Центр природной медицины

ВИОЛЕТТА ГОРОДИНСКАЯ

ЖИВОЕ – ЖИВОМУ

Издательство «Знание»
Москва, 1988

Рецензенты: член-корреспондент АМН СССР И. В. Домарадский, доктор медицинских наук профессор Б.С. Алякринский, доктор медицинских наук Е. Я. Шепелев, доктор биологических наук Г. И. Мелешко


Городинская В. С.

Г67

Живое – живому. – М.: Знание, 1988. – 160 с.

40 к. 100 000 экз.

Нет ничего более чудесного и таинственного в мире, чем Жизнь. И самой уникальной ее особенностью является удивительная гармония всего живого на Земле. Целесообразны и гармоничны не только сами живые организмы, начиная от одноклеточных существ и кончая Человеком Разумным, но и все сложнейшие взаимоотношения организмов между собою, взаимосвязи этих организмов между собою и атмосферой, гидросферой, литосферой Земли, с космосом.

Все эти связи исследует наука биогеоценология.

Автор книги – кандидат биологических наук живо и выразительно рассказывает о зарождении и становлении биогеоценологии, о том, как изучает она таинства Жизни, как необходима эта наука в наши дни.

Для широкого круга читателей.


Г ^{2001500000-123} 32-87
_073(02)-88

ББК 28.081 ISBN 5–07–000050–0

© Издательство «Знание», 1988 г.

Глава первая

МЕСТО РОЖДЕНИЯ – ЗЕМЛЯ, ИМЯ МАТЕРИ – ВСЕЛЕННАЯ

Когда я слышу рассказы о чудесах… Надо, впрочем, заметить, что слово это я употребляю не в обиходном и привычном журналистском смысле, когда чудом именуют любое техническое достижение – от компьютера до межпланетной автоматической станции, нет, я имею в виду некие, как кажется многим, противоестественные явления, не поддающиеся пока разумному объяснению и оттого приобретающие порой даже мистический привкус.

Так вот, когда я слышу рассказы о таких чудесах, я могу только скептически пожать плечами и еще, пожалуй, иронически улыбнуться.

Потому что я знаю. Знаю: подобно тому как простая поваренная соль не может обладать не подобающей ей соленостью, а обыкновенный сахар – неестественной сахаристостью, так и Жизнь, сама по себе являющаяся величайшим чудом, не может включать в себя ни больших, ни малых чудес. И все россказни о них – не что иное, как результат невежественного фантазерства, ошибочного восприятия или непонимания естественных причин явления, только кажущегося загадочным.

Конечно, сегодня нам еще неведомо, как и почему возникла Жизнь на Земле. Десятки (если не сотни!) вполне убедительных, стройных, изящных гипотез выдвинуто на этот счет, но ни одна из них не может пока считаться окончательной и полностью доказанной. Все они, однако, сходятся в одном: Жизнь на нашей планете возникла случайно. И чем глубже становится исследование истоков жизни, тем случайнее кажется ее возникновение. А иногда и вовсе невозможным, противоречащим самым фундаментальным физическим и химическим законам Природы.

Стоит ли доказывать, что жизнь в любой ее форме не может зародиться и развиваться вне физико-химического комплекса планеты (в нашем случае – Земли), вне энергетического комплекса звезды (в нашем случае – Солнца), вне Галактики и ее воздействий и в конечном счете – вне Вселенной. Между тем само образование Вселенной в том виде, в каком она сегодня существует по представлениям астрофизиков, тоже случайность, выходящая за пределы вероятности.

В «начале начал», утверждает сегодняшняя космология, все вещество Вселенной было сжато почти в геометрическую точку. Представить себе это нелегко (хотя читатели научно-популярных книг, а тем более специалисты уже привыкают к этой гипотезе), поэтому удовлетворимся пока тем, что примем за отправной пункт десятитысячную долю секунды после начала расширения Вселенной. За это время наша точка успела разрастись до шара, имеющего в поперечнике около 600 миллиардов километров. В этом пространстве вещество было все еще сжато до сверхъядерной плотности и разогрето до триллиона градусов. Не существовало еще ни атомов, ни даже ядер. В раскаленной плазме взаимодействовали электроны, позитроны, кварки, нейтрино и другие частицы. Когда температура постепенно охлаждающейся Вселенной достигла миллионов градусов, появились ядра водорода и гелия, из которых не менее чем на 97 процентов и состоит сейчас все видимое вещество Вселенной. Могла ли эволюция Вселенной начаться не на водородно-гелиевой основе? Астрофизики считают, что могла. Тогда возникновение жизни в ее нынешних формах было бы, конечно, невозможным.

Как бы то ни было, около 20 миллиардов лет назад началось расширение Вселенной, зародившейся в результате не разгаданных еще процессов, которые происходили в вакууме. Сверхплотная точка превратилась в сверхгорячее облако водородно-гелиевой плазмы, в плазме появились неоднородности (целые теории разработаны физиками о том, как и почему они появились), вокруг этих неоднородностей стали образовываться вихревые сгустки – зародыши будущих галактик и галактических скоплений. В недрах галактик и их скоплений рождались звезды и звездные системы. И вот на окраине одной из галактик, которых стало уже неисчислимое множество, образовалась небольшая звезда, а вокруг нее закрутились ее спутники – планеты. Произошло это приблизительно 5 миллиардов лет назад. Теперь эту Галактику мы называем Млечным путем, звезду – Солнцем, а планеты – Землей, Венерой, Марсом, Меркурием и так далее.

То, что Солнечная система с ее планетами и жизнью на одной из них родилась сравнительно поздно, через 15 миллиардов лет после Большого взрыва, естественно. Чтобы образовались планеты типа нашей Земли, необходимы тяжелые элементы, а не только водород и гелий. Эти элементы рождаются в горниле вспышек так называемых Сверхновых звезд, а им самим, для того чтобы созреть и вспыхнуть, нужно немало времени. И то, что мы живем на окраине Галактики, а не в ее центре, тоже естественно и хорошо. В центре Галактики звездная плотность почти в 20 тысяч раз больше, чем на периферии, а это значит, что и жесткость звездного излучения во много раз там выше. В сфере такого излучения все живое обречено на гибель. Там жизнь вообще бы не могла зародиться.

Так что мы с полным правом можем сказать, что Солнечная система образовалась и в самое подходящее время, и в самом подходящем месте для того, чтобы стать уютным домом, где должна была родиться Жизнь. И в строительстве этого дома участвовала (и до сих пор участвует) вся Вселенная. До последнего времени ученые как бы исходили из того само собой разумеющегося постулата, что возникновение и развитие жизни на Земле есть строго локальный феномен, и ни Млечный путь с его мириадами звезд, ни тем более вся Метагалактика никакой роли тут не играют. Считалось, что если бы ничего, кроме Солнечной системы, во Вселенной не существовало, жизнь все равно развивалась бы так, как развивалась она все это время. Иными словами, как бы предполагалось, что Солнечная система изолирована. Теперь ученым ясно, что это не так. Вся эволюция Вселенной от момента Большого взрыва подготовила возникновение в отдельных ее малых частях очагов жизни или хотя бы одного очага.

Надо сказать, что и колыбель Жизни находится в лучшей части дома. Там, где не заморозит новорожденную абсолютный нуль космической стужи и не испепелит радиационный жар солнечной печи. Около миллиарда лет тщательно и любовно устраивала Вселенная колыбель для своего детища – Жизни: устилала жесткое каменное ложе мягкой водой Мирового океана, укутывала теплым покрывалом атмосферы. Углекислый газ атмосферы служит хорошей защитой от космического рентгеновского излучения, губительного для жизни, и вместе с тем он вполне проницаем для ультрафиолетовой радиации Солнца. Эксперименты же показали, что сильное воздействие ультрафиолетовых лучей на смесь паров воды, метана, аммиака и молекулярного водорода, из которых и состояла главным образом первичная атмосфера Земли, порождает в этой смеси некоторые аминокислоты и органические соединения – то, что мы сегодня называем кирпичиками живого вещества.

Другие аминокислоты и органические соединения ученым удалось получить, воздействуя на смесь, имитирующую состав первичной атмосферы, сильными («грозовыми») и слабыми электрическими разрядами. После «гроз» в смеси оказались порфирины – основа гемоглобина крови, хлорофилла и многих жизненно важных ферментов, например каталазы и пероксидазы; образовались в ней и другие биологически активные соединения. Немалую роль в синтезе аминокислот, сахаров, оснований нуклеиновых кислот, порфиринов и других кирпичиков жизни сыграли химические реакции с участием катализаторов – гидроокисей щелочно-земельных металлов, а также термическое воздействие земных вулканов. И сама Земля, и Солнце, и Галактика – все поработали над тем, чтобы подготовить рождение Жизни.

И она родилась.

Как? Ведь груда кирпичей, бревен и досок – еще не дом, а сборище молекул даже самых наиактивнейших биологических соединений – не живое существо.

И Жизнь не только существование в каком-то отрезке времени. Камень тоже существует, и подольше любого существа. И не только движение: реки, моря, дождевые потоки, континенты, жидкие лавы земных недр, звезды, галактики, атомы и элементарные частицы – все движется непрестанно. И не только переработка определенных веществ для поддержания устойчивости и равновесия в организме: термоядерные реакции Солнца, реакции в недрах нейтронных звезд – тоже переработка одних элементов в другие. Жизнь – это совершенно новое состояние материи, которая для поддержания своего существования активно потребляет энергию извне и воспроизводит себя или, точнее, в каждом случае – свое подобие. Подчеркнем: подобие, а не копию, ибо жизнь не тиражирует, а из поколения в поколение совершенствует свои изобретения.

Конечно, слова «совершенно новое» относятся не к нашим дням, а к тому моменту, когда родилась Жизнь. Сегодня лучше, наверное, сказать – особое состояние материи. Для природы оно уже не ново. Единственный ли это случай во Вселенной – вот вопрос… Но вернемся к тем временам, когда шла подготовка к появлению Жизни на Земле. Специалисты установили, что за миллиард лет, который предшествовал этому событию, в Мировом океане накопилось столько биологически активных веществ, что он представлял собою довольно крепкий «питательный бульон», в котором уже образовались и белки. Не хватало лишь того, что объединило бы все эти вещества в живой организм, наделенный способностью отыскивать и потреблять внешние энергетические ресурсы и аппаратом для воспроизведения самого себя. Сегодня мы знаем, что таким аппаратом является дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК. Но как возникла ДНК, а с нею и рибонуклеиновая кислота РНК, непременная участница репродукционного процесса, как обрели они необходимый для их существования комплекс белков и ферментов, пока неизвестно.

Что же, возникновение жизни – случайность? Случайность – появление ДНК и РНК? Но тогда мы должны и с полным основанием считать случайностью и Большой взрыв, положивший начало расширению Вселенной, и образование в горячей плазме тех элементарных частиц, взаимодействие которых привело к синтезу первых элементов – водорода и гелия, а вслед за ними и остальных. Тогда случайность – образование галактик и звезд, случайность – величины основных физических сил, управляющих миром, в том числе и величина константы слабого взаимодействия, благодаря которой процессы образования Сверхновых шли именно так, а не иначе и приводили к рождению тяжелых элементов, а с ними и планет.

