Глобальные экологические проблемы и эволюция

О.П.Иванов
Глобальные экологические проблемы и эволюция

На рубеже третьего тысячелетия возник глобальный кризис современной цивилизации. Он выражается в ускоренном росте негативных тенденций во взаимоотношениях общества и природы и в росте социальной напряженности в самом обществе. Конфликт с природой, сопровождаемый ростом числа экологических проблем и их глобализацией, ставит вопрос о сохранении устойчивости сложной системы биосферы и, как следствие, о выживании человечества как вида.

Экологическая ситуация.

Экологические проблемы имеют давние исторические корни. История развития живой природы служит наглядным тому примером. По палеонтологическим данным в процессе эволюции биоты (животный и растительный мир) шло не только систематическое наращивание ее многообразия и видовое совершенствование, но столь же часто случались кризисы и катастрофы. Так, в истории биосферы насчитывается пять глобальных массовых вымираний биоты и около 15 менее значительных кризисов, зафиксировано 6 максимумов угленакопления, свидетельствующих о катастрофах в растительном мире. Примеров экологических катастроф в процессе эволюции человечества еще больше. Особенно ярко выделяется неолитическая катастрофа, когда на Земле была уничтожена большая часть крупных животных - мамонтов, слонов, бизонов, гигантских ленивцев и т. д.

Современная экологическая угроза заключается в том, что человечество почти полностью вывело себя из системы всеобщего экологического контроля, достигнутого природой. Оно непрерывно наращивает число не утилизируемых природой соединений - их уже более 4000, развивает опасные технологии, хранит и перевозит множество ядохимикатов и взрывчатых веществ, загрязняет атмосферу, гидросферу и почвы, наращивает энергетический потенциал, стимулирует парниковый эффект и т. д. Только опасных химических компонентов хранится и перевозится в количествах, составляющих риск порядка 108-109 летальных доз. На фоне прогрессирующей урбанизации ущерб от природных катастроф вырос в 4,1 раза за 30 лет. За последние 20 лет только от стихийных бедствий пострадало более 1 млрд человек, в том числе 5 млн погибли или были ранены, а материальный ущерб составил триллионы долларов. За это же время возник класс беженцев: зоны социальных конфликтов покинуло более 18 млн человек и около 10 млн человек мигрировало из зон экологического неблагополучия. Уже два млн детей являются жертвами социальных конфликтов. Установлено, что в Европе ежегодно от действия никотина умирает 500 тыс. человек. Неуклонно в мире растет число наркоманов, алкоголиков и жертв вируса СПИДа. Резко усилилось расслоение общества - большая часть стран "третьего мира" испытывает недостаток в продуктах питания и превращается развитыми странами в полигоны экологических отходов различных технологий.

Cегодня практическое большинство технологических новшеств, связанных с освоением природных ресурсов, направлено на усиление эксплуатации природы. Это приводит к быстрому исчерпанию ее запасов и возможностей и параллельно, в связи с тем что человечество не создало собственную экосистему, растет экологическое загрязнение окружающей среды. Возникла неординарная ситуация. С одной стороны, нужно сохранить природу, с другой стороны, человечество, к сожалению, не может отказаться от большинства опасных технологий. Например, только в энергетике хранится и добывается около 10 млн тонн условного топлива, причем уголь, нефть и природный газ составляют в совокупности около 88% мирового энергетического бюджета. Утечки нефти при различных авариях создают непосредственную экологическую угрозу на суше и на море. Каменный уголь вообще является "грязным" топливом, так как добыча и сжигание его приводят к существенному региональному загрязнению окружающей среды, в котором немалую роль играет и радиационная компонента. Газовые "факелы", автотранспорт и запуски ракет загрязняют и отравляют атмосферу, а магистральные трубопроводы часто являются источником крупных аварий. Львиную долю остальной энергии дают атомные станции, причем промышленные отходы в результате работы этих станций, произошедшие и возможные в будущем аварии на них будут представлять опасность еще многие сотни лет. У живой природы также весомые потери. Ежедневно на планете исчезает один вид живой природы. Сейчас имеется 4000 кандидатов на внесение их в список исчезающих видов. Растет объем Красных книг растительного мира и почв. Глобальное антропогенное воздействие привело к тому, что уже около 60% естественных территорий всех природных зон мира превращено в антропогенные экологические комплексы, в результате чего происходит сильнейшее ослабление гомеостаза биоты, начиная с популяционного уровня. Исчезновение угрожает 25 тысячам видов высших растений, а ведь это наша естественная гомеопатическая фабрика. Одной из причин опасного сокращения численности является разрушение прежде единого ареала вида на отдельные части за счет антропогенного воздействия.

