SlideShare a Scribd company logo
1 of 100
Download to read offline
ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ4(89)’2009
ДАРВИН — УОЛЛЕС • ПОЧВА ЗЕМНАЯ • СТРЕМЛЕНИЕ В КОСМОС •
РЕПТИЛИИ РОССИИ • ПЕПТИДНОЕ ДОЛГОЛЕТИЕ • ПРИРОДНЫЕ
КАТАКЛИЗМЫ • ВДОЛЬ КУРИЛЬСКОЙ ГРЯДЫ • КОНГРЕСС ЗДОРОВЬЯ •
СНОВА О ВИТАМИНАХ • ЧЕЛОВЕЧЕСТВО НА БОБАХ
«Экология и жизнь»
Современный журнал о мире,
в котором мы живем
Подписка
во всех отделениях связи
cover.indd 1cover.indd 1 27.03.2009 17:39:1627.03.2009 17:39:16
«Мыслить глобально, действовать локально» — вот емкий и глубокий лозунг
Дней Земли. Идея проведения Дня Земли заключается в активизации массового
экологического движения, которое могло бы изменить структуру потребления
и практику промышленного производства.
В России День Земли отмечают с 1990 года. Праздник стал массовым, его участники
желают своими руками принести конкретную пользу, сколь бы малой она
ни казалась.
Делая любое дело во благо природы, знайте, что вы не одиноки!
22 апреля — Всемирный день Земли
cover.indd 2cover.indd 2 27.03.2009 17:39:2127.03.2009 17:39:21
Э. ТОФФЛЕР, Х. ТОФФЛЕР
Стремление в космос
Выходя за пределы
атмосферы, человек
получает возможность
обогатить Землю.
К. ЗГУРОВСКИЙ
Вдоль
Курильской гряды
Как живут люди
на краю российской
Ойкумены.
Стремление в космос
ради Земли
12 апреля 2009 года исполняется
48 лет со дня полета первого че-
ловека в космос. Эта дата не кру-
глая, и можно было бы не отме-
чать ее особо, если бы не одно
обстоятельство: Юрию Алексе-
евичу Гагарину в этом году ис-
полнилось бы 75 лет. Вдвойне
значительно, что этот юбилей
пришелся на Международный
год астрономии. Первый в исто-
рии полет человека за пределы
земного тяготения сделал гипо-
тезу о возможности практиче-
ской деятельности человека в
космосе реальностью, открыл
новое направление в развитии
цивилизации.
По прошествии почти полуве-
ка прорыв в космос и создание
спутниковой инфраструктуры
уже трансформировали многие
аспекты нашей повседневной
жизни и используются для созда-
ния богатства на Земле. Это уже
само по себе отличает наше вре-
мя как революционный момент
истории.
С космосом связаны и наши
надежды на сохранение планеты
как среды обитания и источника
жизни. В этом году День космо-
навтики совпал с Вербным вос-
кресеньем. На Руси вербе при-
писывалась сила охранять дома
от пожара, нивы от града, оста-
навливать бурю. Во время грозы
освященную вербу ставили на
подоконник — верили, что это
спасет дом от попадания мол-
нии. Веточка вербы олицетворя-
ет собой земную природу, кото-
рая дает жизнь и защищает ее.
Логично, что весенний месяц
апрель дарит нам еще один
праздник — Всемирный день
Земли, который призывает нас
влиться в ряды экологическо-
го движения за сохранение пла-
неты.
В.В. БОБРОВ,
А.А. ВАРШАВСКИЙ
Пресмыкающиеся
фауны России
64
В. ПЕРЕДЕРИН
Что нужно знать
о витаминах
80
17
40
Дарвиновские чтения
Darwinian readings
Т. Юнкер, У. Хоссфельд. Дарвин — Уоллес. Биографические параллели
Теории двух ученых, созданные независимо, почти полностью совпадают.
Thomas Junker, Uwe Hoßfeld. Darwin — Wallace: biographic parallels
Although both theories were developed independently they are almost agree. 4
Н. Витковски. Д'Арси Томпсон: пространство видов
Ученый, принципиально дополнивший теорию происхождения видов.
N.Vitkovski. D’Arcy Thompson: the space of species
This scientist essencially elaborated the Darwin's theory of the origin of species. 7
А.С. Керженцев, Ю.А. Кузьменчук. Почва — основа существования
человека
Как сохранить уникальную способность земли — ее плодородие.
A.S. Kerzhentsev, Yu.A. Kuzmenchuk. Soil as the basis of human being
existеnce
In what way we can preserve its productivity. 11
Реферат
Synopsis
Э. Тоффлер, Х. Тоффлер. Стремление в космос
Выходя за пределы атмосферы, человек получает возможность обогатить Землю.
E.Toffler, H.Toffler. Pursuit of space
Outside the atmosphere a human being can enrich our planet. 17
В. Пальц. Биотопливо: новая возможность или угроза?
Почему растут цены на продовольствие.
V. Palts. Biofuel: new resources or dangers?
Possible reasons for a food price increase. 22
Экологичный и экономичный
A new vehicle symbol — an ecological and economy car 25
Ю.Н. Елдышев. ВИЭ в российской энергетике
Yu.N. Eldyshev. Renewable energy sources in the Russian power
engineering 28
Е. Аксенова, С. Летяго. Чудо — край Карелия
Отчитываются экологические экспедиционные отряды.
Е. Aksenova, S. Letyago. Karelia — a wonderland
Ecological expedition teams report. 32
Семинар
Seminar
М.Д. Андреев. Дистанционное зондирование в экологических
исследованиях
Чтобы знать свою планету, надо видеть ее со стороны.
M.D. Andreev. Space sounding in ecological research
To learn our planet better we need to look at it ab extra. 36
Образовательный дневник
Educational diary 39
Альбом биоразнообразия
Album of biodiversity
В.В. Бобров, А.А. Варшавский. Пресмыкающиеся фауны России
V.V. Bobrov, A.A. Varshavski. Reptiles of the Russian fauna 40
ОБРАЗОВАНИЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
EDUCATION FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT
ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
SUSTAINABLE DEVELOPMENT: ECONOMY & MANAGEMENT
ЭКОЛОГИЯ. ЧЕЛОВЕК. ОБЩЕСТВО
ECOLOGY HUMAN BEING SOCIETY
Рекомендован Министерством образования РФ для образовательных учреждений в 2000 г.
Содержание 4(89)’2009
Журнал зарегистрирован в Федеральной службе
по надзору за соблюдением законодательства
в сфере массовых коммуникаций
и культурного наследия.
Свидетельство ПИ № ФС77–18978 от 24.11.2004.
№4(89)’2009 г.
Выходит с 1996 г.
Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых
научных журналов и изданий ВАК.
Школы Москвы обеспечиваются
подпиской при поддержке
Департамента природопользования
и охраны окружающей среды г. Москвы
Адрес редакции: 117648, Москва, а/я 28
тел./факс: (495) 319—0247, 319–9233
e-mail: ecolife21@gmail.com
сайт в Интернете:
http://www.ecolife.ru
Сведения о публикациях входят
в «Реферативный журнал» и базы данных ВИНИТИ
и публикуются в международной
справочной системе по периодическим
и продолжающимся изданиям
«Ulrich’s Periodicals Directory».
При перепечатке ссылка на журнал
обязательна. Рукописи не возвращаются
и не рецензируются.
Подписано в печать 26.03.09 г.
Формат 84х108 1/16. Усл. печ. л. 6.
Тираж 21 600 экз. Заказ 682.
Отпечатано в ОАО «Кострома»
© АНО «ЖУРНАЛ «ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ»
Учредитель
Автономная некоммерческая
организация (АНО) «ЖУРНАЛ
«ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ»
Моисеевский совет
Г.А. Заварзин,
академик РАН (биология)
А.Б. Куржанский,
академик РАН (процессы управления)
А.А. Петров,
академик РАН (математика, экономика)
В.С. Степин,
академик РАН (философия)
В.А. Лекторский,
академик РАН (философия)
Редколлегия
Ж.И. Алферов, А.М. Амирханов,
С.И. Барановский, Ю.В. Гуляев,
Н.С. Касимов, А. Луке (Испания),
Н.Н. Марфенин, Б.М. Миркин, Н.Н. Михеев,
В.М. Неронов, И.Г. Поспелов,
А.А. Соловьянов, К. Тиссен (Германия),
В.И. Трухин, Г. Шеер (Германия), С.А. Шоба,
Г.А. Ягодин, А.А. Ярошинская
Главный редактор
А.Л. Самсонов
Зам. главного редактора
Ю.Н. Елдышев
Ответственный секретарь
В.И. Вальков
Редактор
Т.С. Репина
Художественное оформление
А. Врадий, В. Блохин
Компьютерная верстка
И.Г. Патрашкова
Исполнительный директор
В.Е. Блохин
Связи с общественностью
В.А. Колодина
Сайт в Интернете
С.А. Тягунов
Ю.Н. Елдышев. Жизнь без старости
Yu.N. Eldyshev. Life without senility 44
Отовсюду обо всем
From everywhere about everything 50
Ю.Н. Елдышев. Судьба льда в Арктике и урожая в тропиках
Yu.N. Eldyshev. Fate of ice in the Arctic and harvest in the tropics 52
Природные катаклизмы — 2008: бедствий меньше, жертв
и разрушений больше.
Natural disasters — 2008: fewer events — more victims and more
damage. 56
И. Прошкина. Неспокойные материки Земли
Возможен ли точный сейсмический прогноз?
I. Proshkina. Restless continents
Do we hope to have reliable earthquake prediction? 59
Сохранить Балтику чистой!
To keep the Baltic clean 63
Путешествия «ЭиЖ»
Our trips
К. Згуровский. Вдоль Курильской гряды
K. Zgourovski. Along the Kurile ridge 64
Региональная мозаика
Regional mosaic 70
Т. Фролова, Г. Врадий. В лесу доледникового периода
T. Frolova, G. Vradiy. In the preglacial forest 72
Здоровый образ жизни — государственная забота
Healthy life is a state care 78
В. Передерин. Что нужно знать о витаминах
V. Perederin. What we need to know about vitamins 80
Новости медицины
News of medicine 82
И. Кузнецов. Человечество на бобах
I. Kuznetsov. The mankind «on beans» 84
Экоарт
Н. Гончаренко. «Новый урбанизм» — город для человека
N. Goncharenko. «New urbanism» — a town for people 88
Н.Д. Коваленко. Белый камень
N.D. Kovalenko. White stone 92
Эссе номера
А.В. Марков. Новая мегапарадигма научного знания
A.V. Markov. A new megaparadigm of scientific knowledge 94
ЗДОРОВЬЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
HEALTH AND ENVIRONMENT
РЕГИОНЫ И ГОРОДА
REGIONS AND CITIES
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
GLOBAL PROBLEMS
Table of Contents 4(89)’2009
Recommended for educational institutions by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation
Founder
Independent non-commercial
Organization «Journal
«Ecology and Life»
The Moisseyev Council
Academician G.A. Zavarzin
(biology),
Academician A.B. Kurzhanskiy
(control processes),
Academician A.A. Petrov
(mathematics, economics),
Academician V.S. Stepin
(philosophy),
Academician V.A. Lektorskiy
(philosophy)
Editorial Board
Zh.I. Alferov, A.M. Amirkhanov,
S.I. Baranovskiy, Yu.V. Gulyaev,
N.S. Kassimov, A. Luque (Spain),
N.N. Marfenin, B.M. Mirkin,
N.N. Mikheyev, V.M. Neronov,
I.G. Pospelov, K. Thiessen (Germany),
V.I. Trukhin, H. Scheer (Germany),
S.A. Shoba, A.A. Soloviaynov, G.A, Yagodin,
A.A. Yaroshinskaya
Editor-in-chief
A.L. Samsonov
Deputy editor-in-chief
Yu.N. Eldyshev
Executive secretary
V.I. Val’kov
Editor
T.S. Repina
Art design
A. Vradiy, V. Blokhin
Computer design
I.G. Patrashkova
Chief executive
V.E. Blokhin
PR manager
V.A. Kolodina
Web site
S.A. Tyagunov
«Ecology and Life» has been published since 1996
Circulation — 21 600 copies
Postal address: P. B. 28, Moscow, 117648,
Russian Federation
Tel./fax: +7 (495) 319—0247, 319–9233
e-mail: ecolife21@gmail.com
Web site: http://www.ecolife.ru
Refer to the journal when reprinting.
Articles are not reviewed and returned.
4 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009
Экология Человек Общество Дарвиновские чтения
И
звестно, что летом 1842 года Чарлз Дарвин
решил наконец, что собрал достаточно мате-
риалов по проблеме происхождения видов,
чтобы изложить свои соображения в виде небольшо-
го наброска («Sketch»). В нем уже была представлена
общая структура его теории. Двумя годами позже
Дарвин написал расширенную версию («Essay»), ко-
торая, согласно его распоряжению, должна была
быть опубликована в случае его смерти, если он не
успеет написать что-то новое на эту тему.
Вместо того чтобы опубликовать этот очерк сра-
зу, Дарвин в течение восьми последующих лет
(1846–1854) обратился к морфологическим и таксо-
номическим исследованиям усоногих раков и другим
занятиям. Промедление Дарвина с публикацией ра-
боты об эволюции во многом было связано с опасе-
нием конфронтации со своим социальным классом и
коллегами, и это опасение было небеспочвенным.
Только в сентябре 1854 года Дарвин снова посвя-
тил все свои силы теории происхождения видов. Он
обновил и улучшил ее, а по многим пунктам провел
многочисленные специальные исследования. В ин-
тенсивной переписке со специалистами всего мира
он собирал необходимую информацию по различ-
ным вопросам, общаясь как с любителями, так и с
профессиональными селекционерами, добывая
таким образом ценные сведения.
18 июня1858 года Дарвину неожиданно пришлось
прервать свою работу над «Большой книгой о видах»
(«Big Species Book»), в которой он хотел представить
свою новую теорию. Он уже закончил значительную
часть рукописи, когда до него дошло письмо натура-
листа Альфреда Рассела Уоллеса (Alfred Russell
Wallace, 1823–1913), который работал в то время на
Моллукских островах. В письме была рукопись, ко-
торую Уоллес хотел опубликовать. Дарвин был по-
трясен содержанием рукописи — Уоллес не только
выступил на стороне теории эволюции и общего
происхождения, но и предложил эволюционный
механизм, который почти полностью совпадал с тем,
что предлагал сам Дарвин. В письме, которое Дарвин
в тот же день послал Лайелю, можно прочитать:
«Я еще никогда не встречал настолько поразитель-
ных совпадений; если бы у Уоллеса был мой руко-
писный набросок 1842 года, он не мог бы сделать
лучшего краткого сообщения о нем! Даже употреб-
ляемые им понятия использованы мной в качестве
названий моих глав».
Естественно возникает вопрос: действительно ли
теория Уоллеса идентична теории Дарвина, и если
да, то как объясняется это удивительное совпадение?
Есть ли биографические параллели между Дарвином
и Уоллесом?
Как Дарвин, так и Уоллес были англичанами, оба
они предприняли длительные исследовательские
экспедиции, оба прочитали одни и те же книги, пре-
жде всего «Принципы геологии» Лайеля, «Эссе»
Мальтуса и «Следы» Чэмберса, и оба были увлечен-
ными натуралистами. Но имеются важные различия,
прежде всего в их социальном положении. Дарвин
был состоятельным человеком, учился в одном из
элитарных университетов Англии и принадлежал
к научному сообществу Лондона. Уоллес, напротив,
был сыном обедневшего мелкого предпринимателя
ДАРВИН — УОЛЛЕС
Биографические параллели
Т. Юнкер, У. Хоссфельд