Случайно газово-пылевое облако, из которого образовалась Солнечная система, оказалось в самом спокойном районе Галактики, а химический состав его оказался точно таким, какой нужен для зарождения Жизни…

Не слишком ли много случайностей? Нет ли в них закономерности?

Есть! С первого же мгновения Большого взрыва вещество Вселенной развивается в направлении от простого к сложному – к сложным структурам и организациям. Вот она цепочка усложнений: элементарные частицы – ядра – атомы – звезды и галактики – тяжелые элементы – планетные системы – комплекс литосферы, гидросферы, атмосферы и экзосферы Земли – живое вещество – биосфера. Ясно видна строгая закономерность: все большее усложнение структуры и организации вещества Вселенной. И эта закономерность охватывает появление самого сложного (во всяком случае сегодня) состояния материи – жизни.

Я говорю осторожно «во всяком случае сегодня» потому, что развитие живого вещества, как мы увидим в дальнейшем, повторяет развитие косной (неживой) материи: от простого к сложному. И кто знает, заканчивается ли эта сложность человеком, или жизнь пойдет по пути дальнейшего усложнения – к какому-то иному состоянию материи. К какому, представить себе пока трудно. Может быть, через 5 миллиардов лет эта трудность исчезнет… Но если мы не знаем, как родилась жизнь (а мы даже времени рождения ее пока не знаем: сроки отодвигаются все дальше и дальше, в глубь веков, впрочем, счет здесь идет не на века, а на сотни миллионов лет; сроки отодвигаются все дальше и дальше в глубь веков; возраст жизни исчисляется в пределах 3,5–4 миллиардов лет), то, что представляло собою первое существо, нам более или менее известно.

Существо это можно было бы разглядеть только под микроскопом. Букашка не букашка, червячок не червячок, так себе, нечто неопределенное, не умевшее даже толком двигаться. Существо это не двигалось, а скорее дергалось из стороны в сторону, все больше и больше разбухая, вытягиваясь в длину и образуя на своем тельце как бы талию. Талия эта становилась все тоньше и тоньше, пока не порвалась совсем. Но наша «букашка» не погибла. Их стало две и притом совершенно одинаковые! Деление этой «букашки» было первым актом размножения. И «букашка» начала заполнять собой Мировой океан, а заодно и преобразовывать геосферу – превращать мир, который был до жизни, в мир, где мы, потомки этой «букашки», живем и размышляем обо всем на свете, в том числе и о своем происхождении.

Вы помните, конечно, какая атмосфера была на Земле к моменту рождения жизни: метан, аммиак, водород да еще циан – соединение углерода с азотом. Но если для зарождения жизни это было как раз то, что надо, то для дальнейшего существования и развития организмов такая смесь представляла собою чистейший яд. Организмам нужен был кислород, но кислорода, свободного, чистого, не связанного с другими элементами, тогда в атмосфере практически не было совсем.

Первые одноклеточные организмы (возможно, это были сине-зеленые водоросли) вышли из положения так. Они начали поглощать углекислый газ СО2: углерод при этом шел им в пищу, а кислород высвобождался и постепенно насыщал атмосферу, как бы подготавливая ее для выполнения ответственной задачи – служить будущим, более сложным организмам для дыхания.

И не только резервуаром, но и защитой. Жесткий ультрафиолет губителен для организмов. Из свободного же кислорода начал образовываться в стратосфере слой озона. Сквозь этот слой проходит ультрафиолета ровно столько, сколько нужно для организмов и для того еще, чтобы мы с вами покрылись красивым загаром во время летнего отпуска.

Вот каким предусмотрительным и трудолюбивым оказалось первое одноклеточное существо. Не от него ли передалась нам страсть к преобразованию окружающей среды? Правда, не в пример своей прародительнице мы слишком дали волю этой страсти и до сих пор даем, не очищая и не освежая атмосферу, а все еще загрязняя ее. Между тем как прямые ее потомки, не пожелавшие усложняться и оставшиеся одноклеточными, стараются исправить наши промахи и по мере сил очищают и оживляют мертвые промышленные стоки.

Справедливости ради стоит сказать, что в насыщении атмосферы кислородом участвовала и сама Земля, вернее, ее гидросфера, а также Солнце. Под воздействием того же солнечного ультрафиолета вода Мирового океана разлагалась на водород, который, будучи легчайшим газом, быстро улетучивался в космическое пространство, и кислород, который оставался в атмосфере Земли. Но основную работу все же проделали одноклеточные – это они очистили атмосферу от лишнего углекислого газа и стали главными поставщиками кислорода.

Всю поверхность Мирового океана покрывал, по-видимому, в ту пору толстенный слой этих микроскопических существ. Размножались они непрерывно и заняли водную гладь быстро. Трудно даже себе представить, сколько родилось их и умерло за полтора миллиарда лет или даже за полмиллиарда и какую гигантскую работу они совершили. Ведь они не только изменили структуру атмосферы – умирая, они опускались на дно и образовывали осадочные породы. Так что и атмосфера – результат их деятельности, и литосфера. Возможно, что и нефть, которой мы так дорожим сегодня и которую используем в качестве топлива и сырья, произошла из массы этой неисчислимой органики.

Стоит добавить, что в тот древний (архейский) период вместе с организмами, использующими для своего существования и размножения фотосинтез, жили и другие существа – анаэробные бактерии, тоже потрудившиеся для нынешней жизни. Есть предположение, что в результате их жизнедеятельности возникли скопления многих металлических руд и других полезных ископаемых. Словом, примитивная первожизнь не сидела без дела, а работала во имя будущего – создавала и атмосферу, и литосферу, и гидросферу, а в конце концов основала четвертую сферу, сферу жизни, или биосферу – предмет наших нынешних забот и размышлений.

В истории развития как живого, так и косного вещества Вселенной существуют этапы переходов на качественно новую ступень – непостижимые и невероятные с точки зрения элементарной логики.

Вот и переход от прокариот (одноклеточных организмов без ядра) к эукариотам (одноклеточным организмам с ядром) совершенно непонятен, на наш взгляд.

Зачем, скажите на милость, прокариотам понадобилось усложнять и осложнять свою жизнь? Прекрасно приспособившись к окружающей среде, они представляли собою достаточно устойчивую организацию, не нуждающуюся ни в каких изменениях и улучшениях.

Недостаток пищи? Съели всю атмосферную углекислоту и в отчаянии кинулись усложняться, чтобы миллиарды лет спустя породить в конце концов животных, которые, выдыхая углекислоту, поставляли бы ее к их столу? Нелепо. Нелепо потому, что нельзя всерьез предполагать у этих примитивных существ такое провидение, такую «волю к жизни», какими попросту не может обладать ни одно существо, не исключая и человека. Да и углекислоты в тогдашней атмосфере было еще вполне предостаточно: как раз на ту пору приходится, как утверждают геологи, интенсивная деятельность вулканов.

Мутации? Опять случайность? Нет, науке точно известно, что появление эукариот мутациями не объяснишь. Если бы речь шла о появлении, допустим, ног, или скажем более общо, органов свободного и быстрого передвижения, это было бы понятно – подвижная особь получала неоспоримые преимущества перед малоподвижными. Но в том-то и дело, что ядро никакого значительного преимущества не дает. Первая клетка представляла собой превосходно отлаженный организм, имеющий для размножения, саморегуляции и приспособления к окружающей среде все необходимое. Да иначе и быть не могло, иначе прокариоты не прожили бы те 1–1,5 миллиарда лет, в продолжение которых они облагораживали Землю для своих потомков. Да они и дня не просуществовали бы. А они, между прочим, живы и сегодня, спустя 3,5–4 миллиарда лет после своего рождения.

И мгновенное (механизм мутации промедлений не терпит) включение ядра в такой организм было бы не только ненужной роскошью, а попросту – убийством. Ибо ядерные клетки существуют совсем на другой основе, нежели прокариоты – ядро у них централизованно регулирует работу всех органелл, всех жизненных процессов. Для налаживания подобной регуляции потребовалась бы полная перестройка всей регулирующей системы, полная и вместе с тем мгновенная. Времени на реконструкцию живому существу не дается: это не цех и не завод. Изменения у него могут быть только постепенными, во всяком случае в основных его частях. А ряд постепенных мутаций, направленных на одно лишь создание ядра, – да где же, в каких лабораториях их проводили 2,5 миллиарда лет назад? Ведь мутации, как утверждают генетики, в природе всегда случайны… Нет, мутации тут ни при чем.

Не в том ли самом «законе усложнения», который заставляет и косное, и живое вещество Вселенной усложняться по мере развития, не в нем ли все-таки дело? Откуда он взялся, этот закон? – спросит читатель. А откуда взялись и все прочие физические и химические законы? Все превращения веществ происходят не хаотично, а подчиняются определенным законам. Многие из них люди познали, а некоторые только-только познавать начинают. В том числе и этот закон, действующий с самого- первого мига расширения Вселенной.

Если сами прокариоты в ядре не нуждались, то для дальнейшего развития Жизни оно было совершенно необходимо. Система, каждый орган которой выполняет то, что нужно для поддержания устойчивого состояния всей системы, пусть даже очень хорошо выполняет, но и только, лишена возможности дальнейшего развития. Все заняты своим делом, все равны, значит, некому ставить новые цели, некому организовывать всех на их достижение.

Ядро одноклеточного существа, выполняя сначала, по-видимому, только регулирующие и лишь впоследствии управляющие функции, и стало полноправным организатором жизнедеятельности всего организма. Уравниловка сменилась централизованным руководством, несущим ответственность за судьбу системы в целом. Получая информацию о нарушении нормальных условий, о нехватке пищи, например, или о понижении температуры, ядро посредством того или иного фермента стало посылать команду соответствующей части клетки – усилить или ослабить свою деятельность, переместиться в цитоплазме и так далее, вплоть до общего перемещения организма в среде. Словом, действия организма стали целенаправленными. И это уже был серьезный шаг по направлению к нам.

Главное в построении любой системы – найти принципиально верное решение. Остальное, как говорится, дело техники. А в распоряжении природы для отработки этой «техники» в каждый из 2,5 миллиарда лет были несчетные миллиарды миллиардов существ (в благоприятных условиях простейшие делятся через 15–20 минут)! Тут уже появилась возможность с помощью случайных мутаций включать в систему самые разнообразные органоиды и решать, хорошо или плохо, оставить или отказаться. И конечно, появилось время для постепенного, эволюционного изменения как уже существовавших, так и только что приобретенных органов, органоидов, органелл, свойств, признаков.

Но не преувеличиваем ли мы разумность простейшего одноклеточного организма, его способность действовать целенаправленно? В самом деле, наблюдая за поведением всем известной туфельки – существа, более сложного и развитого по сравнению с первыми эукариотами, можно подумать, что ее движения хаотичны и бессмысленны: без видимой причины она то двигается по прямой, то вдруг замирает, то начинает движение в обратном направлении. «Можно часами наблюдать за стайкой инфузорий, – пишет в книге «Ступени эволюции интеллекта» ленинградский физиолог и популяризатор Б. Ф. Сергеев, – и, в конце концов, станет ясно, что никаких закономерностей в их движении нет, и они не способны двигаться целенаправленно».