Помимо этого, можно констатировать, что техногенное воздействие на окружающую среду всегда фиксируется со значительным опозданием и, следовательно, длительность негативного воздействия не только увеличивается, но и успевает набрать порою катастрофические "обороты". Это свидетельствует о том, что человечество почти не обладает культурой профилактического экологического мониторинга и работает пока только в режиме чрезвычайных ситуаций.

Основные особенности современной экологической обстановки.

Первая особенность состоит в глобальном развитии ряда негативных тенденций в природе. Это наблюдаемые изменения климата, состава атмосферы и вод, изменение озонового слоя, нарушение землепользования и лесопользования вследствие усиления хозяйственной деятельности. Чаще всего обсуждаются возможные катастрофические последствия глобального потепления, которое может привести к таянию ледников и повышению уровня моря с затоплением огромных площадей таких стран, как, например, Голландия, значительная часть территории которой расположена ниже уровня моря. Это потепление ассоциируется с наблюдаемым ростом содержания в атмосфере "парниковых газов" (двуокись углерода/углекислый газ, метан и др.), которые, будучи малыми газовыми примесями атмосферы, беспрепятственно пропускают солнечное излучение, но задерживают собственное тепловое излучение земной поверхности, что и служит признаком возможного повышения глобальной температуры. Однако реальные приоритеты глобальной экологии увязываются с необходимостью сохранения устойчивости биосферы в рамках глобальных геохимических циклов, которые в такой постановке являются первичным условием поддержания систем глобального жизнеобеспечения в сравнении с увеличением содержания в атмосфере "парниковых газов", рассматриваемым как следствие происходящих изменений биосферы.

Под биосферой понимается та уникальная природная система, которая cформировалась в результате многих миллионов лет эволюции Земли как планеты. Она включает биоту и окружающую ее природную среду, обеспечивающую существование жизни и содержащую следы деятельности биоты. Специфические биосферные процессы характеризуют условия функционирования биоты, ее обмена с внешней средой и реагирования на происходящие изменения при эволюции глобальной системы. Специфика этих процессов состоит в том, что основные химические элементы органических веществ (углерод, азот, кислород, фосфор и сера) накапливаются в тканях живых организмов, что приводит к увеличению высокомолекулярных энергетических состояний соответствующих объектов биосферы, но после прекращения жизнедеятельности при естественном разложении этих тканей уровни энергии биогеохимических циклов понижаются. Такая сезонная и долгопериодная химическая неравновесность - характерная черта живой планеты. Другая ее характерная черта - необратимость процессов в биосфере - определяет особенности исследований наблюдаемых изменений и их возможной предсказуемости.

Дело в том, что биотические факторы контролируют функционирование глобальной системы в состояниях, близких к квазистационарным на длительных временных масштабах. Возникающие возмущения биогеохимических процессов могут привести к некоторым переходным состояниям замкнутых элементарных циклов, плохо регулируемых в реальных масштабах времени. Например, в настоящее время подверглось сильнейшей деградации или полностью разрушено около 30-40% почвенных ресурсов мира. Ежегодные потери почв вследствие застройки, прогрессирующей эрозии, запредельного загрязнения и других нежелательных явлений доходят до 10 и более млн га. Аналогично обстоит дело и с эксплуатацией лесных ресурсов. Если учесть, что леса мира являются легкими планеты, то варварское истребление тропических (Бразилия, Индия, Индонезия и др.) и бореальных лесов (леса России составляют около 60% мировых запасов бореальных лесов) мира становится реальной угрозой.

Вторая особенность - это крайне нелинейное развитие социума, приводящее к кризисам, росту социальной напряженности и расслоению общества.

Только за последние 5566 лет, человечество пережило 14 550 войн, в которых погибло около 3640,5 млн человек и нанесен ущерб приблизительно 115,13 квинтиллиона долларов. За всю историю своего существования люди жили в мире всего 292 года. Только в последнем веке состоялись две мировые войны, экологическая война в Персидском заливе и была террористическая попытка развязать бактериологическую войну.