5http://www.ecolife.ru
и никакого высшего образования не получил. Он за-
рабатывал себе на жизнь тем, что собирал на прода-
жу коллекции птиц и насекомых в тропических
странах.
В апреле 1848 года Уоллес вместе с Генри Уолтером
Бэйтсом отправился в экспедицию в бассейн
Амазонки. К этому времени Уоллес уже стал сторон-
никомэволюционнойтеорииподвлиянием«Следов»
Чэмберса. На пути домой корабль затонул и Уоллес
потерял все коллекции. В начале мая 1854 года он
снова покинул Англию, на этот раз отправившись на
Малайский архипелаг. Спустя чуть больше года
Уоллес написал свою первую важную статью «О за-
коне, который управляет интродукцией новых
видов» (1855). В ней Уоллес уже высказывал идею
эволюции и обосновывал ее фактами близости сход-
ных видов в пространстве и времени. Как и Дарвин,
Уоллес полемизировал с Лайелем, отрицавшим воз-
можность превращения одного вида в другой.
В 1855 году Уоллес еще не выявил механизма эво-
люции, и в точности так же, как и для Дарвина, толч-
ком для него послужила книга Мальтуса. В феврале
1858 года Уоллес страдал от тяжелых приступов ма-
лярии на острове Тернате, ему приходилось лежать
по несколько часов в день. В это время, как он позд-
нее рассказывал, он мог заниматься только тем, что
думать на всякие отвлеченные темы. Он вспом-
нил книгу Мальтуса, которую читал 12 лет назад:
«Я думал о его ясном представлении о «позитивных
препятствиях роста населения» — болезнях, ката-
строфах, войнах и голоде, которые держат население
диких рас на низком уровне развития, так же как они
это делают у цивилизованных народов. Потом я за-
метил, что те же причины или их эквиваленты также
постоянно действуют и в случае животных; и по-
скольку в нормальных условиях животные размно-
жаются гораздо быстрее, чем люди, то каждый год
огромное их количество должно уничтожаться для
того, чтобы поддерживать численность вида на низ-
ком уровне, поскольку в противном случае мир уже
давно был бы густо населен теми, которые наиболее
быстро размножаются». Ему «неожиданно пришла
в голову мысль, что этот автоматический процесс
существенно улучшает расы, потому что в каждом
поколении худшие несомненно подавляются, а об-
ладающие каким-либо преимуществом сохраняют-
ся — то есть выживают наиболее приспособленные».
Чем больше Уоллес об этом думал, тем больше убеж-
дался в том, что обнаружил тот самый закон проис-
хождения видов, который так долго искал. Он начал
записывать свои мысли и спустя несколько дней
смог послать свою рукопись Дарвину. Потом он на-
пишет, что был, «естественно, удивлен, что Дарвин
пришел к той же идее и что он уже почти завершил
обширную работу, в которой представил ее в исчер-
пывающей форме» (Wallace, 1905).
Статья Уоллеса была опубликована под названием
«О тенденции вариететов неограниченно отклонять-
ся от исходного типа». Ее цель состояла в том, чтобы
показать, «что имеется общий принцип природы,
что многие вариететы родительского вида могут вы-
жить и привести к появлению следующих одно из
Чарлз Дарвин Альфред Рассел Уоллес
6 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009
Экология Человек Общество Дарвиновские чтения
другого уклонений, которые все более удаляются
от первоначального типа» (Wallace, 1858). Жизнь
диких зверей является борьбой за существование, и
даже наименее плодовитые из них быстро увеличи-
лись бы в числе, если бы этому не было препятствий.
В этой борьбе более слабые и менее совершенные
организмы погибают. И в заключение Уоллес выска-
зал свое убеждение в том, что этим процессом можно
объяснить неограниченную эволюцию, вымирание
и приспособление: «Мы показали, что в природе
имеется тенденция к продолжающемуся отклоне-
нию определенных классов вариететов все дальше
и дальше от их первоначального типа — отклоне-
нию, для которого, по всей видимости, нет основа-
ний проводить какие-либо твердые границы <...>.
Этот процесс может, как я полагаю, идти небольши-
ми шагами в различных направлениях <...> и осу-
ществляться таким образом, что это будет согласо-
вываться со всеми явлениями, которые наблюдаются
среди живых организмов: их вымиранием и сменой
одних другими в прошедшие времена и со всеми
необычными модификациями формы, инстинкта
и образа жизни, который они демонстрируют».
Теория Уоллеса в основных чертах совпадает почти
полностью с теорией Дарвина — неограниченная из-
менчивость и борьба за существование ведут к не-
прерывной эволюции. Но имеется небольшое отли-
чие: в то время как Дарвин придавал большое значе-
ние практике селекции, Уоллес считал эту аналогию
неубедительной. В последующие годы появились
и другие различия в представлениях Дарвина и
Уоллеса. Так, в 1860-е годы Уоллес высказывался
против идеи наследования приобретенных призна-
ков, и в 1880-е годы он стал одним из энергичных
защитников Вейсмана. Уоллес не придерживался
принципа полового отбора и отвергал также попыт-
ку Дарвина объяснить отбором появление духа* че-
ловека. Еще в 1858 году Уоллес объяснял с помощью
селекционной теории развитие всех организмов,
в том числе человека. Но в середине 1860-х годов он
увлекся спиритизмом и начал высказываться против
естественного появления человеческого духа.
Но вернемся к 1858 году. Дарвин после некоторого
сопротивления все же согласился с мнением своих
друзей — Хукера и Лайеля — о том, что публикация
его собственных соображений об эволюции одновре-
менно со статьей Уоллеса права приоритета не нару-
шит. На собрании Линнеевского общества 1 июля
1858 года Лайелем и Хукером была представлена ру-
копись Уоллеса вместе с выдержками из рукописей
Дарвина и их писем. Как ни странно, реакция обще-
ственности на это совместное предварительное со-
общение была очень слабой и ни в коей мере не
сравнимой с тем вниманием, которое привлекла
книга «Происхождение видов». Дарвин сперва начал
работать над кратким изложением своей теории, но
скоро заметил, что слишком сжатое ее описание не
сработает, и написал довольно объемистую версию,
которая стала книгой «Происхождение видов».
Переписка Дарвина показывает, что он немало
сделал для того, чтобы его книга имела успех, а его
теория избежала участи теорий Ламарка и Чэмберса.
Во-первых, он долго и тщательно знакомил со свои-
ми идеями узкий круг своих коллег. До 1859 года это
были в первую очередь Лайель, Хукер, Гексли и Грей.
Во-вторых, он добился известности в научном ми-
ре — с 1840 года Дарвин считался одним из ведущих
натуралистов Англии. Дарвин обосновывал свои
идеи большим количеством наблюдений и при этом
избегал специальной терминологии, так что даже
небиологи могли понять его теорию. Когда в ноябре
1859 года его книга наконец появилась, она сразу
привлекла к себе всеобщее внимание и имела редкий
для научной книги коммерческий успех. Уже в пер-
вые месяцы после опубликования было продано
свыше 3800 экземпляров книги, а в течение несколь-
ких последующих лет появились переводы на основ-
ные европейские языки.**
* * *
Именно Дарвину удалось поколебать последний
оплот веры в творение и статическое состояние
мира. Более чем кто-либо он стремился к тому,
чтобы представление об изменении биологических
видов сделалось всеобщим убеждением. Он показал,
что для объяснения целесообразного строения орга-
низмов не нужно принимать существование извне
заданной цели развития. Благодаря его трудам эво-
люция в течение всего нескольких лет была призна-
на установленным фактом подавляющим большин-
ством образованных людей.
Хотя теория Дарвина стала решительным проры-
вом в развитии представлений о природе, традици-
онные (прежде всего религиозные и идеалистиче-
ские) представления продолжали существовать. Для
того чтобы устранить эти исторические реликты, по-
требовалась работа многих поколений биологов.
Такая работа требуется и сейчас.
Печатается по: Юнкер Т., Хоссфельд У.
Открытие эволюции: революционная теория
и ее история. — СПб., 2007.
** При жизни Дарвина «Происхождение видов» выдержало
6 английских (1859, 1860, 1861, 1866, 1869, 1872), 3 американских,
5 немецких, 3 русских (русский язык был вторым иностранным
языком после немецкого, на который была переведена книга
Дарвина), 3 французских и по одному итальянскому, голландско-
му и шведскому изданию. — Ред.* Сейчас мы сказали бы «сознания». — Ред.
7http://www.ecolife.ru
Д'
Арси Вентворт Томпсон — тот самый случай,
когда уместно говорить о «неизвестной зна-
менитости». «Знаменитости» — потому что
всякий ученый от математика до биолога знает его
имя и видит в нем одного из создателей той науки,
что продолжает развиваться на обочине других наук
и под их влиянием, — морфогенетики, или науки о
формах, пришедшей на смену «морфологии», осно-
ванной Гёте. «Неизвестной» — потому что никто его
не читал; те немногие, кто полюбопытствовал загля-
нуть в его монументальный труд (1116 страниц)
«Рост и форма» (1917 г. — первое издание, 1942 г. —
дополненное и переработанное), удовольствовались
разглядыванием иллюстраций. Но в голове у каждо-
го, где-то на задворках нейронной сети, навсегда
запечатлелось изображение из вышеназванного со-
чинения, состоящее из двух частей. На первой — си-
луэт двузуба, именуемого также еж-рыбой, наложен-
ный на декартову координатную сетку. Вторая часть
показывает ту же самую рыбу на сетке, растянутой,
как эластичная ткань: горизонтальные прямые изо-
гнуты, вертикальные расходятся — и исходный дву-
зуб превращается в рыбу-луну (Orthagoriscus mola)...
Мастеров «морфинга» — компьютерной технологии,
позволяющей растянуть тыкву в морковку, — такое
превращение удивит, конечно, гораздо меньше, чем
первых читателей книги в 1917 году. И они не будут
задаваться вопросом, мучившим всех тех, кто тогда
увидел хоть раз этот рисунок: не осуществляется ли
переход от одного вида животных к другому простой
деформацией пространства?
Теория преобразований, представленная этим
знаменитым рисунком, нанесла ощутимый удар по
чувству биологического здравого смысла, и специа-
Д'Арси Томпсон:
пространство видов
Н. Витковски
Из книги профессора физики Никола Витковски (Nicolas Witkowski)
«Сентиментальная история науки» в переводе Дм. Баюка (М.: КоЛибри, 2007).
8 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009
Экология Человек Общество Дарвиновские чтения
листы по биологии развития не пожалели сил, чтобы
объяснить, почему два столь далеких друг от друга
вида, как еж-рыба и рыба-луна, демонстрируют
такую неожиданную геометрическую близость.
Язык современной биологии, построенный на
самых проверенных догмах биохимии и воцарив-
шийся после того как были тщательно выметены
последние остатки дедовской описательной зооло-
гии, язык, в котором всякий живой организм пред-
ставлен посредством линейной последовательности
химических оснований и генов, — такой язык не по-
зволит сформулировать объяснения преобразовани-
ям Д'Арси, вовлекающим все три пространственных
измерения. Если же говорить о самом Д'Арси, то он
оказывается еще более непостижимым, чем его тео-
рия. Он был зоологом, но его книга представляет
собой попытку произвести глобальную оценку всех
форм жизни, в точности противоположную класси-
фикационному «пуантилизму». Он был математи-
ком, но его рассуждения — прежде всего качествен-
ные — опираются на самую элементарную матема-
тику. Наконец, он был страстно увлечен классиче-
ской филологией и переводил Аристотеля, но его
текст, содержащий наряду с вычислениями цитаты
из Платона и Пифагора, бесконечно далек от кано-
нов современной научной прозы, требующих жерт-
вовать литературным стилем ради точности и запре-
щающих какие бы то ни было экскурсы в донаучную
древность.
Д'Арси родился в 1860 году в Эдинбурге, в семье
потомственных капитанов дальнего плавания, не-
многие из которых умерли в своей постели. Так, его
отец появился на свет в открытом море близ острова
Тасмания (называвшемся тогда Землей ван Димена)
на борту корабля его деда. Преподаватель классиче-
ской филологии, известный своим нонконформиз-
мом (активный сторонник обучения девочек и про-
тивник телесных наказаний), отец Д'Арси Томпсона
вполне мог бы служить прообразом для персонажа
«Общества мертвых поэтов». Среди его учеников
был юный Стивенсон, однако получить кафедру
древнегреческого ему так и не удалось. С ранних лет
маленького Д'Арси окружала литература — товари-
щи по школе прозвали его «Dafty» («ненормаль-
ным») за привязанность к книгам. Он обожал соби-
рать гербарии под руководством директора школы,
великана-бородача с Оркнейских островов, чьи
бранные словечки разносились эхом от Килмарнока
до Инвернесса. «Его глаза всегда были открыты, и он
учил и нас открывать наши — чтобы видеть не толь-
ко разные растения, но также птиц и насекомых.
Большинство учеников видели в этом всего лишь
игру, но для меня эти моменты стали определяю-
щими». После того как его приняли в престижный
Тринити-колледж Кембриджского университета,
Будьте осторожны: внимательно посмотревший
на эти рисунки не забудет их никогда! Увы, поздно:
вы их уже видели... и навсегда теперь запомните,
что получить из одной рыбы другую можно
простым искривлением пространства, хотя это
явно различные виды. В эпоху генетики «теория
преобразований» Д'Арси Томпсона (1917)
по-прежнему интригует и по-прежнему не имеет
удовлетворительного биологического объяснения.
Двузуб
Рыба-луна
9http://www.ecolife.ru
Д'Арси бродил по окрестностям в поисках папорот-
ников, выступал на семинарах с докладами
(«Аристотель о цефалоподах») и перевел с немецкого
книгу о гибридизации цветов, к которой Дарвин (за
год до смерти) написал предисловие. В безумном
увлечении он начал вместе с отцом переводить и
«Историю животных» Аристотеля — дело, потребо-