Сравнительно недавно родилась новая научная дисциплина – «метод оптимизации и адаптации сложных систем с использованием случайности», как названа она в книге Л. Растригина «По воле случая» (М., 1986). В книге этой утверждается, что метод случайного поиска вдвое эффективней поиска регулярного: «…многожгутиковые бактерии, двигаясь к привлекательно пахнущей пище, используют случайный поиск с линейной тактикой. Случайное направление движения образуется в результате вращения всеми жгутиками в разных направлениях». В результате бактерия движется «кубарем» и, раскинув ножки, фиксируется в случайном положении. Далее снова начинается движение, причем в сторону повышения концентрации вещества длина траектории увеличивается, благодаря чему и образуется «целенаправленное движение к источнику запаха».

Ну, чем не «хаотическое» движение инфузорий? Если учесть, что инфузории питаются бактериями, то окажется, что эффективность метода случайного поиска простейшие усвоили еще миллиарды лет назад. Впрочем, автор упомянутой книги (он же – один из создателей метода) так и говорит: «…мы, найдя этот алгоритм после долгих трудов и усилий, только позже поняли, что можно было бы сразу найти его, копируя природу». Обычная история!

Другая новая наука, цитоэтология, открыла, что не только одноклеточные организмы, но и отдельные клетки в составе многоклеточных организмов действуют целенаправленно и с большой самостоятельностью. Превосходно, хотя, как мы увидим, и не совсем точно описывает это А. Гангнус в своей книге «Через горы времени»:

«…Она ползла, создавая силой слепого инстинкта себе временные студенистые ноги – псевдоподии, вытягивала их, нащупывая новое пространство, новую, свежую пищу, и, закрепив их там, где это было удобно, подтягивала, переливала туда свое аморфное тело. Время от времени она замирала. Дрожь пробегала по желеобразному организму. Она делилась, давая жизнь себе подобной, и снова возобновлялось это бесцельное существование, бессмысленное наращивание биомассы.

Но в массе этих бесполых рыхлых тел созревало ощущение приближения критической точки. Каким-то непостижимым образом бесчувственные амебообразные организмы знали, что скоро их общее число достигнет нужного размера. И тогда…

И наступила эта минута. По беззвучному, бесцветному, неосязаемому, но властному сигналу клетка прекратила свое бессмысленное ползание. Замерли и все ее соседки. Мощный инстинкт спаривания устремлял друг к другу только что вялых, не знающих жизненных целей тварей. Спаривание заключалось в полном слиянии двух клеточных организмов вплоть до слияния их жизненных центров – ядер.

Объединившись с соседней, наша клетка стала другой. Она начала ощущать окружающий ее мир. Где-то в отдалении брезжил свет, и она «увидела» его впервые и устремилась к нему вместе со слизистым потоком себе подобных. Вблизи светлого пятна по какой-то властной команде слизистое скопление перестало струиться, слившиеся попарно существа выстроились большим плоским кругом. Предстояло самое главное. Вот середина диска стала вздуваться, подниматься, одно амебообразное существо за другим устремлялось в этот бугор и, достигнув вершины, замирало, становясь ступенькой для следующего. Останавливаясь, полужидкое существо становилось суше, тверже. И вот это уже обычная растительная клетка, вместе с другими образующая столбик, полый внутри, где продолжался еще ток студенистых существ вверх.

Наша героиня-клетка устремилась в этот поток из последних. На самом верху, где набухал большой шар, новая дрожь потрясла ее: она снова разделилась, но на этот раз это было не простое деление: в ее половинках гены были перекомбинированы – преимущества полового пути размножения! И подобно окружающим прочим половинкам, эти две остановились: наступила пора нового превращения. Подсохнув, избавившись от лишнего веса, каждая из них превратилась в маленькую спору. Шар на верхушке столбика лопнул, споры разлетелись, давая начало новым бесполым существам, бессмысленно передвигающимся и размножающимся в ожидании нового всплеска…»

Так живут и размножаются клетки гриба-миксомицета. Наблюдая за их жизнью, ученые видят, что одноклеточные организмы обладают своеобразной тактикой самостоятельного целенаправленного поведения. Для производства сложных маневров, на которые они способны, нужно обладать простейшей памятью (пусть и на генетическом уровне), умением согласовывать свои действия с действиями остальных клеток, ощущением пространства и времени (а также чувствами осязания, вкуса, примитивного зрения и обоняния), иметь орган, перерабатывающий поступающую от внутренних органов и из внешней среды информацию и на ее основе принимающий то или иное решение, направляющий и координирующий действия всего организма.

Как видите, все основные свойства, присущие и нашему организму, уже имеются в этом простейшем существе. Можно что-то улучшать, обострять (те же чувства, например), добавлять различные высокоспециализированные органы – словом, модернизировать. Но основа для модернизации, для дальнейшего усложнения уже есть. А. Карр, автор книги «Рептилии», сказал, что «в первом яйце, отложенном первой рептилией на суше, заключалось и пение птиц, и человеческая мысль». С не меньшим, если не с большим правом это относится к первым ядерным клеткам – эукариотам, появившимся два с лишним миллиарда лет назад.

Наблюдение за поведением клетки гриба-миксомицета достаточно хорошо освещает и долго волновавший биологов вопрос: для чего и каким образом объединялись одноклеточные организмы в многоклеточные? Для размножения! Малоподвижным, примитивным организмам невозможно расселить свое потомство на большой площади. А это необходимо и для того, чтобы не создавать перенаселенности в одном месте, то есть не вызывать внутривидовой борьбы за пищу, и для сохранения генетического фонда в случае локальных катастроф.

Так что едва ли можно назвать бессмысленным и бесцельным, как это, к сожалению, делает А. Гангнус, деятельную и целенаправленную подготовку клетки к важнейшему событию в жизни всего многоклеточного (пусть только на краткий период) организма. Накопление биоэнергетических запасов для последнего, решающего броска – вовсе не бессмыслица. Попробовал бы любой суперчемпион по альпинизму проделать то, что делает клетка: без рук и без ног взобраться по отвесной вертикали на высоту, в 10, а то и в 20 раз превышающую собственный рост!

Вообще выражения вроде «бессмысленный» или «бесцельный» при описании процессов жизни, на мой взгляд, по меньшей мере, некорректны. Это нам, с нашей точки зрения, кажется так, потому что мы не можем, а часто просто не желаем вникнуть в смысл происходящего. Вот еще одно описание довольно известного процесса:

«Ее червеобразные отростки двигались хаотически и бессистемно. То застывали в каком-то каждый раз ином положении, то начинали бесцельно двигаться по кривой, бессмысленно натыкались на преграду, тут же отскакивали, и неожиданно то застывали вновь, то продолжали движение».

Что это? А это моя рука печатает на машинке вот этот самый текст. Описание сделано с точки зрения клетки гриба-миксомицета. Можно назвать бессмысленным текст, но уж движение руки, которая его печатает, бессмысленным и бесцельным никак не назовешь!

Может показаться, что я напрасно ополчаюсь на безобидные, в общем-то, выражения. Не такие уж они безобидные! Уничижительные эпитеты порождают и уничижительное отношение. Случайное – так что с ним церемониться! Бессмысленное – дави его! Бесцельное – уничтожай!

А ведь в природе ничто не живет и не действует бессмысленно, бесцельно и случайно. И мы в этом еще не раз убедимся.

Глава вторая

ПЛАТА ЗА НЕВЕЖЕСТВО. ПО ДИАГОНАЛИ – ЛУЧШЕ

Как-то мы шли с моей хорошей знакомой по району новой застройки. Относительно, впрочем, новой: лет десять прошло с тех пор, как покинули его строители, а люди поселились в домах. В палисадниках росли цветы, деревца вдоль тротуаров подняли свои кроны до третьих и четвертых этажей, а обширные пустыри, некогда искореженные тяжелыми бульдозерами и прочей строительной техникой, были покрыты непроходимыми зарослями пижмы, лопуха и прочих неприхотливых трав. Приятельница моя, добрая и умная женщина, страстно любящая и цветы под окном, и лес, вдруг сказала:

– Ух, как я ненавижу этот бурьян! Так и полила бы его какой-нибудь отравой, чтобы и духу его не было!

– Чем же он тебе так не угодил? – спросила я.

– Ну как же! На месте его могли бы расти и цветы, и деревья. Даже обычная травка – и то было бы куда красивее и лучше. А он вот – все заполонил!

«Все ясно, – подумала я. – Опять синдром экологического невежества». И начала терпеливо объяснять, что ни трава, ни цветы, ни тем более деревья на этом месте расти попросту бы не смогли. Их семена и даже высаженные ростки зачахли бы сразу на этой перекореженной, вывернутой наизнанку и потому голой, не одетой гумусным слоем земле. Нет здесь для цветов и деревьев ни питательных органических и минеральных веществ, ни вообще условий для жизни. Только неприхотливый бурьян способен зацепиться, укрепиться, разрастись в таком неподходящем для жизни месте. И если люди и не подумают исправить свое безобразное отношение к земле и не покроют пустырь привозным слоем доброй почвы, бурьян так и будет расти, год за годом своими листьями и стеблями закрывая тощую землю и удобряя ее. И лишь когда гумусный слой станет вполне богатым и сильным, тогда только примутся на этом пустыре другие растения и вытеснят столь потрудившийся над созданием почвы для пришельцев бурьян.

Но что вообще значит «бурьян»? Это – удивительно сложный и интересный мир, достаточно высоко организованное сообщество растений и животных. Да и животных! Тот же репейник-лопух – он ведь не только облагораживает искалеченную землю, он еще и кормит множество насекомых, в том числе и пчел. Да и не одних пчел. Вон в Японии его даже специально разводят на плантациях и готовят из него вкуснейшие блюда. А чертополох! Даром, что такое ужасное название, а ведь и молодые побеги, и листья, и корни, и цветочные корзиночки – все идет в супы, салаты, гарниры, заправки и даже в десертные напитки. Я уж не говорю, что весь этот «бурьян» излечивает от стольких заболеваний! Тот же чертополох-татарник, например, применяют как профилактическое и лечебное средство при злокачественных опухолях, раке кожи, волчанке и прочих, не менее страшных заболеваниях…

Вообще-то я мало думаю о «полезности» того или иного существа. Уже одно то, что оно живое, имеет для меня абсолютную ценность. Но большинству людей мало этого. Они привыкли оценивать живое в зависимости от степени его полезности. Поэтому я и выкладываю всегда полный набор полезных свойств, пытаясь заставить своих собеседников или читателей если уж не полюбить, то во всяком случае отнестись с симпатией или с уважением ко всякой жизни.

К сожалению, не найдено такой травы, которая радикально бы излечивала от экологического невежества. И болезнь эта прогрессирует. Отгораживаясь все больше и больше от природы асфальтом и бетоном больших городов, выезжая в лес или на луг только с практической целью – за грибами и за ягодами, на пикничок или подышать свежим воздухом, – люди начинают потребительски, утилитарно относиться ко всему. Идешь по лесу, и сердце сжимается: и банки, и бутылки, и рваная бумага, и прочие следы пикников, а в чаще леса поломаны кусты и молоденькая поросль, валяются остервенело (именно остервенело!) сбитые и раздавленные ногами мухоморы и другие несъедобные грибы. Ну кому он помешал красавец-мухомор? Ведь не налюбуешься, глядя на эту темно-красную, в белых ситцевых пятнах, так великолепно выделяющуюся на зеленом фоне травы и листьев шляпку! Так нет: ядовитый, видишь ли. Значит – уничтожить!