Характер развития общества по ряду ключевых параметров является критическим (экспоненциальные и степенные закономерности), например по росту народонаселения, темпам нарастания потребления продуктов питания и энергии на душу населения, темпам загрязнения окружающей среды ядохимикатами, вредными газами, продуктами деятельности химических и радиохимических предприятий, росту мирового объема вносимых химических удобрений и др.

Третья особенность - ненадежность систем управления социумом. Почти все системы управления обществом, созданные в XX в., потенциально опасны, ибо позволяют принимать кардинальные решения узкому кругу лиц. Появились группы людей, не относящихся непосредственно к структурам власти, локальные действия которых могут причинить глобальный ущерб, исчисляемый множеством жертв и убытками в миллиарды долларов. К ним относятся операторы атомных станций, командиры ядерных ракетоносцев, пилоты стратегических бомбардировщиков, руководители ряда финансовых структур, а также возрастающее движение терроризма как попытка влияния на социальные системы локальными экстремальными методами. В эту же графу спокойно можно включить и политиков отдельных государств или групп государств, действия которых можно рассматривать аморальными с позиций человеческой цивилизации. Вся мировая система находится в крайне неравновесном состоянии, и в ней, "как на опасном снежном склоне", уже имеется множество центров опасной активации, готовых в любую минуту запустить катастрофический процесс. Примечательно, что движение терроризма, широко распространенное в последнее время, политики склонны рассматривать не как обратную связь в системе мирового сообщества, свидетельствующую об алогичности процессов структурирования социума, а как авантюру отдельных лидеров этого движения. При такой постановке не надо решать управленческую задачу по поиску иного устройства мира и можно ориентироваться на силовой путь. Да и идея "золотого миллиарда" не пострадает.

Кроме того, следует отметить, что создаваемое человечеством пространство новых технологических функций или топология функций социума крайне неоднородны, что требует более совершенной системы управления, иначе это неизбежно ведет к расслоению общества, что мы и наблюдаем. Справедливости ради следует отметить, что процессы "социально-экономической глобализации" в какой-то мере призваны решать эту ситуацию. На деле же происходит обратное - превращение за счет этого процесса отсталых стран или стран с дешевой рабочей силой в зоны усиливающегося экологического неблагополучия.

Возникает всеобщая проблема - выработка стратегии безопасного развития в условиях нелинейного взаимодействия как между биосферой и обществом, так и внутри общества. Для этого человечество должно знать, почему оно появилось на конкретном этапе эволюции биосферы, какие закономерности эволюции оно унаследовало и должно наследовать, какова его функциональная задача на Земле, в чем специфика его развития и каковы правила коэволюции с природой. В основе решения такой проблемы должны лежать знания о ключевых параметрах эволюции биосферы и социума.

Ключевые параметры эволюции биосферы и общества.

Биологическая фаза. В живой природе целью существования является удовлетворение биологических потребностей: пищевой и наследственной (продолжения рода).

В процессе эволюции всякий новый, более совершенный вид должен был возникнуть только в ответ на необходимость адаптации к изменившимся условиям внешней среды. А среда изменялась, причем пополнялась все более высокочастотными ритмами. Например, возникла атмосфера и гидросфера, возникли климатические ритмы. Возникли мантийная конвекция и земная кора, появились вулканы, землетрясения, рифты, стал меняться состав атмосферы и океана и др. Ответ биосферы в виде нового вида всегда должен был гармонизировать сложившуюся ситуацию, например, большим набором функций вида или его более совершенными функциями, что позволяло реализовать адаптацию к реальным внешним условиям. Это отражалось в функциональной организации (топологии) организма за счет изменения типа клеток или количества их типов. Под типом клетки понимается специализированное функциональное назначение целого ансамбля клеток. Например, печень имеет несколько типов клеток, специализированных для нескольких функций, у почек - для других и т. д. Самые первые организмы на Земле, прокариоты, появившиеся около 3,8 млрд лет назад, имели один тип клеток, последующие эукариоты - два и т.д.