вавшее тридцати лет то откладываемой, то возобнов-
ляемой работы, — и составил список всех упомина-
ний птиц в мифах и аллегориях, знакомых ему по
античной литературе. Но, оказавшись не в состоя-
нии написать диссертацию, которая открыла бы ему
двери университета, он должен был удовольство-
ваться узкой лазейкой, став преподавателем в Дан-
ди — портовом городке, где процветал китобойный
промысел. Оттуда он писал как-то одному из своих
коллег: «Меня поставили преподавать математику, и
я, кажется, открыл кое-какие неожиданные свойства
спирали фораминиферов!» Это было первое упоми-
нание о том грандиозном труде, который отныне
поглотит всю его жизнь: смотреть на живые организ-
мы глазами геометра.
На этом пути ему предшествовал Галилей, выска-
зав некоторые соображения по поводу законов мас-
штаба. Из них, в частности, следовало, что никакой
динозавр не мог достичь размеров Триумфальной
арки: при удвоении размеров кости ее объем (а зна-
чит, и вес) увеличивается в восемь раз, в то время как
площадь поперечного сечения (а значит, и сопротив-
ление излому) — только в четыре. Но есть и другие,
более тонкие ограничения, вовлекающие понятия
поверхностного натяжения или минимальной по-
верхности; они диктуют форму клеток или пчелиных
сот, шестиугольных снежинок или скелета тапира.
Почему рога барана свернуты в логарифмическую
спираль? Почему скелеты радиолярий с точностью
повторяют форму пузырей мыльной пены в их бес-
конечном разнообразии? Почему капля чернил,
упавшая в воду, воспроизводит структуру, аналогич-
ную медузе? Почему, если только это не очевидный
принцип экономии, природа пользуется столь огра-
ниченным набором родовых форм? Д'Арси находил
тысячи примеров подобной экономии природы и
при чтении книг, и во время путешествий, и при ис-
полнении своих многочисленных обязанностей. Как
преподаватель он обходил окрестности со своими
студентами, обсуждая ланцетника или зеглодона,
сухопутного предка дельфина; как хранитель уни-
верситетского музея он собирал еще более редкие
образцы; как шеф Англо-Американской исследова-
тельской комиссии по меху морского котика
Берингова моря он открывал для себя флору и фауну
островов Прибылова и Алеутских островов; как на-
учный эксперт Шотландского рыболовецкого бюро
он прочесывал Северное море на борту сейнера, пе-
ределанного в океанографическое судно; как отец
трех дочерей он наслаждался вместе с ними преле-
стями прогулок натуралиста. Вот что пишет одна из
дочерей:
«Он складывал папоротники в свой носовой пла-
ток, насекомых — в спичечный коробок, семена
и личинки — в зонтик. Его карманы были набиты
ракушками и клейкими козявками, а песком он
наполнял бумажные пакетики. Числа и перио-
дичность были так для него важны, что он пересчи-
тывал лепестки цветов, гребни на песке, перья
в крыльях птиц и ступени, ведущие на колокольню
церкви».
По мере того как вырисовывалось дело его жизни,
Д'Арси выяснил, что наблюдаемое сходство между
теми или иными животными или растениями может
быть точно выражено с помощью геометрии.
Простым геометрическим преобразованием палец
10 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009
Экология Человек Общество Дарвиновские чтения
ноги ископаемого тапира превращался в палец ноги
тапира ныне живущего, одна рыба превращалась
в другую, динозавр — в крокодила, а череп шимпан-
зе — в череп современного человека. Игра получа-
лась грандиозной: преобразуя скаровую рыбу в мор-
ского ангела (рыбу-луч), Д'Арси заметил, что дефор-
мированные координатные линии в точности следу-
ют полоскам (лучам) на боках морского ангела!
Другую метаморфозу он описал как «точную анало-
гию одной из самых простых деформаций, возника-
ющих у ископаемых в результате сдвига породы». Он
показал, как превратить пикшу в камбалу, «раскаты-
вая ее с помощью скалки, как делает кондитер».
Меся живое тесто посредством гиперболических де-
формаций, наш геометр-демиург обнаружил «опре-
деленный инвариант». С его помощью он с легко-
стью превратил череп человека в череп шимпанзе,
собаки и дельфина, но не в голову жесткокрылого
насекомого или каракатицы. Так возникало чисто
геометрическое представление о виде, позволившее
Д'Арси привлечь внимание биологов к действию фи-
зических сил в лоне живой материи. Но те, напере-
бой излагая эволюционистское кредо, внимали ему
крайне рассеянно, к тому же, как подчеркивал сам
Д'Арси, «они считали, что кристалл и клетку разде-
ляет пропасть». А физические силы — они не делают
различий между живой и неживой материей.
«О росте и форме» — книга целой жизни, и она
(как и работы Жана Анри Фабра, которые Д'Арси
превозносил до небес) стала кульминацией «биоло-
гии взгляда», полагающейся на наблюдение, полное
терпения и симпатии, в деле выявления тайн живой
природы. Полная противоположность практикуемо-
му сегодня, невзирая на издержки, «общегенетиче-
скому» подходу, от которого с нетерпением ждут —
вот только схлынет на него мода — новых ответов на
вопросы старого шотландского пифагорейца.
...Достоинства книги Д'Арси Томпсона — в равной
степени следствие глубины его анализа и историче-
ских экскурсов, на которые он не скупится.
Старая проблема формы пчелиных сот пронизы-
вает всю историю науки, начиная с времен Вергилия
и Паппа Александрийского (III век). И вот — немно-
го меда:
Кеплер (первым давший точное описание наблю-
дений за пчелиными сотами): «Пчелам дана душа,
и потому они способны к геометрии».
Реомюр: «Будучи убежден, что пчелы делают
основания ячеек пирамидальной формы, вполне до-
стойной предпочтения, я подозревал, что причина
тому, или одна из причин, лежит в их решении эко-
номить воск».
Сам Д'Арси писал по поводу этого принципа эко-
номии:
Тот факт, что и Папп ссылается на принцип
экономии, совершенно замечателен. Он означает
<...> что Папп определенно предчувствовал тот
принцип минимума, который обрел свою высшую
форму в принципе наименьшего действия, а до того
служил основанием всей физики XVIII века, был
обобщен Лагранжем (после работ Ферма), вдохновил
Гамильтона и Максвелла и появился вновь в самых
последних сочинениях по волновой механике.
Фонтенель, вечный (он прожил сто один год) не-
пременный секретарь Академии, писал по поводу
углов (109°28' и 70°32'), измеренных между стенка-
ми в основании сот: «Чудо в том, что определение
этих углов значительно превосходит силы общей
геометрии и относится к новым методам, основан-
ным на теории бесконечности. Но, в конце концов,
знать ее пчелам — это было бы слишком, избыток
их славы для нее гибелен. Надо подняться до
Бесконечного разума, заставившего их слепо следо-
вать его указаниям, не поверяя им того света, ко-
торый позволил бы им совершенствоваться и усили-
ваться самостоятельно и который делает честь
нашему Разуму».
Дарвин: «Естественный отбор не мог привести
к большему архитектурному совершенству, ибо по-
стройка каждой секции улья, насколько мы можем
видеть, является образцом совершенства по части
экономии работы и воска».
В заключение Д'Арси приводит длинную цитату из
Бюффона, «подходы которого сопоставимы с соб-
ственными исследованиями [Томпсона]»:
«Хваленые пчелиные соты, столь многих приво-
дившие в восхищение, дают мне еще один довод про-
тив этого энтузиазма и этих восторгов. Их форма,
кажущаяся нам такой геометрически правильной,
<...> всего лишь механический и весьма несовершен-
ный результат естественных сил, нередко обнару-
живаемый в природе, даже в ее самых грубых произ-
ведениях; кристаллы и многие другие камни, неко-
торые соли и т. п. постоянно принимают, по мере
роста, эту форму». Бюффон приводит в пример
чешуи кошачьей акулы, стенки второго желудка
жвачных животных, семена некоторых цветов, по-
верхность кипящей воды... «Следовало бы увидеть
больше сознания у мух, чьи сооружения еще более
правильны, <...> но этого не хотят видеть или же
не сомневаются в том, что правильность, большая
или меньшая, зависит исключительно от числа и от
формы, но вовсе не от разума этих мелких тварей;
чем более они многочисленны, тем больше равных сил
противодействуют друг другу и тем больше возни-
кает, по механическому принуждению, геометриче-
ской правильности и видимого совершенства в их
творениях».
11http://www.ecolife.ru
ПОЧВА —
основа существования человека
А.С. Керженцев
доктор биологических наук, зав. лабораторией функциональной экологии,
лауреат премии Правительства РФ
Ю.А. Кузьменчук
юрист, магистр экологии
Институт фундаментальных проблем биологии РАН
kerzhent@ibbp.psn.ru
Пища, вода и воздух — главные ресурсы жизнеобеспечения человека. Без пищи он может
прожить 30 дней, без воды — 10 дней, без воздуха — 10 минут. Во многом количество и каче-
ство ресурсов зависит от почвы. Здоровая почва обеспечивает человека здоровой пищей,
поддерживает чистоту водоемов и контролирует состав атмосферного воздуха. Уничтожение
почвы, ее загрязнение и деградация нарушают механизм воспроизводства ресурсов жизне-
обеспечения человека как биологического вида.
Промышленность развитых стран за год потребляет в технологических процессах вдвое
больше кислорода, чем производит его растительный покров их территории. Кислород рас-
тения вырабатывают в процессе фотосинтеза из СО2
и воды, которые они получают из почвы.
Правда, вода в почву попадает из атмосферы, но обогащается она элементами минерально-
го питания именно в почве, откуда поглощается корнями растений. Углекислоту листья рас-
тений берут из атмосферы, но в атмосферу она поступает из почвы как продукт разложения
(минерализации) отмершей биомассы. Иначе бы весь наличный запас СО2
растительность
Земли израсходовала на фотосинтез за 50 лет.
Старожилы часто вспоминают, что раньше воду пили прямо из рек и озер, а сейчас «из-за
химии» это чревато заболеванием, а то и летальным исходом. Однако виновата в этом не
столько «химия», сколько больные почвы, не способные защитить воду от загрязнений.
Раньшепочвыбылиздоровыи«контролировали»поверхностныйстоквводоемы.Пойменные
луга использовались как сенокосы и дополнительно очищали поверхностный сток с водо-
сборной территории от всяких примесей. Это обеспечивало постоянство состава речных вод.
Сейчас бо' льшая часть водосборной территории распахана. Несовершенство аграрных техно-
логий, повсеместное игнорирование элементарных правил агротехники и химической защи-
ты посевов привели к тому, что с водосборной территории в открытые водоемы ежегодно
поступает огромное количество твердых и растворенных веществ, меняющих гидрохимию и
биологию природных вод. Прямые сбросы промстоков в открытые водоемы только усугубля-
ют проблему дефицита пресных вод. Но прямые сбросы очевидны и понятны, поэтому они
отвлекают внимание общественности от мало заметной с виду водозащитной роли почвы.
Однако существует еще одна проблема: нарастающий дефицит продовольствия. Аграрное
производство полностью базируется на уникальной способности естественной почвы — на ее
плодородии. Об этом и пойдет речь.
12 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009
Экология Человек Общество
В мире есть царь. Этот царь беспощаден. Голод — названье ему.
Н.А. Некрасов
Если вдруг прекратится деятельность почвенных организмов,
через три года исчезнет всякая жизнь на Земле.
В.И. Вернадский
Почва давала людям урожай и в конечном счете жизнь, человек же
вел себя так, как будто планета Земля — его временное пристанище.
Когда скот вытаптывал пастбище, варвары гнали его на следующее.
Но следующей планеты у нас нет!
В.Н. Батурин, А.А. Гин, «Аксиомы земледелия»
В
распоряжении современного мирового сель-
ского хозяйства находится 1,5 млрд га. Резервы
неосвоенных труднодоступных и малоценных
почв составляют 1,3 млрд га. За всю историю циви-
лизации (примерно 10 000 лет) по вине человека по-
теряно 2 млрд га плодородных земель. За последние
50 лет темпы ежегодных потерь почвенных ресурсов
превысили в 30 раз средние исторические темпы и
достигли почти 20 млн га. Запасы почвенных ресур-
сов «тают» гораздо быстрее, чем полярные ледники.
Однако мировая общественность обеспокоена пред-
полагаемым потеплением климата или возможным
столкновением Земли с астероидом, а потери поч-
венных ресурсов даже не значатся в числе факторов
экологической опасности.
Между тем через 50 лет ожидается удвоение насе-
ления Земли, которое потребует удвоения производ-
ства продовольствия, что может быть достигнуто
путем удвоения либо урожайности, либо посевной
площади. При современных темпах потерь мы за
50 лет можем потерять 1 млрд га из имеющихся
1,5 млрд, поэтому вместо увеличения посевной пло-
щади в 2 раза мы можем получить ее сокращение в
3 раза (рис. 1). Компенсировать такие огромные по-
тери за счет повышения урожайности нереально.
Ужасающие цифры потерь почвенных ресурсов
известны давно и обсуждаются довольно часто на
международных и национальных экологических и
почвенных форумах. Известны даже главные кана-
лы потерь: отчуждение, загрязнение, деградация.
1,5
1,0
0,5
2000 2010 2020 2030 2040 2050
12
8
6
млрд га млрд человек
годы
Рис. 1. Прогноз изменения площади земельных
угодий и численности населения Земли за 50 лет
13http://www.ecolife.ru
Однако дальше констатации фактов дело не идет.
Почвоведы мирно обсуждают успехи в изучении
морфологии, физики, химии, биологии почв, исто-
рии и философии почвоведения. Складывается впе-
чатление, что их больше волнует судьба науки о
почве, чем судьба самой почвы. В программе очеред-
ного съезда почвоведов проблема защиты почв стоит
в ряду прочих, хотя при таких темпах потерь ей
нужно посвятить отдельный, чрезвычайный съезд,
чтобы не только поставить задачу, но и приступить к