А то, что это необходимый компонент лесного сообщества, никому и в голову не приходит. Необходимый и для деревьев, в симбиозе с которыми он живет. И для зверей, употребляющих его в лечебных целях. Для избавления, например, от кишечных паразитов – глистов, высасывающих жизненные соки из животных.

Мало кто знает, потому что мало кто рассказывает о той неразрывной связи, о той взаимной помощи, которая царит в мире живой природы. О необходимости каждого существа для всего и всех, кто населяет Землю. И для нас тоже. Зато мы вдруг слышим, как известный актер читает миллионам телезрителей написанную не менее известным писателем анафему крапиве. И с таким презрением произносит прекрасно поставленным голосом «крррапива!», что и не захочешь, а побежишь тотчас же рвать, выдирать, уничтожать «несносную тварь». А крапива между тем ценнейшее пищевое и лекарственное растение. Да и красивое растение, особенно когда цветет, надо только остановиться и вглядеться… Проходит некоторое время, и уважаемый биолог внезапно объявляет врагом номер один и агрессором сине-зеленую водоросль. И призывает беспощадно искоренять ее за то, что она забивает фильтры тепловых электростанций.

А сине-зеленая по простоте душевной даже и не подозревает, что она такой страшный враг. Она поселяется в мертвых водах – мертвых из-за того, что те самые ТЭЦ, заборные фильтры которых она забивает, а также многие фабрики и заводы спускают в реки и озера отработанную, отравляющую все и вся воду. Поселяется, как уже говорилось, для того, чтобы очистить водоемы от промышленных ядов, сделать воду чистой, пригодной для жизни. Какую только отраву не пробуют, чтобы истребить сине-зеленую! А сделать нужно только одно: перестать отравлять реки и озера промышленными стоками. Вода станет чистой, и сине-зеленая сама уйдет: делать ей в чистой воде нечего.

Конечно, это довольно безобидное деяние по сравнению с тем, о чем речь пойдет впереди, и примеры взяты наугад, но и они достаточно хорошо иллюстрируют всеобщее экологическое невежество, идущее от укоренившегося ложного представления, будто ресурсы природы неисчерпаемы и человек призван улучшать природу. Да не может он ее улучшать, не может! Он может только использовать ее богатства и свойства. Да, он способен улучшить состояние поля, истощенного им же, человеком, сеющим год за годом одну и ту же культуру, или изменить породу домашних животных. Но ему не под силу улучшить породу, скажем, лося, волка или голубя.

Приручение животных и селекционное подчеркивание необходимых человеку качеств – вовсе не равнозначно улучшению его породы. Напротив, селекция ослабляет, а часто и уничтожает гибкие приспособительные способности животного. Ведь для него так важно умение приспосабливаться к окружающей среде. Недаром даже те собаки, что выведены людьми для охоты на волков, не в состоянии конкурировать с волком в условиях одичания. Что уж говорить о курах, овцах, коровах, вообще не способных существовать без опеки человека?

Общепринятое горделивое мнение, будто человек может «исправить ошибки» природы, приносило и еще будет долго приносить неисчислимый вред не только окружающей среде, но прежде всего самим людям. Нам понятно «победное шествие» инсектицидов по всему миру. Человечество ликовало: наконец-то найдена панацея от всех вредителей садов, полей, огородов, лесов! Изобретения рождались одно за другим, леса, поля и сады осыпали ядохимикатами, а изобретателей осыпали премиями – от Нобелевской до квартальной. А чуть позже выяснилось, что насекомых-вредителей ничуть не убавилось. И даже стало гораздо больше, так как инсектициды уничтожили их естественных врагов – безвредных для растений хищных насекомых и птиц. Ведь если какие-нибудь тли, червецы или гусеницы могли съесть вместе с листьями или побегами и несмертельную дозу инсектицида и привыкнуть к нему (так в древности царь Митридат, боясь отравления, принимал в целях профилактики каждый день небольшую дозу яда, постепенно увеличивая ее до дозы, вполне смертельной для «неподготовленного» человека), то питающиеся этими вредителями божьи коровки и другие насекомые, а также птицы, съедая в день по сотне или тысяче тлей или гусениц, невольно накапливали в организме дозу, смертельную для себя.

Но на этом не остановилось «победное шествие» инсектицидов. Питаясь обработанной ими травой, коровы накапливали их в молоке; плоды и овощи собирали их в своих клетках; смытые дождями и талой водой в реки и озера, инсектициды попадали по пищевой цепочке в организмы пресноводных и морских рыб, где опять-таки концентрировались. Все это попадало на стол человеку. И сегодняшнее широкое распространение диатезных и других аллергических, а может быть, и кое-каких более серьезных заболеваний – не что иное, как след, оставленный инсектицидами на долгую память о том, во что обходится людям «исправление ошибок» природы.

И не химики одни во всем виноваты, как полагают некоторые наивные люди, а все мы, впитавшие в себя широко распространенное заблуждение, будто природные процессы можно улучшить. Покорные этому заблуждению, химики лишь отозвались на призыв найти эффективные химические средства защиты растений. А потом эти средства попали в руки вполне добрым и неглупым людям, вроде той моей приятельницы, которую вывел из себя ни в чем не повинный бурьян.

В том-то и беда, что не злая воля, а чаще всего именно добрые намерения (сделать «как лучше») наносят вред природным сообществам, живущим в них растениям и животным. Найдется немало смельчаков, способных противостоять недоброй воле, отдать все силы и жизнь борьбе со злом. Но кто отважится поднять голос против воплощения в жизнь проекта, сулящего неисчислимые блага людям! А если даже и отважится, кто прислушается к этому одинокому голосу, когда все «за»? Все знают: волк – хищник, объявленный вне закона. Стрелять его, изводить ядами можно (и нужно!) когда и где угодно (кроме зоопарка). «Волк – враг человека… Местами волки уже полностью истреблены. И недалек тот день, когда на Рязанщине от заряда картечи падет последний волк», – читаем у И. Назарова в «Тайнах леса» (М., 1965). Торжественные реляции по этому поводу можно до сих пор слышать во всех почти без исключения областях и краях нашей страны. Ну, скажите, разве это не доброе, не в высшей степени полезное дело – избавить людей от их врага?

В надежде обезопасить стадо оленей от волков в 1960 г. началось на Таймыре «тотальное истребление серых хищников». «Ежегодно до 260 волков убивали с вертолетов, – пишет И. Акимушкин в книге «Невидимые нити природы» (М., 1985). – И вот результат, о котором читатель уже, очевидно, догадался: олени стали болеть. Через три года после войны, объявленной волкам, процент заболеваний оленей поднялся с 2 до 31».

В пятнадцать раз! Сколько потрачено человеческого труда, горючего, а в итоге: из 100 оленей болеют не 2, а 31. Их надо лечить, а то и все поголовье оленей, пожалуй, вымрет. Значит, опять тратить труд и средства. Не год, не два – все время будущего существования оленей на Таймыре. Или вновь заводить волков, которые будут съедать двух слабых и больных оленей из сотни, чтобы 98 не болели? Пожалуй, это будет дешевле и эффективнее организации ветеринарной помощи.

Но здесь хоть и затрачены немалые средства, хоть и понесены ежегодные убытки от болезней и падежа почти трети поголовья, все-таки есть надежда возвратить прежнее состояние стад. А что делать там, где исправить ошибки (не природы, а человека) уже невозможно, где идет уже необратимый процесс гибели подчас уникальных биоценозов? Например, на озере Балхаш?

«– Гидроэнергетический комплекс на реке Или даст стране дешевую электроэнергию, – обещал в конце 60-х годов тогдашний министр энергетики и строительства электростанций СССР.

– А как это отразится на уникальном местообитании огромного количества видов птиц, ондатры, других ценных зверей, да и на самом озере? – спросили его.

– Как председатель Комиссии по охране природы при Совете Министров СССР, – ответил министр, – авторитетно заявляю: Балхаш и его окружение останутся в полной сохранности».

А спустя пять лет после постройки электростанции на реке Или специалисты отметили: «Озеро обмелело на 80 см и потеряло более 1000 квадратных километров мелководий, заросших тростником. Обсыхание Или привело к резкому увеличению пожаров. Тростники выгорали практически на всей территории дельты. Государство теряет ежегодно от 700 000 до миллиона шкурок ондатры. Целый ряд видов рыб скоро исчезнет из-за уничтожения их нерестилищ. Исчезает и исчезнет, если дальше будет продолжаться усыхание в тех же темпах, уникальное озеро Балхаш» (Охота и охотничье хозяйство. – 1976. – № 11).

Так, «дешевая» гидроэнергия стала дороже золота. Причем вовсе не в переносном смысле, а в буквальном: резкое сокращение популяции балхашской ондатры привело практически к полному исчезновению в этом районе промысла ценного пушного зверя. А на мировом рынке за пушнину, как известно, платят золотом.

Но и эти убытки, сколь бы ни были они значительны, ничтожны по сравнению с тем ущербом, который нанесен природе и нашему народному хозяйству в результате необратимых изменений всего биогеоценоза Прибалхашья. Сложившееся в течение миллионов лет саморегулирующееся равновесие природы этих мест разрушено фактически в одночасье. Сокращение поверхности Балхаша из-за усилившегося стока воды приводит к понижению уровня грунтовых вод по всей Прибалхашской низменности. С уменьшением зеркала озера уменьшается и испарение влаги – климат становится все более засушливым. И это в Прибалхашье, где и так воды не хватало. Сколько же недоберут зерна окрестные колхозы и совхозы, насколько сократится поголовье скота из-за нехватки кормов? Ответить на эти вопросы трудно: считать надо не на годы, а на десятилетия, а то и на века. Потери неисчислимы.

А ущерб дикой природе! Исчезли рыбные нерестилища, а с ними исчезло громадное количество рыбы, может быть, даже целые виды рыб, живших в Балхаше. Погибают камыши, тростники, прочая прибрежная растительность. Пропали безвозвратно условия гнездования миллионов птиц, в том числе и уникальных, – пропадет, следовательно, и большая часть этих птиц.

А как это исчезновение, пропадание, гибель скажутся на нас (не на нас с вами, хотя, возможно, как-то сказалось и на нас) и главным образом на наших детях и внуках, еще неизвестно. Но скажется непременно.

В природе все взаимосвязано. Какая уж, кажется, может существовать связь между шмелями и старыми девами? Разве что в своих редких прогулках по лужкам старая дева с ужасом бросится бежать от грозно жужжащего шмеля или, наоборот, умилится ему? Оказывается, есть более серьезная связь. Это в шутку, но с полным основанием (и обоснованием) утверждает такой великий знаток природы, как Чарлз Дарвин. «Только шмели посещают красный клевер, так как остальные пчелы не могут достать до нектара, – пишет он в «Происхождении видов». – Поэтому я почти не сомневаюсь, что если бы весь род шмелей вымер или стал очень редким в Англии, то и анютины глазки и красный клевер стали бы так же очень редки или исчезли бы совершенно. Численность шмелей в любом районе в большой степени зависит от численности полевых мышей, истребляющих их соты и гнезда; Ньюмен, долго изучавший жизнь шмелей, полагает, что «более двух третей их погибает в Англии таким путем». Но число мышей, как всякий знает, в значительной степени зависит от количества кошек». Остальное ясно: старые девы обожают кошек и держат их в немалом количестве. Эти кошки, охотясь за мышами, сдерживают рост их популяции, тем самым сохраняя жизнь шмелям. Но и шмели не остаются в долгу перед старыми девами и кошками: опыляя клевер, они способствуют его размножению на лужках и пастбищах. Клевер же не только сам по себе отличный корм для скота; обладая способностью накапливать в почве азот, он необходим для произрастания остальных луговых трав, на которых нагуливают молоко и мясо коровы и овцы. А старые девы в Англии (впрочем, не только в Англии и не только старые девы) обожают молоко и бараньи котлетки.