Венцом совершенства стал Человек, имеющий 254 типа специализированных групп клеток. При этом функциональная топология всегда была сосредоточена в одном организме и координировалась его системой управления. Кривая роста числа функций или числа типов клеток в зависимости от времени имеет степенной вид, отвечающий принципу самоорганизованной критичности (рис. 1). Эта кривая проста и гениальна, так как она отвечает тому, что создавала природа. Кривая - это "золотая последовательность" эволюции биосферы. Природе здесь оставлена тактическая свобода: хочешь - выбрасывай "газон" видов и потом верши "свой суд отбора"; хочешь перебирайся по Дереву Видов. Наверное, не зря именно обезьяны и человек как бы завершили это биологическое восхождение. Тем не менее кривая является именно тем уникальным пределом, вокруг которого можно только флуктуировать, но не нарушать этот главный закон.

По мере увеличения числа функций параллельно совершенствовалась система управления ими. Сначала природа создала в живых существах разрозненные нервные клетки-волокна, которые быстрее передавали импульсы внешних воздействий и обеспечивали более быструю ответную реакцию части организма. Затем нервные клетки были объединены в центры (ганглии), что обеспечило более целостную ответную реакцию организма. Впоследствии ганглии были объединены в головном отделе, и возник головной мозг, уже обеспечивавший оптимизированную поведенческую реакцию всего организма. Далее эволюция управления пошла по пути совершенствования головного мозга. Закономерность развития этого направления в какой-то мере (слишком обобщенно) можно отследить на основе представлений о цефализации в качестве функции времени. Но можно и иначе, качественно, ведь каждый новый вид - это большее число функций и одновременно более совершенная система управления; тогда кривая совершенства управления будет идентична функциональной кривой.

Также параллельно развивалось третье - экосистемное направление. Экосистема - это организация природных образований, объединенных участием в биогенном круговороте веществ для целей длительного устойчивого совместного существования в рамках согласованной пищевой цепи и полной утилизации отходов. Задача экосистемного направления состояла в сохранении достигнутой структуры биосферы путем закрепления в звеньях экосистем наиболее удачных вариантов и, следовательно, сохранения пирамиды экосистем в целом. Экосистемы обладали колебательной ответной реакцией на изменения внешней среды и, следовательно, были максимально устойчивы. Их могло разрушить только существенное внешнее поражающее воздействие.

Экосистема обеспечивала наиболее оптимальные условия для гомеостаза (устойчивого существования) любого входящего в нее вида. Для всякого нового более совершенного вида создавалась новая, более сложная экосистема, в которой этот вид занимал главенствующее положение в пищевой (энергетической) пирамиде. Следующий эволюционный скачок делал эту экосистему соподчиненной еще более новой "высокой" экосистеме. Такова вертикаль эволюции экосистемного структурогенеза. Если уровень экосистемы оценивать по уровню самого совершенного вида в ней, то можно также построить качественную закономерность экосистемной эволюции в качестве функции времени. Кривая, характеризующая эту зависимость, тоже фактически совпадет с кривой функционального разнообразия, т. е. она также будет иметь ту же степенную зависимость и режим самоорганизованной критичности (см. рис. 1). Важнейшая особенность экосистем - это способность к полной утилизации всех продуктов жизнедеятельности ее членов, а это требовало не только вертикальных связей, но и множества горизонтальных - с соседними экосистемами.

Период собственно биологического развития составляет около 3,8 млрд лет. Совершенствование видов на ранней стадии эволюции шло крайне медленно. Так, эукариоты сменили прокариотов лишь спустя 1,8 млрд лет. Лишь на заключительных стадиях темп развития стал измеряться первыми миллионами лет.

Социальная фаза. Биологический человек возник за очень короткий срок в условиях более сурового климата, и первоначально все было биологически гармонизировано. Но постепенно способом адаптации стало уже не биологическое совершенствование, а иные принципы, например, образование более крупных стад для повышения эффективности способов коллективной добычи пищи и интенсивная миграция в поисках удобных условий.