разработке программы по решению этой острой
проблемы. Надо учесть, что от постановки задачи до
ее решения дистанция огромного размера. За 10 лет
ожидания мы потеряем 200 млн га. Требуется уже не
коррекция существующих аграрных технологий, а их
кардинальный пересмотр, замена способов земледе-
лия на более экологичные.
Некоторые почвоведы рекомендуют организацию
мониторинга почвенных ресурсов как главный спо-
соб их спасения. Но мониторинг даст только инфор-
мацию о состоянии почв. Есть предложения по эко-
логизации и оптимизации земледелия, которые на
деле сводятся к получению максимальных урожаев
с минимальными затратами.* Большая часть пред-
лагаемых новшеств базируется на традиционных
аграрных технологиях: глубокой отвальная вспашке
и монокультуре — главной причине деградации
почв.
Чтобы найти радикальные способы защиты поч-
венных ресурсов, необходимо тщательно изучить
каждый из каналов потерь в отдельности, понять
механизмы формирования потерь вследствие отчуж-
дения, загрязнения и деградации почв. При этом
почву следует рассматривать не как пространствен-
ный ресурс для размещения предприятий, городов,
свалок, водохранилищ и даже не как средство произ-
водства сельскохозяйственной продукции. Почва
представляет собой компонент экосистемы, выпол-
няющий важнейшую экологическую функцию дис-
симиляции отмершей биомассы на минеральные
элементы. Потери почвенных ресурсов следует от-
* См., например: Жученко А.А. Фундаментальные и прикладные
научные приоритеты адаптивной интенсификации растениевод-
ства в XXI веке. — Саратов, 2000; Кирюшин В.И. Экологизация
земледелия и технологическая политика. — М.: Изд-во МСХА,
2000.
14 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009
Экология Человек Общество
нести к числу экологических нарушений, которые
затрагивают механизм функционирования эко-
систем.
Снизить потери почвенных ресурсов от их отчуж-
дения для строительства и других несельскохозяй-
ственных нужд можно с помощью экономических
рычагов. Для этого достаточно включить в стоимость
землеотвода плодородных почв утраченную выгоду
как минимум за 100 лет. А отводить для этих целей
неудоби и почвы низкого качества нужно по симво-
лическим ценам и даже бесплатно. Ценовая разница
заставит потенциальных землепользователей выби-
рать под строительство земли, неудобные для сель-
ского хозяйства, как обозначено в Земельном кодек-
се. В случае же крайней необходимости отчуждения
плодородных почв под строительство заказчики
должны, хотя бы частично, компенсировать обще-
ству причиняемый ущерб.
Снизить уровень загрязнения почв можно путем
усиления контроля за производством продукции, со-
держащей радионуклиды, тяжелые металлы, остатки
хлорорганических соединений и вредные для здоро-
вья человека примеси. Служба Санэпиднадзора уже
имеет большой опыт и вполне может справиться
с этой задачей. Если загрязненную продукцию не
будут покупать, ее невыгодно будет и производить,
производителям самим придется искать способы
очистки почвы от загрязнений и осваивать экологи-
чески безопасные аграрные технологии.
Сложнее всего остановить лавинообразный про-
цесс деградации почв в сфере их сельскохозяйствен-
ного использования. Основная сложность заключа-
ется в том, что главными виновниками этого эколо-
гического недуга являются традиционные аграрные
технологии. В локальном масштабе их негативный
эффект почти незаметен. Однако глобальное распро-
странение наиболее эффективных технологий в тече-
ние сотен лет их активного использования привело
к накоплению критической массы негативных про-
блем. И в настоящее время потеря почвенных ресур-
сов стала реальной угрозой экологической безопас-
ности человечества. Для того чтобы понять существо
проблемы, нужно тщательно изучить различия между
естественными и аграрными экосистемами.
Аграрная экосистема, как и естественная, состоит
из двух главных компонентов: фитоценоза и педоце-
ноза (растительности и почвы), взаимодействие ко-
торых составляет главную функцию экосистемы —
метаболизм. Человек живет на проценты с оборота
этого капитала природы. Для того чтобы оценить по-
следствия сельскохозяйственного освоения есте-
ственных экосистем, важно точно знать, какие из-
менения структуры и функции происходят в есте-
ственной экосистеме после ее превращения в аграр-
ную. Приведем основные отличия аграрной
экосистемы от естественной по структуре и функции
(см. рис. 2 и 3):
по структуре
• вместо многовидового и многоярусного фито-
ценоза, постоянно покрывающего поверхность
почвы, выращивается одноярусная монокультура,
покрывающая поверхность почвы 4–6 месяцев в
году;
• вместо мозаичного растительного покрова, ко-
пирующего пространственную неоднородность фак-
торов среды, формируется геометрически правиль-
ное поле, удобное для работы сельхозтехники;
• вместо генетического профиля почвы с набором
горизонтов, сменяющих друг друга по глубине, фор-
мируется пахотный горизонт, отделенный плотной
плужной подошвой от остального профиля, почти
не участвующего в активном метаболизме аграрной
экосистемы;
по функции
• вместо замкнутого более чем на 90% круговоро-
та вещества с механизмом поддержания и накопле-
Рис. 2а. Многоярусная структура естественной
лесной экосистемы. Структура: 1–5 — ярусы
фитоценоза (эдификатор, субдоминанты, подлесок,
напочвенный покров); горизонты педоценоза
(А0
— подстилка, войлок; А — гумусовый горизонт;
В — иллювиальный горизонт; С — подпочва)
Рис. 2б. Двухъярусная структура аграрной экосисте-
мы. Н — надземный ярус (монокультурный посев);
П — подземный ярус (пахотный горизонт почвы)
1
2
3
4
5
А0
А
В
С
Н
П
15http://www.ecolife.ru
ния пула элементов минерального питания (ЭМП)
формируется разомкнутая на 50% (и больше) почти
проточная геохимическая система с подавлением
природных механизмов защиты ЭМП от потерь;
• дисбаланс круговорота ЭМП (вынос с урожаем,
утечка в атмосферу, гидросферу и литосферу ЭМП,
невостребованных фитоценозом) приводит к исто-
щению и деградации почвы;
• аграрные технологии освобождают из почвы из-
быточное по сравнению с потребностями фитоцено-
за количество ЭМП, что провоцирует развитие сор-
ной растительности.
Экологический парадокс современных аграрных
технологий заключается в том, что глубокое рыхле-
ние почвы с оборотом пласта высвобождает избы-
точное количество ЭМП, из которого монокультуры
могут усвоить не более 20%, а остальные питатель-
ные элементы обречены на вынос из экосистемы
поверхностным и внутрипочвенным током. Избыток
ЭМП провоцирует активное размножение сорной
растительности. Многократные прополки высво-
бождают дополнительное количество ЭМП к преж-
нему их избытку и снова провоцируют развитие
сорняков.
В естественных экосистемах сорные (рудераль-
ные) растения спасают ЭМП от катастрофических
потерь после пожаров, поскольку обладают уникаль-
ной способностью при избытке ЭМП увеличивать
собственную фитомассу в десятки и сотни раз. Они
как биологические насосы впитывают свободные
минеральные элементы и спасают их от выноса из
экосистемы. В аграрной экосистеме сорные расте-
ния пытаются выполнить ту же самую экологиче-
скую миссию спасения ЭМП от катастрофических
потерь, как при пожарах. Однако традиционная аг-
ротехника уничтожает их всеми способами как кон-
курентов культурных растений за минеральную
пищу. При этом забывается, что без избытка ЭМП
сорняки не прорастают. Многовидовой фитоценоз,
усваивающий практически все выделенные почвой
ЭМП, вытесняет их из состава сообщества. Их спя-
щие семена хранятся в почве до появления следую-
щей катастрофической ситуации.
Из сказанного следует: для того чтобы уберечь
почву от деградации, в аграрной экосистеме необхо-
димо уйти от избытка ЭМП, провоцирующего раз-
витие сорной растительности. Этого можно достичь
двумя путями: минимизировать механическую об-
16 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009
Экология Человек Общество
работку почвы или вместо монокультуры выращи-
вать многовидовые растительные смеси, способные
усвоить максимум выделенных почвой ЭМП. В ми-
ровой практике уже известны по крайней мере две
экологически безопасные системы земледелия: си-
стема беспахотного земледелия с минимальной или
нулевой обработкой почвы и система полидоми-
нантных посевов. Две принципиально разные систе-
мы земледелия пытаются решить проблему деграда-
ции почв с разных сторон. Минимизация обработки
почвы снижает выделение избытка ЭМП, а полидо-
минантные посевы обеспечивают полное усвоение
выделенных почвой ЭМП. Эти системы можно ком-
бинировать, чередовать в зависимости от конкрет-
ных условий и потребностей.
Система беспахотного земледелия родилась
в России в 70-е годы ХIХ века. Ее автор агроном
И.Е. Овсинский, управляющий имением в Пол-
тавской губернии, получил высокий эффект от при-
менения изобретенной им технологии в самые за-
сушливые годы. Но ни тогда, ни позже эта система
поддержки не получила. Автор опубликовал книжку
с описанием системы лишь за свой счет тиражом
всего 5 (!) экземпляров. Негативную роль плуга и
глубокой вспашки в истощении почвы он охаракте-
ризовал очень резко: «Знаменитый Крупп своими
снарядами военного разрушения не принес столько
вреда человечеству, сколько принесла одна фабрика
плугов для глубокой вспашки. Никакие военные
контрибуции не сравняются с теми убытками, какие
приносит земледелию глубокая вспашка».*
Технология Овсинского вернулась к нам через
100 лет из США уже как система минимальной и
нулевой обработки почвы. Эта система рекомендует
сеять зерновые прямо по стерне или рыхлить почву
специальным плоскорезом на глубину заделки
семян. Этого вполне достаточно для роста и разви-
тия монокультуры, но недостаточно для развития
сорняков. Высокие результаты применения этой си-
стемы получил академик А.И. Бараев на целинных
землях, агроном П.Т. Золотарев — в Ростовской об-
ласти, а в Полтавской области — Ф.Т. Моргун, кото-
рый стал потом первым министром экологии СССР.
Выступая против отвальной пахоты, он утверждал:
«Природа ничего не пашет, она только рыхлит. Если
бы мы на Украине и в России безотвалку внедрили,
мы бы зерном весь мир завалили».** Тем не менее в
нашей стране система до сих пор не прижилась.
Инерция мышления не позволила преодолеть веко-
вые традиции примитивных аграрных технологий,
хотя еще родоначальник почвоведения В.В. Докучаев
говорил: «Наша экономическая отсталость, наше не-
знание истощили почву, а не истощение почвы по-
родило наше незнание, нашу отсталость».
К.А. Тимирязев указал верный путь к рациональ-
ному природопользованию: «Учиться у природы, а
не бороться с ней». Нам действительно нужно на-
учиться у природы жить, не подрывая систему при-
родного гомеостаза. Можно заменять отдельные
природные процессы технологиями, но при обяза-
тельном условии сохранения механизма функцио-
нирования экосистемы — функции метаболизма.
Гораздо меньше внимания уделяется технологиям
полидоминантных посевов, которые рекомендуют
вместо монокультуры высевать растительные ассо-
циации, способные усвоить всю массу ЭМП, выде-
ленных почвой в ходе традиционной предпосевной
обработки. Система полидоминантных посевов, так
же как и минимальная (нулевая) обработка почвы,
пока не получила распространения, но совсем по
другой причине: из-за отсутствия методов раздель-
ной уборки многовидового урожая. Хотя в этой си-
стеме земледелия все технологические операции,
кроме уборки урожая, укладываются в рамки тради-
ционных аграрных технологий.
(Окончание следует.)
Надземная фитомасса
ФИТОЦЕНОЗ
Подземная фитомасса
Пахотный
ПЕДОЦЕНОЗ
Подпахотный
Аграрная экосистема
1.5
1.1
1.3
1.4
1.2
2.4
2.3
2.2
2.1
Рис. 3. Структура и функция аграрной экосистемы.
Структура: надземная и подземная фитомасса,
пахотный и подпахотный горизонты почвы.
Функция: 1.1 — вынос с урожаем надземной
фитомассы; 1.2 — пожнивные остатки; 1.3 — вынос
с урожаем подземной фитомассы; 1.4 — корневые
остатки; 1.5 — внесение удобрений (органических,
минеральных, сидеральных); 2.1 — эмиссия солей
(ионов) из почвы; 2.2 — поглощение солей (ионов)
корнями; 2.3 — эмиссия газов из почвы;
2.4 — поглощение газов листвой.
* Овсинский И.Е. Новая система земледелия. — Киев, 1899.
** Моргун Ф.Т. Прощание с плугом// Разумное земледелие.
2000. № 2.
17http://www.ecolife.ru
Реферат Экономика и управление
Расширяя пространство
Наша цивилизация — первая, ко-
торая помещает сделанные чело-
веком предметы далеко за преде-
лами родной планеты и при этом
использует их для создания богат-
ства. Это уже само по себе отли-
чает наше время как революци-
онный момент истории.
Тем не менее мы мало знаем о
том, как воздействует этот фактор
на нашу повседневную жизнь и
нашу экономику. Мало кто отдает
себе отчет в том, что каждый раз,
когда мы пользуемся банкоматом
или телефоном, то прибегаем к
услугам технологии, базирующей-
ся в 12 000 миль от Земли, или что
каждый пациент, получающий
лечение диализом или носящий
кардиостимулятор, обязан техно-
логиям, а в некоторых случаях
людям, которые покинули пла-
нету, называемую нами своим
домом.
Искусственные спутники свя-
зи, глобальная система навигации
и определения положения, в те-
чение четырех десятилетий раз-
рабатывавшаяся Министерством
обороны США и обошедшаяся в
14 млрд долл., спутниковое теле-
видение — это фрагменты рожда-
ющейся космической инфра-
структуры, которая в ближайшие
десятилетия и столетия будет все
больше усовершенствоваться и
влиять на создание экономиче-
ских ценностей…
В сегодняшней еще довольно
примитивной форме — зачастую
близоруко оцениваемой как не-
Стремление в космос
Э. Тоффлер
Х. Тоффлер
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a
4 2009a