Попробуйте вырвать из этой цепочки хоть одно звено, и вы увидите, что ухудшится положение всех. Как сказал бы мистер Джингль из «Записок Пиквикского клуба»: нет шмелей – нет клевера – пастбища тощие – сократилось поголовье коров и овец – молоко и баранина вздорожали – содержать кошек дорого – расплодились мыши – пастбища малопродуктивны – молоко и мясо старым девам не по карману – девы вымирают – нет старых дев – нет кошек – нет шмелей – нет клевера… Ну и так далее.

Лишними в этой цепочке на первый взгляд оказываются мыши. Но и они – необходимое звено, поскольку, запасая семена трав для себя, мыши способствуют их рассеиванию по всей площади пастбищ. Поэтому: нет мышей – пастбища малопродуктивны – держать кошек дорого – нет шмелей… И так далее.

Все это, повторяем, шутка, но на Балхаше не до шуток. Там (да и не только там) разрушено не одно звено, разорвано множество сложнейших, миллионами лет складывавшихся связей «земля – вода – атмосфера – растительный и животный мир – человек». А сколько звеньев вырвано там, откуда прилетали на Балхаш на зимовку тысячи и тысячи птиц!

И опять все делалось из лучших побуждений – осчастливить людей, дав им такую необходимую, да еще и дешевую, энергию. Виноваты, впрочем, те, кто понимал, какими последствиями грозит сооружение гидротехнического комплекса на реке Или. Были же такие. Были такие и на Таймыре, где стреляли волков. Виноваты и те, кто не хотел понимать, культивировал в себе и в других экологическое невежество, глухоту, слепоту, погоню за сиюминутной выгодой – все то, чему сегодня объявлена беспощадная война.

Вспомним в который уже раз мудрые слова Энгельса, сказанные им в «Диалектике природы»: «Не будем слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитываем, но во вторую и в третью очереди – совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых».

Это высказанное более ста лет назад предостережение, как мы видим, необычайно актуально и в наши дни, а точнее, особенно в наши дни.

Но что же делать бедному человеку? Бурьяна не тронь, мухомора не сбей, вредителя садов не уничтожай! Даже гидроэлектростанцию и ту строить нельзя. А жить как будем? Лучинкой освещаться, в печи готовить? А телевизор или холодильник – к самовару подключать, что ли? От запретов и ограничений скоро и житья человеку на земле не будет!

Мухомор и правда сбивать ни к чему. И от того что, посыпав или полив бурьян какой-нибудь сильнодействующей химической отравой, абсолютно умертвишь землю – пустырь красивее не станет. И инсектициды не нужны или не всегда нужны – недаром люди постепенно переходят к биологическим средствам защиты растений. А электростанции строить надо – и гидравлические, и тепловые, и атомные. Только с умом. Каждую – там, где можно. Обо всем этом сказано уже немало.

Развитие ноосферы – сферы, созданной человеческим разумом, волей и руками, – как и все во Вселенной, подчиняется тому самому «закону усложнения», о котором мы говорили. Развитие это не повернешь вспять, к пастушеским хижинам, к лучине и самовару. Но достижения науки и техники, которыми так гордится человек, применять, не учитывая того, как это отзовется на природных процессах, больше нельзя. Иначе человеку действительно не останется места на Земле.

Нам нужны электростанции и автомобили, заводы и самолеты. И холодильники, и телевизоры нам нужны – без них мы уже обойтись не сможем. Но еще нужнее, согласитесь, рыба и хлеб, мясо и овощи. И краски осеннего леса, и щебет ласточек, и теплая вода реки, озера, моря. Теплая и чистая. И чтобы все это нужное и необходимое могло сосуществовать и просто существовать, ноосфера должна не противостоять биосфере как практически, так и в умах людей, а быть ее естественным продолжением.

В моем детстве речка Истра была многоводнее и стремительней. Привыкнув плавать в больших и спокойных водах, я наметила себе для выхода небольшой песчаный пляжик на противоположном берегу, прямо против того места, где сбросила свое платьишко. Кинулась с разбега в речку, но не успела сделать и трех гребков, как увидела, что меня быстро уносит вниз по течению. Я повернула против течения в спокойной уверенности, что сумею противостоять ему, но не тут-то было: гребла из всех сил, а заветный пляжик уносило все дальше и дальше. Я повернула обратно, туда, где вошла в воду, но и платьишко стремительно удалялось. И тут паника охватила меня. Из последних сил я била по воде руками и ногами, наглоталась воды и почувствовала: вот-вот не смогу уже удержаться на поверхности. Как я догадалась повернуть по течению и плыть не поперек реки, а наискосок, не знаю. Два взмаха ослабевшими руками – и я уже на том берегу. Само течение, только что еще коварное, помогло одолеть мне реку. Быстро добежав до пляжика, я позагорала на нем, а потом, пройдя по берегу вверх по течению, в три-четыре гребка добралась до платья.

Этот стремительный полет в воде так мне понравился, что я все лето только и делала, что «каталась» в Истре, погружаясь в ее мощное течение. Так сама природа научила меня не противостоять тупо и бессмысленно ее силам, а использовать их себе на благо.

Пока техническая вооруженность человечества была невелика, идея «покорения природы» была еще неопасна. Но теперь мощность ноосферы и природы сравнялись, и реализация этой идеи может наделать бед: человечество погубит себя, а ноосфера погибнет вместе с ним. Три оставшиеся сферы Земли быстро сметут стены обезлюдевших жилых домов и технических сооружений. Пройдут века, и от ноосферы не останется и следов.

Сегодня проблема сосуществования человека и природных сил зависит от того, что решит для себя человек: противостоять ли стихийным силам или использовать их (по диагонали, по диагонали!) себе во благо. А для того чтобы использовать эти силы, не нанося ненароком и природе и себе непоправимого ущерба, чтобы не порвать тончайшие нити связей всего со всем, необходимо знать эти связи. Вот почему такое большое значение приобретает в наши дни исследующая эти связи наука биогеоценология.

Глава третья

ТРЕБУЕТСЯ БИОГЕОЦЕНОЛОГ!

Биогеоценология – наука XX столетия. В других странах ей в некоторой степени соответствует экология; название это дал ей в 1866 г. естествоиспытатель Э. Геккель, друг и сподвижник Дарвина. Да и у нас в стране чаще употребляется слово «экология» из-за его краткости и простоты произношения. Я употребляю термин «биогеоценология» потому, что он точнее отражает суть науки. Слово «экология» в переводе с греческого означает буквально «наука о доме» («ойкос» – дом), или «наука о местообитании» (подробнее о термине и о самой науке можно узнать из книги Р. Дажо «Основы экологии», вышедшей в русском переводе в Москве в 1975 г.). Название это неточно. До сих пор споры и о содержании самой экологии не прекращаются. Не существует единого и общепринятого определения экологии. Известный советский зоолог С. С. Шварц в очерке «К истории основных понятий современной экологии» в доказательство этого обстоятельства приводит пример одного шуточного документа, который появился на рабочем совещании в Варшаве в 1965 г. по вторичной продукции экосистем. Этот своеобразный документ гласит: «Настоящим подтверждается, что экология – это то, чем занимаюсь я, но не занимаешься ты». Среди подписавшихся были многие крупнейшие экологи – К. Петрусевич, Э. Макфедьен и другие. Шварц заключает: «Это, конечно, шутка, но она содержит вполне серьезную тревогу о дальнейшем пути развития экологии: предмет и метод экологии должны быть определены более четко и строго, чем в настоящее время». Среди экологов разных стран нет единства во взглядах также и на объем экологии. Большинство ученых считают, что экология – это наука о взаимоотношении живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой (с землей, водой, атмосферой, климатом и прочими абиотическими факторами). На биогеоценологию возлагается задача установления этих взаимоотношений, взаимосвязей.

Для нее важны даже не сами явления – компоненты, а соотношения между ними, взаимосвязи, взаимозависимости, взаимодействия (коакции). «Биос» – «жизнь», «гео» – «земля», «ценос» – «общая связь» – эти три составные части весьма удачно отражают задачи новой науки. А ведь от того, как поставлена задача, зависят и содержание, и методы, и сами результаты исследований.

Биогеоценология молода только как наука – ее рождение обычно относят к сороковым годам нашего столетия. Многие же биогеоценологические знания и проблемы стары как мир. Уже первобытный человек знал и повадки животных, и где какие из них водятся, и где лучше охотиться на них, и когда следует охотиться. У древних авторов – Аристотеля, Геродота, Теофраста и особенно у Страбона – содержится немало биогеоценологических сведений: многое в эту копилку знаний добавили ученые эпохи Возрождения и эпохи Просвещения, в том числе российские агрономы и натуралисты М. И. Ливанов, А. М. Болотов, М. И. Комов. Но в копилке этой были разрозненные факты. Даже А. Гумбольдт, поставивший перед собой грандиозную задачу «объять явления внешнего мира в их общей связи, природу – как целое, движимое и оживляемое внутренними силами», и тот в своем пятитомном труде «Космос» рассматривал природные явления преимущественно как сопутствующие друг другу, а не как взаимосвязанное целое.

Но эпоха одного накопления и систематизации знаний о природных явлениях в конце концов исчерпала себя. Наступил период осмысления знаний. Как раз в год смерти дожившего до 90 лет Гумбольдта (1859 г.) вышел знаменитый труд Ч. Дарвина «Происхождение видов». Симптоматично, что в том же 1859 г. русский ученый А. Н. Бекетов опубликовал свою работу «Гармония в природе», в которой утверждал, что гармония в природе – это проявление закона исторической необходимости, а ее сущность – взаимозависимость, взаимообусловленность всех явлений, благодаря чему природа и является единым целым. Если «материя слагается в новое средство, – писал Бекетов, – то она может сложиться на тысячи видов, но непременно согласно с окружающими условиями». И далее: «Причина строения наружного вида и всей сущности каждого существа заключается в окружающих условиях, в зависимости от этих условий, короче сказать – в гармонии».

Не только в развитии вещества Вселенной или в эволюции организмов, но и в истории наук видим мы как бы мгновенные переходы на новый, высший, более сложный уровень. Накапливаются, накапливаются частицы, свойства, силы, знания, и вдруг – именно вдруг! – является во всей своей красе совершенно новое качество. И такое ощущение, что это подготавливается и даже ожидается всей окружающей средой.