Это стало началом фазы социальной эволюции. Коллективное мышление породило понятие социальной потребности. В период развития земледелия возникли способы хранения собираемого урожая. Развились навыки накопления, а вместе с ними и способы перераспределения, накопленного силовым путем. Удовлетворение социальных потребностей становится ключевым, и отныне это главная цель развития человечества и новая ветвь эволюции. Быстро совершенствуются техногенные методы как скорейший путь удовлетворения социальных потребностей за счет изъятия необходимого у природы, а также путь социальных конфликтов и войн как наиболее быстрый по перераспределению богатств. Размер богатств, впоследствии определяемый деньгами, становится мерилом силы, власти, благополучия, уровня комфортности бытия. Возник ускоренно развивающийся новый мир, в котором социальная конкуренция стала двигателем "прогресса".

Для понимания специфики развития социума в качестве ключевого параметра можно предложить зависимость последовательного совершенствования комплексов социальных функций (или социально-экономических формаций) от времени. Согласно данным Ю.В. Яковца, комплекс функций, объединенных под названием неолитический цикл или неолитическая цивилизация (формация), занимал около 32 веков, восточно-рабовладельческая формация ~ 22 века, античная ~ 12 веков, раннефеодальная ~ 7 веков, предындустриальная ~ 4,5 века, индустриальная ~ 2,3 века, постиндустриальная - 1,3 века. Общий период социального развития составляет лишь 81,1 века, т. е. период развития по сравнению с живой природой уменьшился почти в 468 000 раз и, следовательно, темп развития увеличился почти во столько же раз (рис. 2). Возник принципиально иной темпомир.

Совершенно очевиден характер развития - траектория степенного закона с режимом обострения на заключительной стадии.

Информационная фаза. С развитием компьютерной техники возникла третья фаза эволюции - информационная, которая отличается огромными темпами развития. Уже сейчас, всего за каких-то 30-40 лет, мы становимся свидетелями включения информационных технологий во все сферы нашей деятельности, например, в сферу рыночных отношений, в сферу борьбы за власть (пиар-технологии в предвыборных кампаниях), сферу обучения, воспитания и т. д. Информация стала не только ценнейшим товаром, но и средством воздействия на массовое сознание, а это означает, что в условиях усиливающейся рыночной конкурентной борьбы ценность личностных устремлений в обществе, мораль и гуманность стремительно теряют свои позиции. Ведущими становятся корпоративные интересы, направленные на удовлетворение неограниченно растущих псевдосоциальных потребностей узких групп лиц, возглавляющих фирмы и корпорации. Религиозные воззрения становятся уделом личного мира, полностью соподчиненного интересам фирмы или корпорации. Состояние информационного поля стало крайне неравновесным и турбулизованным, что непосредственно усиливает хаосогенную составляющую общества. Структуры государств уже не напоминают привычную строгую египетскую пирамидальность, а становятся скорее пирамидально-глобулярными, когда интересами государств управляют не монархи или президенты, а корпорации. Причем векторы целей таких социально-экономических глобул зачастую не совпадают с интересами государства и уж тем более с понятиями духовно-экологического императива. Можно утверждать, что мы имеем дело с хаотизацией всей системы управления. Фактически на этой стадии мы чуть ли не с самого начала сталкиваемся с режимами обострения и эскалации сложившихся негативных тенденций во взаимоотношениях общества и природы и внутри общества. Длительность периода информационного развития, если вести отсчет от момента начала компьютеризации, составляет всего лишь около 50 лет, что в 162 раза меньше периода просто социальной фазы развития. Следовательно, темпы развития информационного мира тоже минимум во столько же раз выше темпов развития просто индустриального мира.

Причины кризиса. Социальное развитие человека изменило цель существования (удовлетворение социальных, а не биологических потребностей) и потому нарушило полную согласованность трех ключевых параметров эволюции биосферы: неограниченное наращивание числа функций техногенным путем, неадекватность системы коллективного мышления и управления, выход из системы экологического контроля и в результате полное рассогласование темпов развития. Наиболее ярко это стало сказываться начиная с периода промышленной революции примерно 250 лет назад. Именно поэтому возникли экологические проблемы во взаимоотношениях с природой и стало ускоренно развиваться экономическое и социальное расслоение общества - источник роста социальной напряженности. По комплексу этих признаков можно утверждать, что человечество вступило в фазу эволюционного кризиса со всеми вытекающими из этого последствиями.