More Related Content

What's hot

эиж 3-2009a
эиж 3-2009aэиж 3-2009a
эиж 3-2009aeconadin
 
эиж 6-2009a
эиж 6-2009aэиж 6-2009a
эиж 6-2009aeconadin
 
1 2011 - копия
1 2011 - копия1 2011 - копия
1 2011 - копияeconadin
 
экологический календарь автор составитель
экологический календарь автор составительэкологический календарь автор составитель
экологический календарь автор составительМаксим Дырдин
 
сценарий мероприятия
сценарий мероприятиясценарий мероприятия
сценарий мероприятияAsem Sarsembayeva
 
Earth Day presentation
Earth Day presentationEarth Day presentation
Earth Day presentationpreemstvennost
 

What's hot (19)

8 2012
8 20128 2012
8 2012
 
эиж 3-2009a
эиж 3-2009aэиж 3-2009a
эиж 3-2009a
 
12 2010
12 201012 2010
12 2010
 
11 2012
11 201211 2012
11 2012
 
7 2012
7 20127 2012
7 2012
 
10 2012
10 201210 2012
10 2012
 
5 2012
5 20125 2012
5 2012
 
эиж 6-2009a
эиж 6-2009aэиж 6-2009a
эиж 6-2009a
 
1 2010
1 20101 2010
1 2010
 
6 2011
6 20116 2011
6 2011
 
8 2011
8 20118 2011
8 2011
 
1 2011 - копия
1 2011 - копия1 2011 - копия
1 2011 - копия
 
экологический календарь автор составитель
экологический календарь автор составительэкологический календарь автор составитель
экологический календарь автор составитель
 
6 2010
6 20106 2010
6 2010
 
11 2011a
11 2011a11 2011a
11 2011a
 
2 2010
2 20102 2010
2 2010
 
сценарий мероприятия
сценарий мероприятиясценарий мероприятия
сценарий мероприятия
 
1 2009a
1 2009a1 2009a
1 2009a
 
Earth Day presentation
Earth Day presentationEarth Day presentation
Earth Day presentation
 

Similar to 4 2009a

эиж 2-2009a
эиж 2-2009aэиж 2-2009a
эиж 2-2009aeconadin
 
10 2011-гот
10 2011-гот10 2011-гот
10 2011-готeconadin
 
Через книгу - в мир природы
Через книгу - в мир природыЧерез книгу - в мир природы
Через книгу - в мир природыgorbiblio
 
эиж 10-2009a
эиж 10-2009aэиж 10-2009a
эиж 10-2009aeconadin
 
199847162 программа-11кл
199847162 программа-11кл199847162 программа-11кл
199847162 программа-11клAnastasia Bulyga
 

Similar to 4 2009a (16)

10 2010
10 201010 2010
10 2010
 
эиж 2-2009a
эиж 2-2009aэиж 2-2009a
эиж 2-2009a
 
5 2010
5 20105 2010
5 2010
 
10 2011-гот
10 2011-гот10 2011-гот
10 2011-гот
 
1 2010
1 20101 2010
1 2010
 
11 2010
11 201011 2010
11 2010
 
1 2012
1 20121 2012
1 2012
 
Ecology
EcologyEcology
Ecology
 
3 2010a
3 2010a3 2010a
3 2010a
 
9 2011
9 20119 2011
9 2011
 
5 2009a
5 2009a5 2009a
5 2009a
 
Через книгу - в мир природы
Через книгу - в мир природыЧерез книгу - в мир природы
Через книгу - в мир природы
 
эиж 10-2009a
эиж 10-2009aэиж 10-2009a
эиж 10-2009a
 
199847162 программа-11кл
199847162 программа-11кл199847162 программа-11кл
199847162 программа-11кл
 
4 2010
4 20104 2010
4 2010
 
8 2012p
8 2012p8 2012p
8 2012p
 

More from econadin

More from econadin (20)

номер 1 2 2016
номер 1 2 2016номер 1 2 2016
номер 1 2 2016
 
Mkk d373 (1)
Mkk d373 (1)Mkk d373 (1)
Mkk d373 (1)
 
Mkk d369
Mkk d369Mkk d369
Mkk d369
 
Mkk d358
Mkk d358Mkk d358
Mkk d358
 
25.02.2016
25.02.201625.02.2016
25.02.2016
 
Mkk d354
Mkk d354Mkk d354
Mkk d354
 
Mkk d350
Mkk d350Mkk d350
Mkk d350
 
#10
#10#10
#10
 
#7
#7#7
#7
 
#6
#6#6
#6
 
#10
#10#10
#10
 
Mkk d349
Mkk d349Mkk d349
Mkk d349
 
# ндт 2 ( 9)
# ндт 2 ( 9)# ндт 2 ( 9)
# ндт 2 ( 9)
 
#8
#8#8
#8
 
Mkk d347
Mkk d347Mkk d347
Mkk d347
 
#7
#7#7
#7
 
Mkk d344
Mkk d344Mkk d344
Mkk d344
 
Mkk d343
Mkk d343Mkk d343
Mkk d343
 
программа курсы 2015
программа курсы 2015программа курсы 2015
программа курсы 2015
 