Ну, ладно, ученые – Уоллес, который одновременно с Дарвином опубликовал свою теорию естественного отбора, Мэттью, высказавший свои соображения об этом за 28 лет до Дарвина, Бекетов, Рулье, Горянинов в России, независимо от великого англичанина пришедшие к той же мысли, – идея, как свидетельствуют факты, прямо носилась в воздухе. Но вот что знаменательно: первое издание «Происхождения видов» моментально, в течение дня расходится среди публики. Книги в те годы стоили дорого, а вот поди ж ты – научный труд, невысоко оцененный даже некоторыми специалистами (например, Кювье), нарасхват! Значит, этот труд, это новое слово в естествознании ожидалось с нетерпением.

Книга эта все расставила по своим местам. Разрозненные, дотоле необъяснимые факты выстроились в единое представление о вполне естественном развитии и все большем усложнении, все большем разнообразии форм живых организмов. Натуралисты получили новую методологию научного подхода к изучаемым и описываемым ими явлениям, или, говоря проще, пример того, как надо оценивать подмеченное в природе явление.

И если раньше животное и место, где оно обитало, изучали в значительной степени независимо друг от друга, то теперь все внимание было обращено на динамический характер взаимосвязей организмов и окружающей их среды. Недаром уже семь лет спустя Э. Геккель видит необходимость в появлении новой научной дисциплины и даже находит ей название. Недаром и Мёбиус, изучавший жизнь устриц на морских отмелях, обнаруживает в 1877 г. основательную необходимость в создании нового термина «биоценоз». Новый подход способствует открытию новых явлений, и они, ранее не существовавшие в человеческом представлении, получают, как новорожденный, свое имя.

И «экология» была для своего времени удачным названием научной дисциплины, и в слове «биоценоз» отражалась сущность и метода и явления. Руководствуясь теми же принципами, но уже на новой основе создал в 1940 г. видный наш ученый В. Н. Сукачев более широкое, качественно новое понятие «биогеоценоз». Этим он как бы завершил этап становления новой науки, начало которому было положено учителем его учителя (Г. Ф. Морозова), великим русским почвоведом В. В. Докучаевым.

До Докучаева почва считалась некоей извечно существовавшей, неизменно аморфной субстанцией. Впервые он не только установил и доказал (в 1879 г.) динамический характер образования почв как «продукта совокупной деятельности материнских горных пород, климата, растительности и рельефа местности», но обнаружил и обосновал неразрывную взаимосвязь всех компонентов почвенного биогеоценоза. «…В теснейшей взаимосвязи от органических веществ (как в виде живых растений, так и гумуса) находится большее или меньшее количество разнообразнейших животных (личинок, жуков, червей и пр.) и в почве и над почвой, – писал он. – А эти животные, как известно, отправляют в наших почвах самые разносторонние функции, как механические, так и чисто химические, имеющие иногда самое жизненное значение для почв».

Такой новейший научный подход (сегодня мы его называем биогеоценологическим) был откровением для умов тогдашнего времени. Открывались и объяснялись самые сокровенные тайны, самые тончайшие связи жизни и земли. И это вызывало самый оживленный интерес не в одном лишь научном мире, а и среди широкой публики.

А лет 20 спустя, то есть в 1898–1899 гг., Докучаев уже ставит общие задачи новой науки, названной позже Сукачевым биогеоценологией: «Изучались, главным образом, отдельные тела – минералы, горные породы, растения и животные – и явления, отдельные стихии – огонь (вулканизм), вода, земля, воздух, в чем, повторяем, наука и достигла, можно сказать, удивительных результатов, но не их соотношения, не та генетическая, вековечная и всегда закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями, между мертвой и живой природой, между растительными, животными и минеральными царствами… А между тем именно эти соотношения, эти закономерные взаимодействия и составляют сущность познаний естества». И формулирует основные принципы действительные и для биогеоценологии нынешнего дня «о тех многосложных и многообразных соотношениях и взаимодействиях, а равно и о законах, управляющих вековыми изменениями их, которые существуют между так называемыми живой и мертвой природой, между: а) поверхностными горными породами, b) пластикой земли, c) почвами, d) наземными и грунтовыми водами, e) климатом страны, f) растительными и g) животными организмами». И предостерегает от смешивания этой новой научной дисциплины «с существующими отделами естествознания… тем более, с расплывшейся во все стороны географией». Докучаев отлично понимал и принципиальную новизну биогеоценологии, и огромное ее значение для будущего. Поэтому-то его слова, процитированные выше, действительны и по сей день.

Так к началу XX в. закончился период зарождения новой науки и настало время ее становления. Уже в первые полтора десятилетия нового века многие ученые исследуют самые разнообразные биогеоценозы. Швейцарский ученый, основатель лимнологии Форель публикует в 1904 г. результаты своих многолетних исследований Женевского озера, Муррей и Хьорт в 1912 г. закладывают основы океанографии. В 1914 г. известный русский геоботаник Р. И. Аболин выпускает интереснейшую работу по «эпигенологической» классификации болот. В ней он выходит далеко за рамки собственно «болотной» темы и впервые в науке пытается провести общую классификацию природных сообществ. Поверхностную оболочку Земли он назвал «эпигенемой», складывающейся из отдельных «эпиформаций» – лесов, степей, пустынь и так далее. Эпиформации, в свою очередь, состоят из «эпиморф», на протяжении которых все компоненты (рельеф, грунты, почва, растительность) и их взаимодействия остаются одинаковыми. Понятие эпиморфа почти тождественно понятию биогеоценоза, которое спустя 30 лет ввел Сукачев.

Русская научная мысль всегда отличалась способностью к далеко идущим обобщениям. Черта эта присуща работам Аболина, Сукачева, Докучаева и особенно его ученика – Владимира Ивановича Вернадского. Так же, как и Докучаев, он непрестанно стремился к синтезу, к целостному рассмотрению природы во всех ее связях и взаимодействиях.

Вернадский применил количественную оценку к разнообразным «геохимическим представителям жизни» во всех оболочках Земли – атмосфере, гидросфере, литосфере. И не случайно в таких, например, работах, как «Биосфера» или «Биогеохимические очерки», он вместо понятия «жизнь» оперирует понятием «живое вещество», обозначая им всю совокупность живых организмов. Это совершенно новый научный подход. Живое впервые рассматривается как некое количество, выраженное «в весе, в химическом составе, в мерах энергии и в характере пространства».

До Вернадского связи организмов со средой рассматривали обстоятельно, но лишь со стороны влияния среды на организм. Влияние же организмов на среду, как правило, совсем не учитывалось. Химический состав организмов почти не исследовали, и вообще о комплексном подходе понятия не имели. Вернадский сделал глубокий анализ двухсторонней связи живого вещества и среды, начал комплексное – биологическое, химическое, геологическое – изучение явлений жизни. Так родилась новая научная дисциплина биогеохимия – фундаментальный раздел биогеоценологии.

На основании своих исследований Вернадский убедительно показал, какую огромную роль играет живое вещество в миграции химических элементов и в формировании состава разных зон и сфер верхних оболочек Земли – воздушной, водной и частично твердой. «По существу живое вещество охватывает своим влиянием всю химию земной коры и направляет в ней, почти для всех элементов, их геохимическую историю», – писал он. И еще раз подчеркивал: «Все бытие земной коры, по крайней мере 99 % массы ее вещества, в своих существенных с геохимической точки зрения чертах обусловлено жизнью».

Исходя из существования живого вещества в настоящем и прошлом, ученый сделал вывод о ведущей роли биогенных процессов в формировании горных пород, почв, природных вод, атмосферы: он рассматривал их как единую оболочку Земли, обнимающую всю планету и имеющую резко обособленные границы, обусловленные жизнью. Эту оболочку он и назвал биосферой. И хотя сам термин принадлежит австрийскому геологу Э. Зюссу, наполнение этого понятия новым, более широким смыслом привело к тому, что ныне во всем мире ученые связывают понятие «биосфера» исключительно с именем Вернадского.

Вся биосфера Земли, пишет Вернадский, складывается из отдельных частей – биоценозов (сегодня мы говорили – биогеоценозов; Вернадский и имеет это в виду, так как в перечень составляющих биосферы включает и воздух, и водные системы, и поверхностный слой земной коры./ Биогеоценозы – это «закономерные объекты, природные разнообразные тела… состоящие из живых и косных природных тел, одновременно сосуществующих, образующих сложные закономерные тела». По своим потенциям каждый биогеоценоз, представляя собою целостную, устойчивую и независимую ячейку биосферы, равен всей биосфере, а посему в ходе эволюции способен в принципе распространиться на всю Землю. Этого не происходит, так как подобные возможности в той или иной степени свойственны всем биогеоценозам, и каждый из них сдерживает развитие других. Так лес сдерживает расширение оврагов, а степь – пустынь. Вследствие этого и устойчивость самой биосферы как целого, ее способность эволюционировать определяются в основном тем, что она не что иное, как система относительно независимых биогеоценозов.

Примеры такого глобального мышления, способности свободно оперировать категориями общепланетного масштаба, видя их и в вековечном и в одномоментном динамическом состоянии, чрезвычайно редки в мировой науке. Учение Вернадского о биосфере стало как бы фокусом, в котором сконцентрировались разрозненные, хотя по-своему и очень значительные исследования, проведенные учеными различных стран. Отдельные сведения слились в единую картину жизни живого на Земле. То, что до того казалось мозаичным, одномерным, статичным, обрело единство, стало видно во всех четырех измерениях – объемно и в движении.

Вся научная деятельность Вернадского – дерзание. Он опередил время. Только сегодня мы наконец-то начинаем понимать, как далеко заглядывал он вперед. Да и то, наверное, не полностью еще понимаем: многое в его научном наследии кажется ненужным, непонятным… Не так ли и полвека назад многим казалось ненужным изучение материального и энергетического баланса биогеоценозов и всей биосферы в целом? В лучшем случае считалось, что это имеет только чисто познавательный, академический интерес. Мол, если кому неохота заниматься чем-нибудь более полезным, пусть хоть этим занимается. А сегодня выясняется, что без учета этого баланса человечество развиваться дальше не может.

И уж совершеннейшим откровением стал естественно-научный и глубоко философский аспект мысли Вернадского, что живое вещество является деятельнейшим участником создания атмосферы, гидросферы и земной коры, а следовательно, и равноправным партнером косного вещества в образовании и эволюции всего вещества Вселенной.

Если раньше все живое на Земле представлялось неким тонким потребительским слоем, неизвестно зачем развивающимся, некоей «плесенью» – да, да, и так называли Жизнь! – только высасывающей соки минералов из тела Земли, только паразитически пользующейся воздухом, водою, энергией солнечных лучей, то теперь общим уже местом стало представление о жизни как о естественном и закономерном этапе развития вещества Вселенной, как об участнице этого развития.

Так учение Вернадского стало основой не только нового научного, но и мировоззренческого подхода к исследованию развития Жизни на Земле.

Когда читаешь труды Вернадского, тебя все время не оставляет ощущение, что это – подведение итогов этапа деятельности человека начиная с 50-х годов нашего столетия и до сегодняшнего дня и набросок дальнейших путей, – до того все современно звучит! А ведь написано еще в те времена, когда выход человека в космос, в просторы Вселенной считался темой лишь для фантастических романов. Труды Вернадского не только явились значительным этапом в развитии геологии, геохимии, общей биологии, основанием новой научной дисциплины – биогеохимии, но и стали каркасом, на котором, как в современном индустриальном строительстве, разместились в определенном порядке заготовленные другими тружениками детали обширного здания науки – биогеоценологии.

