокупность особе