презентация
презентацияпрезентация
презентация
 

4 2009a

  • 1. ЭКОЛОГИЯИЖИЗНЬ4(89)’2009 ДАРВИН — УОЛЛЕС • ПОЧВА ЗЕМНАЯ • СТРЕМЛЕНИЕ В КОСМОС • РЕПТИЛИИ РОССИИ • ПЕПТИДНОЕ ДОЛГОЛЕТИЕ • ПРИРОДНЫЕ КАТАКЛИЗМЫ • ВДОЛЬ КУРИЛЬСКОЙ ГРЯДЫ • КОНГРЕСС ЗДОРОВЬЯ • СНОВА О ВИТАМИНАХ • ЧЕЛОВЕЧЕСТВО НА БОБАХ «Экология и жизнь» Современный журнал о мире, в котором мы живем Подписка во всех отделениях связи cover.indd 1cover.indd 1 27.03.2009 17:39:1627.03.2009 17:39:16
  • 2. «Мыслить глобально, действовать локально» — вот емкий и глубокий лозунг Дней Земли. Идея проведения Дня Земли заключается в активизации массового экологического движения, которое могло бы изменить структуру потребления и практику промышленного производства. В России День Земли отмечают с 1990 года. Праздник стал массовым, его участники желают своими руками принести конкретную пользу, сколь бы малой она ни казалась. Делая любое дело во благо природы, знайте, что вы не одиноки! 22 апреля — Всемирный день Земли cover.indd 2cover.indd 2 27.03.2009 17:39:2127.03.2009 17:39:21
  • 3. Э. ТОФФЛЕР, Х. ТОФФЛЕР Стремление в космос Выходя за пределы атмосферы, человек получает возможность обогатить Землю. К. ЗГУРОВСКИЙ Вдоль Курильской гряды Как живут люди на краю российской Ойкумены. Стремление в космос ради Земли 12 апреля 2009 года исполняется 48 лет со дня полета первого че- ловека в космос. Эта дата не кру- глая, и можно было бы не отме- чать ее особо, если бы не одно обстоятельство: Юрию Алексе- евичу Гагарину в этом году ис- полнилось бы 75 лет. Вдвойне значительно, что этот юбилей пришелся на Международный год астрономии. Первый в исто- рии полет человека за пределы земного тяготения сделал гипо- тезу о возможности практиче- ской деятельности человека в космосе реальностью, открыл новое направление в развитии цивилизации. По прошествии почти полуве- ка прорыв в космос и создание спутниковой инфраструктуры уже трансформировали многие аспекты нашей повседневной жизни и используются для созда- ния богатства на Земле. Это уже само по себе отличает наше вре- мя как революционный момент истории. С космосом связаны и наши надежды на сохранение планеты как среды обитания и источника жизни. В этом году День космо- навтики совпал с Вербным вос- кресеньем. На Руси вербе при- писывалась сила охранять дома от пожара, нивы от града, оста- навливать бурю. Во время грозы освященную вербу ставили на подоконник — верили, что это спасет дом от попадания мол- нии. Веточка вербы олицетворя- ет собой земную природу, кото- рая дает жизнь и защищает ее. Логично, что весенний месяц апрель дарит нам еще один праздник — Всемирный день Земли, который призывает нас влиться в ряды экологическо- го движения за сохранение пла- неты. В.В. БОБРОВ, А.А. ВАРШАВСКИЙ Пресмыкающиеся фауны России 64 В. ПЕРЕДЕРИН Что нужно знать о витаминах 80 17 40
  • 4. Дарвиновские чтения Darwinian readings Т. Юнкер, У. Хоссфельд. Дарвин — Уоллес. Биографические параллели Теории двух ученых, созданные независимо, почти полностью совпадают. Thomas Junker, Uwe Hoßfeld. Darwin — Wallace: biographic parallels Although both theories were developed independently they are almost agree. 4 Н. Витковски. Д'Арси Томпсон: пространство видов Ученый, принципиально дополнивший теорию происхождения видов. N.Vitkovski. D’Arcy Thompson: the space of species This scientist essencially elaborated the Darwin's theory of the origin of species. 7 А.С. Керженцев, Ю.А. Кузьменчук. Почва — основа существования человека Как сохранить уникальную способность земли — ее плодородие. A.S. Kerzhentsev, Yu.A. Kuzmenchuk. Soil as the basis of human being existеnce In what way we can preserve its productivity. 11 Реферат Synopsis Э. Тоффлер, Х. Тоффлер. Стремление в космос Выходя за пределы атмосферы, человек получает возможность обогатить Землю. E.Toffler, H.Toffler. Pursuit of space Outside the atmosphere a human being can enrich our planet. 17 В. Пальц. Биотопливо: новая возможность или угроза? Почему растут цены на продовольствие. V. Palts. Biofuel: new resources or dangers? Possible reasons for a food price increase. 22 Экологичный и экономичный A new vehicle symbol — an ecological and economy car 25 Ю.Н. Елдышев. ВИЭ в российской энергетике Yu.N. Eldyshev. Renewable energy sources in the Russian power engineering 28 Е. Аксенова, С. Летяго. Чудо — край Карелия Отчитываются экологические экспедиционные отряды. Е. Aksenova, S. Letyago. Karelia — a wonderland Ecological expedition teams report. 32 Семинар Seminar М.Д. Андреев. Дистанционное зондирование в экологических исследованиях Чтобы знать свою планету, надо видеть ее со стороны. M.D. Andreev. Space sounding in ecological research To learn our planet better we need to look at it ab extra. 36 Образовательный дневник Educational diary 39 Альбом биоразнообразия Album of biodiversity В.В. Бобров, А.А. Варшавский. Пресмыкающиеся фауны России V.V. Bobrov, A.A. Varshavski. Reptiles of the Russian fauna 40 ОБРАЗОВАНИЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ EDUCATION FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ SUSTAINABLE DEVELOPMENT: ECONOMY & MANAGEMENT ЭКОЛОГИЯ. ЧЕЛОВЕК. ОБЩЕСТВО ECOLOGY HUMAN BEING SOCIETY Рекомендован Министерством образования РФ для образовательных учреждений в 2000 г. Содержание 4(89)’2009 Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и культурного наследия. Свидетельство ПИ № ФС77–18978 от 24.11.2004. №4(89)’2009 г. Выходит с 1996 г. Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК. Школы Москвы обеспечиваются подпиской при поддержке Департамента природопользования и охраны окружающей среды г. Москвы Адрес редакции: 117648, Москва, а/я 28 тел./факс: (495) 319—0247, 319–9233 e-mail: ecolife21@gmail.com сайт в Интернете: http://www.ecolife.ru Сведения о публикациях входят в «Реферативный журнал» и базы данных ВИНИТИ и публикуются в международной справочной системе по периодическим и продолжающимся изданиям «Ulrich’s Periodicals Directory». При перепечатке ссылка на журнал обязательна. Рукописи не возвращаются и не рецензируются. Подписано в печать 26.03.09 г. Формат 84х108 1/16. Усл. печ. л. 6. Тираж 21 600 экз. Заказ 682. Отпечатано в ОАО «Кострома» © АНО «ЖУРНАЛ «ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ» Учредитель Автономная некоммерческая организация (АНО) «ЖУРНАЛ «ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ» Моисеевский совет Г.А. Заварзин, академик РАН (биология) А.Б. Куржанский, академик РАН (процессы управления) А.А. Петров, академик РАН (математика, экономика) В.С. Степин, академик РАН (философия) В.А. Лекторский, академик РАН (философия) Редколлегия Ж.И. Алферов, А.М. Амирханов, С.И. Барановский, Ю.В. Гуляев, Н.С. Касимов, А. Луке (Испания), Н.Н. Марфенин, Б.М. Миркин, Н.Н. Михеев, В.М. Неронов, И.Г. Поспелов, А.А. Соловьянов, К. Тиссен (Германия), В.И. Трухин, Г. Шеер (Германия), С.А. Шоба, Г.А. Ягодин, А.А. Ярошинская Главный редактор А.Л. Самсонов Зам. главного редактора Ю.Н. Елдышев Ответственный секретарь В.И. Вальков Редактор Т.С. Репина Художественное оформление А. Врадий, В. Блохин Компьютерная верстка И.Г. Патрашкова Исполнительный директор В.Е. Блохин Связи с общественностью В.А. Колодина Сайт в Интернете С.А. Тягунов
  • 5. Ю.Н. Елдышев. Жизнь без старости Yu.N. Eldyshev. Life without senility 44 Отовсюду обо всем From everywhere about everything 50 Ю.Н. Елдышев. Судьба льда в Арктике и урожая в тропиках Yu.N. Eldyshev. Fate of ice in the Arctic and harvest in the tropics 52 Природные катаклизмы — 2008: бедствий меньше, жертв и разрушений больше. Natural disasters — 2008: fewer events — more victims and more damage. 56 И. Прошкина. Неспокойные материки Земли Возможен ли точный сейсмический прогноз? I. Proshkina. Restless continents Do we hope to have reliable earthquake prediction? 59 Сохранить Балтику чистой! To keep the Baltic clean 63 Путешествия «ЭиЖ» Our trips К. Згуровский. Вдоль Курильской гряды K. Zgourovski. Along the Kurile ridge 64 Региональная мозаика Regional mosaic 70 Т. Фролова, Г. Врадий. В лесу доледникового периода T. Frolova, G. Vradiy. In the preglacial forest 72 Здоровый образ жизни — государственная забота Healthy life is a state care 78 В. Передерин. Что нужно знать о витаминах V. Perederin. What we need to know about vitamins 80 Новости медицины News of medicine 82 И. Кузнецов. Человечество на бобах I. Kuznetsov. The mankind «on beans» 84 Экоарт Н. Гончаренко. «Новый урбанизм» — город для человека N. Goncharenko. «New urbanism» — a town for people 88 Н.Д. Коваленко. Белый камень N.D. Kovalenko. White stone 92 Эссе номера А.В. Марков. Новая мегапарадигма научного знания A.V. Markov. A new megaparadigm of scientific knowledge 94 ЗДОРОВЬЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА HEALTH AND ENVIRONMENT РЕГИОНЫ И ГОРОДА REGIONS AND CITIES ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ GLOBAL PROBLEMS Table of Contents 4(89)’2009 Recommended for educational institutions by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation Founder Independent non-commercial Organization «Journal «Ecology and Life» The Moisseyev Council Academician G.A. Zavarzin (biology), Academician A.B. Kurzhanskiy (control processes), Academician A.A. Petrov (mathematics, economics), Academician V.S. Stepin (philosophy), Academician V.A. Lektorskiy (philosophy) Editorial Board Zh.I. Alferov, A.M. Amirkhanov, S.I. Baranovskiy, Yu.V. Gulyaev, N.S. Kassimov, A. Luque (Spain), N.N. Marfenin, B.M. Mirkin, N.N. Mikheyev, V.M. Neronov, I.G. Pospelov, K. Thiessen (Germany), V.I. Trukhin, H. Scheer (Germany), S.A. Shoba, A.A. Soloviaynov, G.A, Yagodin, A.A. Yaroshinskaya Editor-in-chief A.L. Samsonov Deputy editor-in-chief Yu.N. Eldyshev Executive secretary V.I. Val’kov Editor T.S. Repina Art design A. Vradiy, V. Blokhin Computer design I.G. Patrashkova Chief executive V.E. Blokhin PR manager V.A. Kolodina Web site S.A. Tyagunov «Ecology and Life» has been published since 1996 Circulation — 21 600 copies Postal address: P. B. 28, Moscow, 117648, Russian Federation Tel./fax: +7 (495) 319—0247, 319–9233 e-mail: ecolife21@gmail.com Web site: http://www.ecolife.ru Refer to the journal when reprinting. Articles are not reviewed and returned.
  • 6. 4 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009 Экология Человек Общество Дарвиновские чтения И звестно, что летом 1842 года Чарлз Дарвин решил наконец, что собрал достаточно мате- риалов по проблеме происхождения видов, чтобы изложить свои соображения в виде небольшо- го наброска («Sketch»). В нем уже была представлена общая структура его теории. Двумя годами позже Дарвин написал расширенную версию («Essay»), ко- торая, согласно его распоряжению, должна была быть опубликована в случае его смерти, если он не успеет написать что-то новое на эту тему. Вместо того чтобы опубликовать этот очерк сра- зу, Дарвин в течение восьми последующих лет (1846–1854) обратился к морфологическим и таксо- номическим исследованиям усоногих раков и другим занятиям. Промедление Дарвина с публикацией ра- боты об эволюции во многом было связано с опасе- нием конфронтации со своим социальным классом и коллегами, и это опасение было небеспочвенным. Только в сентябре 1854 года Дарвин снова посвя- тил все свои силы теории происхождения видов. Он обновил и улучшил ее, а по многим пунктам провел многочисленные специальные исследования. В ин- тенсивной переписке со специалистами всего мира он собирал необходимую информацию по различ- ным вопросам, общаясь как с любителями, так и с профессиональными селекционерами, добывая таким образом ценные сведения. 18 июня1858 года Дарвину неожиданно пришлось прервать свою работу над «Большой книгой о видах» («Big Species Book»), в которой он хотел представить свою новую теорию. Он уже закончил значительную часть рукописи, когда до него дошло письмо натура- листа Альфреда Рассела Уоллеса (Alfred Russell Wallace, 1823–1913), который работал в то время на Моллукских островах. В письме была рукопись, ко- торую Уоллес хотел опубликовать. Дарвин был по- трясен содержанием рукописи — Уоллес не только выступил на стороне теории эволюции и общего происхождения, но и предложил эволюционный механизм, который почти полностью совпадал с тем, что предлагал сам Дарвин. В письме, которое Дарвин в тот же день послал Лайелю, можно прочитать: «Я еще никогда не встречал настолько поразитель- ных совпадений; если бы у Уоллеса был мой руко- писный набросок 1842 года, он не мог бы сделать лучшего краткого сообщения о нем! Даже употреб- ляемые им понятия использованы мной в качестве названий моих глав». Естественно возникает вопрос: действительно ли теория Уоллеса идентична теории Дарвина, и если да, то как объясняется это удивительное совпадение? Есть ли биографические параллели между Дарвином и Уоллесом? Как Дарвин, так и Уоллес были англичанами, оба они предприняли длительные исследовательские экспедиции, оба прочитали одни и те же книги, пре- жде всего «Принципы геологии» Лайеля, «Эссе» Мальтуса и «Следы» Чэмберса, и оба были увлечен- ными натуралистами. Но имеются важные различия, прежде всего в их социальном положении. Дарвин был состоятельным человеком, учился в одном из элитарных университетов Англии и принадлежал к научному сообществу Лондона. Уоллес, напротив, был сыном обедневшего мелкого предпринимателя ДАРВИН — УОЛЛЕС Биографические параллели Т. Юнкер, У. Хоссфельд