К концу 30-х – началу 40-х годов этих «деталей» накопилось в науке уже много. Во Франции, Англии, США, других странах появляются обобщающие труды Вольтерры, Гаузе, Лотки, Пренана, Тенсли, Элтона и многих других ученых. В Англии и Америке основываются экологические общества, выпускающие специализированные журналы.

В эти годы в нашей стране работал замечательный ученый В. Н. Сукачев. Ботаник-географ, лесовед, болотовед, фитоценолог, систематик, палеоботаник, палеогеограф, он накопил громадный опыт наблюдений и исследований, проводимых как на биологических станциях, так и непосредственно в природных условиях – в экспедициях по лесам и степям. У своего учителя Г. Ф. Морозова он перенял главную особенность всех ученых докучаевской школы – оплодотворять практические наблюдения мыслью, обобщением увиденного и, в свою очередь, обобщения эти проверять и подтверждать снова практическими наблюдениями в естественных условиях. Такая деятельность приносила отличные плоды – ясные, точно выверенные, высокодостоверные, строгие научные выводы – основу для построения теории. Уже в первых его статьях (1903–1908 гг.) мы находим отчетливое представление о растительном покрове Земли как о сочетании растительных сообществ. В 1915 г. вышла его книга «Введение в учение о растительных сообществах» – первое широкое теоретическое обобщение основ учения о биоценозах не только в отечественной, но и в мировой науке. В этом труде молодой ученый в полную силу развил основное положение В. В. Докучаева о взаимосвязи и взаимозависимости всех природных явлений Жизни: «Во-первых, растения в сообществе влияют друг на друга и тесно связаны друг с другом, – писал он. – Во-вторых, растительные сообщества тесно связаны также с внешними условиями существования, среди которых они живут, то есть с климатом и почвой, сложными и глубокими взаимоотношениями». Сукачев доказывал, что «каждое растительное сообщество имеет свой климат, так как каждое растение само изменяет этот климат, преобразуя его в определенном направлении» И подчеркивал: «животные должны быть включены в состав этого единого целого».

Но это еще только подходы, хотя и основательные к теоретическим основам биогеоценологии. Только в 1928 г., перерабатывая свою книгу для четвертого издания и опираясь на учение Вернадского о биосфере (обнародованное за два года перед тем), Сукачев находит прямой путь к созданию цельной и стройной теории. Этот путь связан был с учетом биоэнергетической деятельности организмов в биогеоценозах. Путь оказался длинным и сложным. Лишь в 1944 г. Сукачев окончательно сформулировал понятие «биогеоценоз» и создал основные направления его исследования, а спустя еще три года опубликовал статью «Основы теории биогеоценологии» (биологии коллективов, биологии сложных организмов, как определял он новую науку).

В 1964 г. Сукачев со своим учеником и соратником Н. В. Дылисом издают фундаментальный труд «Основы лесной биогеоценологии».

Наконец-то в этом коллективном труде сводится воедино весь его личный громадный опыт и опыт, накопленный мировой наукой в этой области знаний. Теория выстраивает их в единую стройную систему, а опыт в свою очередь создает практическое обоснование теории. Которая опять же в свою очередь намечала пути для новых исследований.

В этих своих основополагающих работах Сукачев считает биогеоценоз основной наиболее активной единицей биосферы. «Это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».

Особенностью биогеоценоза является его однородность. В связи с этим известный советский ученый Н. В. Тимофеев-Ресовский вносит некоторое дополнение в определение биогеоценоза, с которым, кстати, вполне согласился Сукачев. Тимофеев-Ресовский считает, что внутри этой «биохорологической единицы» «не проходит ни одной существенной биоценологической, геоморфологической, гидрологической, климатической и почвенногеохимической границы».

Понятно, что основным компонентом является растительность, определяющая все остальные составные части биогеоценоза. Проще говоря, например, в опушке того или иного лесного массива в отличие от лугов существуют свои, присущие только лесу, растения, животные, почва, климат, химический состав воздуха и другие особенности. Растительное сообщество (фитоценоз) выполняет главные функции материального и энергетического обмена в процессе биологического круговорота веществ. Используя энергию солнечных лучей, растения строят из углекислоты воздуха и минеральных солей почвы биомассу своего тела, создавая таким образом пищу (а значит, и энергию) для травоядных животных, от гусениц и тлей до зайцев и лосей, которые в свою очередь служат источником жизни для других организмов – от птиц и божьих коровок до хищных зверей и человека. Следующий биологический компонент биогеоценоза – так называемые сапрофиты и сапрофаги. Это насекомые (к ним относятся, например, всем известные скарабеи – навозные жуки), многие грибы и микроорганизмы, питающиеся отмершими остатками растений, падалью и прошедшим через пищевой тракт животных органическим веществом. Органическое вещество они разлагают на минералы, возвращающиеся в почву, чтобы дать пищу растениям. Так замыкается круг оборота веществ в биогеоценозе.

Каждый из перечисленных компонентов и сам по себе достаточно сложное природное явление, состоящее из множества более простых частей и обладающее самыми разнообразными и многочисленными свойствами и признаками. Все они – самостоятельные объекты изучения для других наук. Фитоценозы изучает фитоценология, животных – зоология и этология, микроорганизмы – микробиология, атмосферу – метеорология и аэрология, почву – почвоведение. Но науки эти, познавая закономерности происхождения и развития каждого компонента биогеоценоза, не занимаются изучением тех связей, которые существуют между компонентами. Этим должна заниматься особая наука – биогеоценология. А чтобы она не расплылась за рамки стройной научной дисциплины, подчеркивает Сукачев, для нее важны исследования не самих компонентов, именно соотношений между ними – взаимосвязи, взаимозависимости, взаимодействия. Он устанавливает четыре вида взаимодействия: между отдельными частями внутри компонентов (между растениями в фитоценозе, между животными); между отдельными компонентами внутри биогеоценоза; между организмами и средой и, наконец, между компонентами одного биогеоценоза и компонентами соседних биогеоценозов.

Наиболее важны и интересны для биогеоценолога, говорит он, те взаимодействия, которые связаны с круговоротом вещества и энергии в биогеоценозе, а его конечная задача – научиться управлять этим процессом и направлять его «в желательную для нас сторону». Здание готово! Заходите, люди, пользуйтесь! Но люди не спешили пользоваться тем, что предлагала им биогеоценология. Они долго не замечали по-настоящему ни ее, ни зловещих туч экологического кризиса, сгущавшихся на горизонте. Они беспечно жгли тропические леса, рубили без разбора деревья в умеренном поясе, отдавали почвы всем ветрам, заливали водохранилищами пахотные земли, истощали почвы и водные стихии. Стоит ли волноваться? Ведь природные ресурсы неисчерпаемы… Да и вообще что такое эта природа? Пережиток, которому на смену идет «рукотворная природа»: химия со всеми своими чудесами – нейлоновой одеждой, синтетической икрой, фантастическими стройматериалами! Где нынче эти материалы и эта икра?

«Чудеса» заняли скромное место в реестре «благ цивилизации», а истинная природа стонет от того, что натворили проводники этой цивилизации, глашатаи «неисчерпаемости».

Эродированную монокультурой хлопка почву Арканзаса, Оклахомы и других хлопковых штатов в США буквально ветром сдуло – тем самым ветром, который возник и получил беспрепятственный простор для себя из-за вырубки лесов под пахотные земли. К середине века в США ежегодно разрушалось около 200 тысяч гектаров плодородных почв. Убытки от падения урожайности на истощенных почвах достигали ежегодно 700 миллионов долларов. Во Франции под угрозой эрозии находятся 5 миллионов гектаров пахотных земель. Почвы тропических стран, некогда питавшие буйную растительность лесов под воздействием многолетних посадок монокультур сахарного тростника, кофейного дерева и других выгодных культурных растений, превращаются в пустыню. На Мадагаскаре, например, в результате такой практики девять десятых земель стали совершенно непригодны для сельскохозяйственного использования. Сильно пострадали от эрозии почвы и в нашей стране. Подробные сведения об этом читатель может почерпнуть из подборки статей в журнале «Наш современник» (1985, № 7).

Несмотря на растущую мощь и оснащенность рыболовного флота, уловы рыбы падают с каждым годом Китобойные флотилии, еще совсем недавно возвращавшиеся с полными трюмами, тщетно по полугоду бороздят океаны и приходят в порты с добычей, стоимость которой не возмещает расходов на ремонт и окраску палубных надстроек, потрепанных штормами.

Промышленность, которая еще вчера с высокомерием и презрением смотрела на «допотопные методы старушки природы», вдруг возопила: «Куда смотрят экологи?!» Промышленности стало не хватать чистой воды. Питающимся из рек и озер технологическим установкам потребовались сложнейшие, дорогие и не всегда эффективные фильтрующие сооружения. Оказалось, что чистая, без примеси промышленных отходов природная вода нужна промышленности точно так же, как и растениям, животным, людям, и что запасы этой воды совсем не неисчерпаемы. А использование подземных вод – все равно, что растранжиривание основного капитала. В Милане за 20 лет уровень грунтовых вод понизился на 20 метров, в Болонье – на 23. То же в большей или меньшей степени происходит и в других городах мира. И если так будет продолжаться дальше, подземные источники иссякнут – родники перестанут питать и создавать реки и озера. Где мы тогда будем брать воду? Не для технологических установок, а для себя…

Так необъятный земной шар вдруг оказался мал для бурно растущей промышленности и прибывающего населения. Газеты, радио, телевидение – все заговорили об экологическом кризисе. Появилось множество пророков на земле. Расходились только в сроках – одни предсказывали, что осталось не более 20 лет, другие оставляли слабую надежду на целый век.

Это было в начале 60-х годов.

Тут-то и вспомнили, что вроде бы существует наука, занимающаяся исследованиями природных сообществ в целом, в том числе изучением материального и энергетического баланса ресурсов природы. Да еще и ставящая перед собою задачи регулирования этих ресурсов и управления ими. Появился спрос на биогеоценологов. С ними захотели консультироваться специалисты по сельскому хозяйству, инженеры, экономисты, демографы, политики. Щурясь от яркого света и робко поправляя очки, биогеоценологи пояснили, что у них нет ни чудодейственной силы, способной унять пылевые бури, вызванные эрозией почв, ни чудо-порошка, превращающего мертвую от промышленных отходов воду рек и озер в живую, ни волшебных слов, которыми можно было бы заставить рыбу морей и океанов плодиться быстрее обычного. Но что верно то верно: если нынешнее отношение к природе будет продолжаться, то, останься даже промышленность на нынешнем уровне, человечество лет через сто может оказаться на грани гибели.