Современная цивилизация - сложная глобальная система. Когда такая система вступает в фазу кризиса, то неизбежно гибнет множество параметров порядка. Ключевые параметры устойчивости общества, такие, как мораль, гуманная идеология, нравственность, уважение суверенитета, стремительно теряют свою значимость; становятся плохо управляемыми нарастающие потоки информации; разрушаются коммуникативные связи. Все это порождает фрагментарность восприятия мира, кризис на личностном и социальном уровне, напряженность в межнациональных и межконфессиональных отношениях, конфликт человека с природой, противостояние культуры естественно-научной и культуры гуманитарной. Мы страдаем от неспособности охватить комплексность проблем, понять связи между различными областями знаний и культуры и осознать ключевые "правила игры" по сценарию этого сложного мира.

Методология выхода из кризиса.

На первом плане с методологической точки зрения в основе концепции будущего бытия человечества должна лежать разработка принципов регулирования социальных потребностей, исходя не из аппетитов отдельных групп или государств, а из возможностей Земли и биосферы с учетом перспектив следующих поколений. А это означает, что капитализм должен быть регулируемым как на мировом, так и на государственном уровне. Возможен и второй вариант - расслоение общества на "золотой миллиард" и экологических изгоев. Но такие варианты мы уже проходили - погибло много империй. К тому же это путь эскалации военной напряженности, ибо мирным путем расслоение не проходит. В условиях возможностей современных военных технологий здесь содержится прямая угроза всему человечеству.

Второй аспект: компьютерный прогресс должен быть ориентирован на достижение адекватности систем управления обществом его техногенному и информационному способу развития.

Третий аспект. Необходимы знания спектра положительных и отрицательных обратных связей и их оптимального соотношения на разных этапах эволюции общества. Положительные обратные связи играют ключевую роль ускорителей эволюции вплоть до состояний режимов с обострением (восходящая стадия эволюции). Отрицательные обратные связи необходимы для корректировки траектории эволюции и минимизации риска бытия в фазе бифуркации, когда стоит дилемма: скачок или отмирание. Однако и в течение жизни любой системы в целях ее самосохранения, особенно в опасных режимах неравновесности или при резком внешнем воздействии, их соотношение может эффективно меняться. Например, человек в течение жизни и даже просто рабочего дня иногда попадает в различные сложные и даже критические состояния и вынужден принимать не тривиальные решения. Его психика оказывается в крайне неравновесных динамических состояниях, описываемых странными аттракторами, и может быть перегружена. Чтобы снять эффект таких состояний, достаточно перевести его нервную систему в более спокойное состояние (циклический аттрактор) путем сна или даже медикаментов. Знание законов оптимизации соотношения положительных и обратных отрицательных связей для эволюционирующего социума - основа стратегии перевода его из неравновесных состояний в квазистационарные. Требуются знания по социально управляемому изменению целей или аттракторов развития. Коридор возможных изменений должен определяться духовно экологическим императивом и знаниями законов управления хаосом.

Четвертое положение включает путь к постижению принципов коэволюции быстрых и медленных темпомиров. Почти наверняка должно выполняться правило согласованности трех ключевых параметров эволюции в каждой системе и вместе с этим должно быть гармонизировано их взаимодействие с учетом поражающего воздействия более быстрой системы.

Пятый аспект должен касаться реальной оценки возможностей нашего духовного мира гармонично и адекватно меняться в соответствии с темпами развития. Мы должны понимать, что существуют реальные пределы адаптации нашей биологической сущности в условиях степенных законов развития, а уровень социального коллективного мышления пока явно недостаточен. Совершенно очевидно, что решение этой проблемы лежит на пути соединения духовных и материалистических знаний.

Стоящие проблемы безусловно фундаментальны, и общество, как бы оно ни было увлечено идеей наживы и надеждой на реализацию принципа "золотого миллиарда", рано или поздно безоговорочно эволюционно будет поставлено перед проблемой разработки духовно-экологического императива. Хуже, если такое понимание придет через Апокалипсис.

Совершенно очевидно, что решение этих проблем требует широчайшего междисциплинарного объединения и возможно только на общемировом уровне. В основе должна лежать транснациональная концепция о целях и правилах пребывания человека на Земле. Более того, на данном этапе развития общества на первое место выдвигается не дипломатия создания сильного государства - лидера или группы государств, а общемировая проблема по разработке принципов перехода из неравновесного состояния общества в квазистационарное. В этом состоит проблема сохранения человечества как вида и избавления его от экологических бед.