  • 7. 5http://www.ecolife.ru и никакого высшего образования не получил. Он за- рабатывал себе на жизнь тем, что собирал на прода- жу коллекции птиц и насекомых в тропических странах. В апреле 1848 года Уоллес вместе с Генри Уолтером Бэйтсом отправился в экспедицию в бассейн Амазонки. К этому времени Уоллес уже стал сторон- никомэволюционнойтеорииподвлиянием«Следов» Чэмберса. На пути домой корабль затонул и Уоллес потерял все коллекции. В начале мая 1854 года он снова покинул Англию, на этот раз отправившись на Малайский архипелаг. Спустя чуть больше года Уоллес написал свою первую важную статью «О за- коне, который управляет интродукцией новых видов» (1855). В ней Уоллес уже высказывал идею эволюции и обосновывал ее фактами близости сход- ных видов в пространстве и времени. Как и Дарвин, Уоллес полемизировал с Лайелем, отрицавшим воз- можность превращения одного вида в другой. В 1855 году Уоллес еще не выявил механизма эво- люции, и в точности так же, как и для Дарвина, толч- ком для него послужила книга Мальтуса. В феврале 1858 года Уоллес страдал от тяжелых приступов ма- лярии на острове Тернате, ему приходилось лежать по несколько часов в день. В это время, как он позд- нее рассказывал, он мог заниматься только тем, что думать на всякие отвлеченные темы. Он вспом- нил книгу Мальтуса, которую читал 12 лет назад: «Я думал о его ясном представлении о «позитивных препятствиях роста населения» — болезнях, ката- строфах, войнах и голоде, которые держат население диких рас на низком уровне развития, так же как они это делают у цивилизованных народов. Потом я за- метил, что те же причины или их эквиваленты также постоянно действуют и в случае животных; и по- скольку в нормальных условиях животные размно- жаются гораздо быстрее, чем люди, то каждый год огромное их количество должно уничтожаться для того, чтобы поддерживать численность вида на низ- ком уровне, поскольку в противном случае мир уже давно был бы густо населен теми, которые наиболее быстро размножаются». Ему «неожиданно пришла в голову мысль, что этот автоматический процесс существенно улучшает расы, потому что в каждом поколении худшие несомненно подавляются, а об- ладающие каким-либо преимуществом сохраняют- ся — то есть выживают наиболее приспособленные». Чем больше Уоллес об этом думал, тем больше убеж- дался в том, что обнаружил тот самый закон проис- хождения видов, который так долго искал. Он начал записывать свои мысли и спустя несколько дней смог послать свою рукопись Дарвину. Потом он на- пишет, что был, «естественно, удивлен, что Дарвин пришел к той же идее и что он уже почти завершил обширную работу, в которой представил ее в исчер- пывающей форме» (Wallace, 1905). Статья Уоллеса была опубликована под названием «О тенденции вариететов неограниченно отклонять- ся от исходного типа». Ее цель состояла в том, чтобы показать, «что имеется общий принцип природы, что многие вариететы родительского вида могут вы- жить и привести к появлению следующих одно из Чарлз Дарвин Альфред Рассел Уоллес
  • 8. 6 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009 Экология Человек Общество Дарвиновские чтения другого уклонений, которые все более удаляются от первоначального типа» (Wallace, 1858). Жизнь диких зверей является борьбой за существование, и даже наименее плодовитые из них быстро увеличи- лись бы в числе, если бы этому не было препятствий. В этой борьбе более слабые и менее совершенные организмы погибают. И в заключение Уоллес выска- зал свое убеждение в том, что этим процессом можно объяснить неограниченную эволюцию, вымирание и приспособление: «Мы показали, что в природе имеется тенденция к продолжающемуся отклоне- нию определенных классов вариететов все дальше и дальше от их первоначального типа — отклоне- нию, для которого, по всей видимости, нет основа- ний проводить какие-либо твердые границы <...>. Этот процесс может, как я полагаю, идти небольши- ми шагами в различных направлениях <...> и осу- ществляться таким образом, что это будет согласо- вываться со всеми явлениями, которые наблюдаются среди живых организмов: их вымиранием и сменой одних другими в прошедшие времена и со всеми необычными модификациями формы, инстинкта и образа жизни, который они демонстрируют». Теория Уоллеса в основных чертах совпадает почти полностью с теорией Дарвина — неограниченная из- менчивость и борьба за существование ведут к не- прерывной эволюции. Но имеется небольшое отли- чие: в то время как Дарвин придавал большое значе- ние практике селекции, Уоллес считал эту аналогию неубедительной. В последующие годы появились и другие различия в представлениях Дарвина и Уоллеса. Так, в 1860-е годы Уоллес высказывался против идеи наследования приобретенных призна- ков, и в 1880-е годы он стал одним из энергичных защитников Вейсмана. Уоллес не придерживался принципа полового отбора и отвергал также попыт- ку Дарвина объяснить отбором появление духа* че- ловека. Еще в 1858 году Уоллес объяснял с помощью селекционной теории развитие всех организмов, в том числе человека. Но в середине 1860-х годов он увлекся спиритизмом и начал высказываться против естественного появления человеческого духа. Но вернемся к 1858 году. Дарвин после некоторого сопротивления все же согласился с мнением своих друзей — Хукера и Лайеля — о том, что публикация его собственных соображений об эволюции одновре- менно со статьей Уоллеса права приоритета не нару- шит. На собрании Линнеевского общества 1 июля 1858 года Лайелем и Хукером была представлена ру- копись Уоллеса вместе с выдержками из рукописей Дарвина и их писем. Как ни странно, реакция обще- ственности на это совместное предварительное со- общение была очень слабой и ни в коей мере не сравнимой с тем вниманием, которое привлекла книга «Происхождение видов». Дарвин сперва начал работать над кратким изложением своей теории, но скоро заметил, что слишком сжатое ее описание не сработает, и написал довольно объемистую версию, которая стала книгой «Происхождение видов». Переписка Дарвина показывает, что он немало сделал для того, чтобы его книга имела успех, а его теория избежала участи теорий Ламарка и Чэмберса. Во-первых, он долго и тщательно знакомил со свои- ми идеями узкий круг своих коллег. До 1859 года это были в первую очередь Лайель, Хукер, Гексли и Грей. Во-вторых, он добился известности в научном ми- ре — с 1840 года Дарвин считался одним из ведущих натуралистов Англии. Дарвин обосновывал свои идеи большим количеством наблюдений и при этом избегал специальной терминологии, так что даже небиологи могли понять его теорию. Когда в ноябре 1859 года его книга наконец появилась, она сразу привлекла к себе всеобщее внимание и имела редкий для научной книги коммерческий успех. Уже в пер- вые месяцы после опубликования было продано свыше 3800 экземпляров книги, а в течение несколь- ких последующих лет появились переводы на основ- ные европейские языки.** * * * Именно Дарвину удалось поколебать последний оплот веры в творение и статическое состояние мира. Более чем кто-либо он стремился к тому, чтобы представление об изменении биологических видов сделалось всеобщим убеждением. Он показал, что для объяснения целесообразного строения орга- низмов не нужно принимать существование извне заданной цели развития. Благодаря его трудам эво- люция в течение всего нескольких лет была призна- на установленным фактом подавляющим большин- ством образованных людей. Хотя теория Дарвина стала решительным проры- вом в развитии представлений о природе, традици- онные (прежде всего религиозные и идеалистиче- ские) представления продолжали существовать. Для того чтобы устранить эти исторические реликты, по- требовалась работа многих поколений биологов. Такая работа требуется и сейчас. Печатается по: Юнкер Т., Хоссфельд У. Открытие эволюции: революционная теория и ее история. — СПб., 2007. ** При жизни Дарвина «Происхождение видов» выдержало 6 английских (1859, 1860, 1861, 1866, 1869, 1872), 3 американских, 5 немецких, 3 русских (русский язык был вторым иностранным языком после немецкого, на который была переведена книга Дарвина), 3 французских и по одному итальянскому, голландско- му и шведскому изданию. — Ред.* Сейчас мы сказали бы «сознания». — Ред.
  • 9. 7http://www.ecolife.ru Д' Арси Вентворт Томпсон — тот самый случай, когда уместно говорить о «неизвестной зна- менитости». «Знаменитости» — потому что всякий ученый от математика до биолога знает его имя и видит в нем одного из создателей той науки, что продолжает развиваться на обочине других наук и под их влиянием, — морфогенетики, или науки о формах, пришедшей на смену «морфологии», осно- ванной Гёте. «Неизвестной» — потому что никто его не читал; те немногие, кто полюбопытствовал загля- нуть в его монументальный труд (1116 страниц) «Рост и форма» (1917 г. — первое издание, 1942 г. — дополненное и переработанное), удовольствовались разглядыванием иллюстраций. Но в голове у каждо- го, где-то на задворках нейронной сети, навсегда запечатлелось изображение из вышеназванного со- чинения, состоящее из двух частей. На первой — си- луэт двузуба, именуемого также еж-рыбой, наложен- ный на декартову координатную сетку. Вторая часть показывает ту же самую рыбу на сетке, растянутой, как эластичная ткань: горизонтальные прямые изо- гнуты, вертикальные расходятся — и исходный дву- зуб превращается в рыбу-луну (Orthagoriscus mola)... Мастеров «морфинга» — компьютерной технологии, позволяющей растянуть тыкву в морковку, — такое превращение удивит, конечно, гораздо меньше, чем первых читателей книги в 1917 году. И они не будут задаваться вопросом, мучившим всех тех, кто тогда увидел хоть раз этот рисунок: не осуществляется ли переход от одного вида животных к другому простой деформацией пространства? Теория преобразований, представленная этим знаменитым рисунком, нанесла ощутимый удар по чувству биологического здравого смысла, и специа- Д'Арси Томпсон: пространство видов Н. Витковски Из книги профессора физики Никола Витковски (Nicolas Witkowski) «Сентиментальная история науки» в переводе Дм. Баюка (М.: КоЛибри, 2007).
  • 10. 8 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009 Экология Человек Общество Дарвиновские чтения листы по биологии развития не пожалели сил, чтобы объяснить, почему два столь далеких друг от друга вида, как еж-рыба и рыба-луна, демонстрируют такую неожиданную геометрическую близость. Язык современной биологии, построенный на самых проверенных догмах биохимии и воцарив- шийся после того как были тщательно выметены последние остатки дедовской описательной зооло- гии, язык, в котором всякий живой организм пред- ставлен посредством линейной последовательности химических оснований и генов, — такой язык не по- зволит сформулировать объяснения преобразовани- ям Д'Арси, вовлекающим все три пространственных измерения. Если же говорить о самом Д'Арси, то он оказывается еще более непостижимым, чем его тео- рия. Он был зоологом, но его книга представляет собой попытку произвести глобальную оценку всех форм жизни, в точности противоположную класси- фикационному «пуантилизму». Он был математи- ком, но его рассуждения — прежде всего качествен- ные — опираются на самую элементарную матема- тику. Наконец, он был страстно увлечен классиче- ской филологией и переводил Аристотеля, но его текст, содержащий наряду с вычислениями цитаты из Платона и Пифагора, бесконечно далек от кано- нов современной научной прозы, требующих жерт- вовать литературным стилем ради точности и запре- щающих какие бы то ни было экскурсы в донаучную древность. Д'Арси родился в 1860 году в Эдинбурге, в семье потомственных капитанов дальнего плавания, не- многие из которых умерли в своей постели. Так, его отец появился на свет в открытом море близ острова Тасмания (называвшемся тогда Землей ван Димена) на борту корабля его деда. Преподаватель классиче- ской филологии, известный своим нонконформиз- мом (активный сторонник обучения девочек и про- тивник телесных наказаний), отец Д'Арси Томпсона вполне мог бы служить прообразом для персонажа «Общества мертвых поэтов». Среди его учеников был юный Стивенсон, однако получить кафедру древнегреческого ему так и не удалось. С ранних лет маленького Д'Арси окружала литература — товари- щи по школе прозвали его «Dafty» («ненормаль- ным») за привязанность к книгам. Он обожал соби- рать гербарии под руководством директора школы, великана-бородача с Оркнейских островов, чьи бранные словечки разносились эхом от Килмарнока до Инвернесса. «Его глаза всегда были открыты, и он учил и нас открывать наши — чтобы видеть не толь- ко разные растения, но также птиц и насекомых. Большинство учеников видели в этом всего лишь игру, но для меня эти моменты стали определяю- щими». После того как его приняли в престижный Тринити-колледж Кембриджского университета, Будьте осторожны: внимательно посмотревший на эти рисунки не забудет их никогда! Увы, поздно: вы их уже видели... и навсегда теперь запомните, что получить из одной рыбы другую можно простым искривлением пространства, хотя это явно различные виды. В эпоху генетики «теория преобразований» Д'Арси Томпсона (1917) по-прежнему интригует и по-прежнему не имеет удовлетворительного биологического объяснения. Двузуб Рыба-луна