Прежде всего – из-за изменения состава атмосферы. Ежегодно промышленность и транспорт в одних только США выбрасывают в воздух 65 миллиардов тонн окиси углерода и 67 миллиардов тонн окислов серы и азота, углеводородов, других газов и твердых частиц, в то же время сжигая кислорода больше, чем его поступает в воздух от растительности на всей их территории. Во всем же мире каждый год сжигается 20 миллиардов тонн кислорода. Пока кислородный баланс восполняется за счет сохранившихся еще тропических лесов Южной Америки, но из-за интенсивного их сведения (в том числе и выжигания, которое само по себе вызывает повышенный и невосполняемый расход атмосферного кислорода и выброс в воздух громадного количества углекислоты) недалек тот час, когда этот баланс нарушится, и в мировом воздушном океане доля кислорода будет снижаться, а доля углекислоты – нарастать. Это чревато тяжелыми последствиями: человеку и животным начнет недоставать кислорода для дыхания, уменьшение слоя озона сделает атмосферу «прозрачной» для жесткой ультрафиолетовой радиации Солнца, губительной для высших животных и растений.

Кроме того, выброс в воздух сернистых соединений, окислов азота, свинца и других вредных газов создает опасность массовых заболеваний различными видами рака, прежде всего рака легких. Врачи в Голландии и Великобритании установили, что в городах, где жителей более 100 тысяч, больных раком вдвое больше, чем в сельской местности. В США с начала века и по 1960 г. количество заболеваний раком легких увеличилось примерно в 30 раз. С загрязнением атмосферы также связано усиление распространения болезней дыхательных путей, в частности гриппа.

Выход известен: безотходная технология. Необходимо перевести все производственные процессы, связанные с сжиганием угля, мазута, нефти, газа, на бездымные виды энергии; там, где неизбежен выброс вредных газов, установить эффективные газопылеуловители, а главное – заменить на транспорте (он выбрасывает две трети всех вредных веществ) все двигатели внутреннего сгорания другими, например электрохимическими. Ибо два компонента выхлопных газов – окислы азота и углерода под действием ультрафиолетовых лучей Солнца образуют два новых, еще более ядовитых вещества, одно из которых приводит растения к истощению, другое – блокирует фотосинтез, и растения гибнут. А их гибель – наша гибель. И конечно же, прекратить уничтожение лесов… Все это сделать нелегко, но необходимо.

На грани гибели человечество может оказаться и из-за изменения состава гидросферы. Сброс сточных промышленных вод, загрязненных ядовитыми отходами промышленности, бытовых вод с синтетическими моющими средствами, дождевые потоки, «обогащаемые» на полях инсектицидами и прочими ядами и отравляющие в свою очередь реки и озера, нефтепродукты, попадающие в моря и океаны со всех судов, а с нефтеналивных особенно, – все это величайшая угроза для жизни водных растений и животных, да и для самого человека. В одном кубическом сантиметре воды у истоков Рейна содержится не более 30 микробов, а в низовьях – до 200 тысяч. Каждый день в Рейн выплескивается и скатывается 30 тысяч тонн разнообразных химических соединений. В США в озеро Верхнее поступает ежегодно 20 миллионов тонн промышленных отходов, а озеро Эри едва не превратилось в отстойник сточных вод. Ю. Одум в своей книге «Основы экологии» (М., 1975) пишет, что вирусы, вызывающие опасные для человека и животных болезни, становятся все более устойчивыми к процессам обработки воды и пищевых продуктов. А значит, все более заражают людей этими болезнями. Кроме того, большинство химических соединений, попадающих в гидросферу Земли с промышленными отходами, бытовыми стоками и смывом с сельскохозяйственных угодий, накапливается в организмах водных растений и животных. Концентрация инсектицидов в организмах может быть в 100–500 тысяч раз больше, чем в воде. После того как берега озера Клир-Лейк в Калифорнии были обработаны инсектицидом и притом в самых незначительных дозах, обнаружилось, что планктон накопил уже его в 400 раз больше первоначальной концентрации, рыбы, питающиеся планктоном, – еще больше, хищные рыбы, питающиеся этими рыбами, – еще больше (в 60–180 тысяч раз), гагары же, питающиеся хищными рыбами, почти все погибли. Большинство инсектицидов угнетает процесс фотосинтеза водорослей; это значит, что растениям и животным гидросферы гибель грозит и из-за отсутствия кислорода. Концентрация вредных веществ может быть ничтожно мала. Одного грамма хлорорганических инсектицидов на тонну воды достаточно, чтобы за 4 часа погибло до 95 процентов содержащегося в этой воде планктона.

Уменьшение биомассы планктона и, как следствие этого, животного мира гидросферы приводит к сокращению популяций и тех наземных животных, которые питаются водной растительностью и живностью. В конечном счете все это неблагоприятно сказывается и на самом человеке, на человечестве в целом, которое вполне рискует остаться без такого источника пищи, как реки, озера и моря.

Выход из положения известен и здесь: перевод всех технологических процессов на замкнутый цикл водоснабжения, разработка и внедрение радикальных способов обезвреживания бытовых вод, использование биологических средств защиты растений.

Вредные вещества из атмосферы и гидросферы попадают и в почву, накапливаются в ней. Питаясь загрязненным воздухом и загрязненными водами, произрастая в загрязненной почве, наземные растения, и в их числе злаки, овощи, фрукты, тоже накапливают в себе эти вредные химические соединения. Еще выше концентрация этих соединений в организмах домашних животных, которые едят зараженную траву. Не избегают общей участи и люди.

В 1961 г. в организме каждого жителя США было в среднем обнаружено 925 миллиграммов токсичных хлорорганических веществ, а в организме француза – 370 миллиграммов; период существования этих веществ без потери ими высокотоксичных свойств от 33 до 240 лет. Год от года это количество все более и более нарастает. Не менее вредны и другие химические соединения, способные накапливаться в растениях, в животных и в человеке. Большая их часть – канцерогенна. Есть среди них и мутагены: проникая сквозь барьер плаценты в зародыш плода животных и человека, они вызывают в нем необратимые мутационные изменения наследственных признаков, нарушая стройную и строгую взаимосвязь всех систем организма – начиная от ДНК–РНК и заканчивая нервной системой и мозгом.

Положение дел на земном шаре очень серьезно, но с загрязнением бороться можно, если остановить процесс загрязнения земли, воды, воздуха, у природы хватит (пока что) собственных сил восстановить экологическое равновесие, переработать и уничтожить уже накопившиеся вредные соединения. В 50-х годах в придонных областях озера Вашингтон, куда сбрасывал свои сточные воды город Сиэтл, ученые обнаружили резкое уменьшение кислорода. Воды озера цвели. Общественность города забила тревогу, и в 1960 г. был выработан законопроект о запрещении сброса бытовых и промышленных стоков. Уже в 1963 г., на первом этапе, когда была отведена всего лишь треть сточных вод, началось значительное улучшение состояния озера. После того как сброс был полностью прекращен, естественные природные силы смогли восстановить воды озера почти до прежнего состояния. После аналогичного запрета в Москве несколько улучшилось состояние Москвы-реки, хотя вода в ее истоках и в низовьях далеко не одинакова, река нуждается в серьезной и безотлагательной очистке. Если сточные воды перестанут отравлять собой водоемы, Природа еще найдет в себе силы восстановиться. Но сделать это надо немедленно.

Нельзя сказать, чтобы человечество совсем не внимало предостережениям биогеоценологов. За минувшие четверть века для оздоровления атмосферы, очищения вод и сохранения плодородия почв кое-что сделано. В Советском Союзе принят ряд законов об охране окружающей среды; с нарушителями этих законов ведется борьба. Принятое в 1972 г. постановление Верховного Совета СССР «О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов» включает природоохранительные меры в качестве составной части перспективных и годовых планов развития народного хозяйства. В том же году были предусмотрены широкие мероприятия по дальнейшему улучшению планирования и учета в области использования ресурсов и охраны природы. С 1975 г. в каждой республике и в целом по стране разрабатываются и осуществляются перспективные и ежегодные планы природопользования. За последнее время в борьбу за сохранение и восстановление природы включилась широкая общественность, озабоченная судьбой северных рек, Волги, Байкала, Ладоги и Невы, Азовского моря, судьбой многих редких видов растений и животных.

В ряде зарубежных стран также приняты природоохранительные законопроекты, к сожалению, не на таком значительном уровне, как у нас. А уровень природоохранных законодательств обязан быть значительным по всей планете. Мы уже видели, что даже два предприятия могут загрязнить атмосферу и почву на площади в 6000 X 3000 километров – что уж говорить о тысячах!

Да и проведение в жизнь этих законодательств встречает немалые трудности. И не только за рубежом, в капиталистических странах, но и у нас. Причиной тому – экологическое невежество. Даже там, где обеспокоены загрязнением городского воздуха, где находят силы и мужество противостоять узковедомственным интересам могущественных союзных министерств, и там идут на компромиссы. В лучшем случае выводят отчаянно дымящее предприятие за пределы города. Как будто бы в 10–20 километрах от него заводские газы перестанут отравлять округу. А ведь немало еще и городов и областей, где даже и этих сил, этого мужества не имеют.

Но если в деле охраны среды и имеются сдвиги и есть надежда, что в будущем оно станет приобретать все большее и большее внимание и понимание – как-никак, а Человечество основательно напугано угрожающей ему перспективой, – то отношение к биогеоценологии до сих пор, мягко говоря, неважное. Чаще – совсем никакое. Потому что многие даже и не знают – существует ли такая наука.

А она и не существует. То есть, как вы теперь знаете, как наука биогеоценология вполне оформилась еще свыше 40 лет назад, но значимость ее как важного института общества еще не признана и по сей день. Впрочем, и института как учреждения тоже не существует. Немногочисленные специалисты разбросаны по самым различным научным учреждениям страны, работают разобщенно, без единого комплексного плана.

Биогеоценология может быть полезна комплексным подходом к изучению природных систем, сведением воедино исследований в самых различных естественных науках – минералогии и ботанике, геохимии и зоологии, климатологии и микробиологии, почвоведении и гидрологии; причем эти исследования должны быть целенаправленными и скоординированными между собою и обладать такими же взаимосвязями, как и изучаемые биогеоценологией объекты. Единственная лаборатория биогеоценологии – в системе Академии наук СССР – пока прав для такой координации и организации работ не имеет. Между тем без серьезных биогеоценологических исследований и соответствующих рекомендаций невозможно сегодня ни рационально развивать сельское хозяйство, ни проводить мелиорацию земель, ни решать вопросы улучшения почв. Все, что связано с тем или иным вмешательством в природу, должно опираться на биогеоценологию. А биогеоценология должна опираться на широкую сеть научных станций, которые следует раскинуть по всей стране. Рекомендации биогеоценологов должны вырабатываться для каждого колхоза и совхоза, для каждого района, каждой местности. Это и называется – управление природными ресурсами.

Но такой науки пока нет. Нет потому, что ею никто не занимается всерьез, что у нее нет ни средств, ни сил властно заявить о своей необходимости. Может быть, созданный недавно Агропром поймет, что без биогеоценологических факторов невозможно вести сельское хозяйство на должном уровне, и призовет на помощь биогеоценологию. Потому что разрозненные действия узких специалистов – агрономов, почвоведов, селекционеров, мелиораторов, зоотехников, действия, часто противоречащие друг другу, малоэффективны. Подумать только – при тех огромных энергетических затратах, вкладываемых в гектар пашни сегодня, он, скажем, в Нечерноземье дает в среднем всего на 10–20 процентов больше, чем давал вооруженному сохою да полудохлой Сивкой дореволюционному крестьянину! А как показывают неоднократно проверенны

Главная 

http://bio-donbass.narod.ru/index/0-2