  • 11. 9http://www.ecolife.ru Д'Арси бродил по окрестностям в поисках папорот- ников, выступал на семинарах с докладами («Аристотель о цефалоподах») и перевел с немецкого книгу о гибридизации цветов, к которой Дарвин (за год до смерти) написал предисловие. В безумном увлечении он начал вместе с отцом переводить и «Историю животных» Аристотеля — дело, потребо- вавшее тридцати лет то откладываемой, то возобнов- ляемой работы, — и составил список всех упомина- ний птиц в мифах и аллегориях, знакомых ему по античной литературе. Но, оказавшись не в состоя- нии написать диссертацию, которая открыла бы ему двери университета, он должен был удовольство- ваться узкой лазейкой, став преподавателем в Дан- ди — портовом городке, где процветал китобойный промысел. Оттуда он писал как-то одному из своих коллег: «Меня поставили преподавать математику, и я, кажется, открыл кое-какие неожиданные свойства спирали фораминиферов!» Это было первое упоми- нание о том грандиозном труде, который отныне поглотит всю его жизнь: смотреть на живые организ- мы глазами геометра. На этом пути ему предшествовал Галилей, выска- зав некоторые соображения по поводу законов мас- штаба. Из них, в частности, следовало, что никакой динозавр не мог достичь размеров Триумфальной арки: при удвоении размеров кости ее объем (а зна- чит, и вес) увеличивается в восемь раз, в то время как площадь поперечного сечения (а значит, и сопротив- ление излому) — только в четыре. Но есть и другие, более тонкие ограничения, вовлекающие понятия поверхностного натяжения или минимальной по- верхности; они диктуют форму клеток или пчелиных сот, шестиугольных снежинок или скелета тапира. Почему рога барана свернуты в логарифмическую спираль? Почему скелеты радиолярий с точностью повторяют форму пузырей мыльной пены в их бес- конечном разнообразии? Почему капля чернил, упавшая в воду, воспроизводит структуру, аналогич- ную медузе? Почему, если только это не очевидный принцип экономии, природа пользуется столь огра- ниченным набором родовых форм? Д'Арси находил тысячи примеров подобной экономии природы и при чтении книг, и во время путешествий, и при ис- полнении своих многочисленных обязанностей. Как преподаватель он обходил окрестности со своими студентами, обсуждая ланцетника или зеглодона, сухопутного предка дельфина; как хранитель уни- верситетского музея он собирал еще более редкие образцы; как шеф Англо-Американской исследова- тельской комиссии по меху морского котика Берингова моря он открывал для себя флору и фауну островов Прибылова и Алеутских островов; как на- учный эксперт Шотландского рыболовецкого бюро он прочесывал Северное море на борту сейнера, пе- ределанного в океанографическое судно; как отец трех дочерей он наслаждался вместе с ними преле- стями прогулок натуралиста. Вот что пишет одна из дочерей: «Он складывал папоротники в свой носовой пла- ток, насекомых — в спичечный коробок, семена и личинки — в зонтик. Его карманы были набиты ракушками и клейкими козявками, а песком он наполнял бумажные пакетики. Числа и перио- дичность были так для него важны, что он пересчи- тывал лепестки цветов, гребни на песке, перья в крыльях птиц и ступени, ведущие на колокольню церкви». По мере того как вырисовывалось дело его жизни, Д'Арси выяснил, что наблюдаемое сходство между теми или иными животными или растениями может быть точно выражено с помощью геометрии. Простым геометрическим преобразованием палец
  • 12. 10 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009 Экология Человек Общество Дарвиновские чтения ноги ископаемого тапира превращался в палец ноги тапира ныне живущего, одна рыба превращалась в другую, динозавр — в крокодила, а череп шимпан- зе — в череп современного человека. Игра получа- лась грандиозной: преобразуя скаровую рыбу в мор- ского ангела (рыбу-луч), Д'Арси заметил, что дефор- мированные координатные линии в точности следу- ют полоскам (лучам) на боках морского ангела! Другую метаморфозу он описал как «точную анало- гию одной из самых простых деформаций, возника- ющих у ископаемых в результате сдвига породы». Он показал, как превратить пикшу в камбалу, «раскаты- вая ее с помощью скалки, как делает кондитер». Меся живое тесто посредством гиперболических де- формаций, наш геометр-демиург обнаружил «опре- деленный инвариант». С его помощью он с легко- стью превратил череп человека в череп шимпанзе, собаки и дельфина, но не в голову жесткокрылого насекомого или каракатицы. Так возникало чисто геометрическое представление о виде, позволившее Д'Арси привлечь внимание биологов к действию фи- зических сил в лоне живой материи. Но те, напере- бой излагая эволюционистское кредо, внимали ему крайне рассеянно, к тому же, как подчеркивал сам Д'Арси, «они считали, что кристалл и клетку разде- ляет пропасть». А физические силы — они не делают различий между живой и неживой материей. «О росте и форме» — книга целой жизни, и она (как и работы Жана Анри Фабра, которые Д'Арси превозносил до небес) стала кульминацией «биоло- гии взгляда», полагающейся на наблюдение, полное терпения и симпатии, в деле выявления тайн живой природы. Полная противоположность практикуемо- му сегодня, невзирая на издержки, «общегенетиче- скому» подходу, от которого с нетерпением ждут — вот только схлынет на него мода — новых ответов на вопросы старого шотландского пифагорейца. ...Достоинства книги Д'Арси Томпсона — в равной степени следствие глубины его анализа и историче- ских экскурсов, на которые он не скупится. Старая проблема формы пчелиных сот пронизы- вает всю историю науки, начиная с времен Вергилия и Паппа Александрийского (III век). И вот — немно- го меда: Кеплер (первым давший точное описание наблю- дений за пчелиными сотами): «Пчелам дана душа, и потому они способны к геометрии». Реомюр: «Будучи убежден, что пчелы делают основания ячеек пирамидальной формы, вполне до- стойной предпочтения, я подозревал, что причина тому, или одна из причин, лежит в их решении эко- номить воск». Сам Д'Арси писал по поводу этого принципа эко- номии: Тот факт, что и Папп ссылается на принцип экономии, совершенно замечателен. Он означает <...> что Папп определенно предчувствовал тот принцип минимума, который обрел свою высшую форму в принципе наименьшего действия, а до того служил основанием всей физики XVIII века, был обобщен Лагранжем (после работ Ферма), вдохновил Гамильтона и Максвелла и появился вновь в самых последних сочинениях по волновой механике. Фонтенель, вечный (он прожил сто один год) не- пременный секретарь Академии, писал по поводу углов (109°28' и 70°32'), измеренных между стенка- ми в основании сот: «Чудо в том, что определение этих углов значительно превосходит силы общей геометрии и относится к новым методам, основан- ным на теории бесконечности. Но, в конце концов, знать ее пчелам — это было бы слишком, избыток их славы для нее гибелен. Надо подняться до Бесконечного разума, заставившего их слепо следо- вать его указаниям, не поверяя им того света, ко- торый позволил бы им совершенствоваться и усили- ваться самостоятельно и который делает честь нашему Разуму». Дарвин: «Естественный отбор не мог привести к большему архитектурному совершенству, ибо по- стройка каждой секции улья, насколько мы можем видеть, является образцом совершенства по части экономии работы и воска». В заключение Д'Арси приводит длинную цитату из Бюффона, «подходы которого сопоставимы с соб- ственными исследованиями [Томпсона]»: «Хваленые пчелиные соты, столь многих приво- дившие в восхищение, дают мне еще один довод про- тив этого энтузиазма и этих восторгов. Их форма, кажущаяся нам такой геометрически правильной, <...> всего лишь механический и весьма несовершен- ный результат естественных сил, нередко обнару- живаемый в природе, даже в ее самых грубых произ- ведениях; кристаллы и многие другие камни, неко- торые соли и т. п. постоянно принимают, по мере роста, эту форму». Бюффон приводит в пример чешуи кошачьей акулы, стенки второго желудка жвачных животных, семена некоторых цветов, по- верхность кипящей воды... «Следовало бы увидеть больше сознания у мух, чьи сооружения еще более правильны, <...> но этого не хотят видеть или же не сомневаются в том, что правильность, большая или меньшая, зависит исключительно от числа и от формы, но вовсе не от разума этих мелких тварей; чем более они многочисленны, тем больше равных сил противодействуют друг другу и тем больше возни- кает, по механическому принуждению, геометриче- ской правильности и видимого совершенства в их творениях».
  • 13. 11http://www.ecolife.ru ПОЧВА — основа существования человека А.С. Керженцев доктор биологических наук, зав. лабораторией функциональной экологии, лауреат премии Правительства РФ Ю.А. Кузьменчук юрист, магистр экологии Институт фундаментальных проблем биологии РАН kerzhent@ibbp.psn.ru Пища, вода и воздух — главные ресурсы жизнеобеспечения человека. Без пищи он может прожить 30 дней, без воды — 10 дней, без воздуха — 10 минут. Во многом количество и каче- ство ресурсов зависит от почвы. Здоровая почва обеспечивает человека здоровой пищей, поддерживает чистоту водоемов и контролирует состав атмосферного воздуха. Уничтожение почвы, ее загрязнение и деградация нарушают механизм воспроизводства ресурсов жизне- обеспечения человека как биологического вида. Промышленность развитых стран за год потребляет в технологических процессах вдвое больше кислорода, чем производит его растительный покров их территории. Кислород рас- тения вырабатывают в процессе фотосинтеза из СО2 и воды, которые они получают из почвы. Правда, вода в почву попадает из атмосферы, но обогащается она элементами минерально- го питания именно в почве, откуда поглощается корнями растений. Углекислоту листья рас- тений берут из атмосферы, но в атмосферу она поступает из почвы как продукт разложения (минерализации) отмершей биомассы. Иначе бы весь наличный запас СО2 растительность Земли израсходовала на фотосинтез за 50 лет. Старожилы часто вспоминают, что раньше воду пили прямо из рек и озер, а сейчас «из-за химии» это чревато заболеванием, а то и летальным исходом. Однако виновата в этом не столько «химия», сколько больные почвы, не способные защитить воду от загрязнений. Раньшепочвыбылиздоровыи«контролировали»поверхностныйстоквводоемы.Пойменные луга использовались как сенокосы и дополнительно очищали поверхностный сток с водо- сборной территории от всяких примесей. Это обеспечивало постоянство состава речных вод. Сейчас бо' льшая часть водосборной территории распахана. Несовершенство аграрных техно- логий, повсеместное игнорирование элементарных правил агротехники и химической защи- ты посевов привели к тому, что с водосборной территории в открытые водоемы ежегодно поступает огромное количество твердых и растворенных веществ, меняющих гидрохимию и биологию природных вод. Прямые сбросы промстоков в открытые водоемы только усугубля- ют проблему дефицита пресных вод. Но прямые сбросы очевидны и понятны, поэтому они отвлекают внимание общественности от мало заметной с виду водозащитной роли почвы. Однако существует еще одна проблема: нарастающий дефицит продовольствия. Аграрное производство полностью базируется на уникальной способности естественной почвы — на ее плодородии. Об этом и пойдет речь.
  • 14. 12 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009 Экология Человек Общество В мире есть царь. Этот царь беспощаден. Голод — названье ему. Н.А. Некрасов Если вдруг прекратится деятельность почвенных организмов, через три года исчезнет всякая жизнь на Земле. В.И. Вернадский Почва давала людям урожай и в конечном счете жизнь, человек же вел себя так, как будто планета Земля — его временное пристанище. Когда скот вытаптывал пастбище, варвары гнали его на следующее. Но следующей планеты у нас нет! В.Н. Батурин, А.А. Гин, «Аксиомы земледелия» В распоряжении современного мирового сель- ского хозяйства находится 1,5 млрд га. Резервы неосвоенных труднодоступных и малоценных почв составляют 1,3 млрд га. За всю историю циви- лизации (примерно 10 000 лет) по вине человека по- теряно 2 млрд га плодородных земель. За последние 50 лет темпы ежегодных потерь почвенных ресурсов превысили в 30 раз средние исторические темпы и достигли почти 20 млн га. Запасы почвенных ресур- сов «тают» гораздо быстрее, чем полярные ледники. Однако мировая общественность обеспокоена пред- полагаемым потеплением климата или возможным столкновением Земли с астероидом, а потери поч- венных ресурсов даже не значатся в числе факторов экологической опасности. Между тем через 50 лет ожидается удвоение насе- ления Земли, которое потребует удвоения производ- ства продовольствия, что может быть достигнуто путем удвоения либо урожайности, либо посевной площади. При современных темпах потерь мы за 50 лет можем потерять 1 млрд га из имеющихся 1,5 млрд, поэтому вместо увеличения посевной пло- щади в 2 раза мы можем получить ее сокращение в 3 раза (рис. 1). Компенсировать такие огромные по- тери за счет повышения урожайности нереально. Ужасающие цифры потерь почвенных ресурсов известны давно и обсуждаются довольно часто на международных и национальных экологических и почвенных форумах. Известны даже главные кана- лы потерь: отчуждение, загрязнение, деградация. 1,5 1,0 0,5 2000 2010 2020 2030 2040 2050 12 8 6 млрд га млрд человек годы Рис. 1. Прогноз изменения площади земельных угодий и численности населения Земли за 50 лет
  • 15. 13http://www.ecolife.ru Однако дальше констатации фактов дело не идет. Почвоведы мирно обсуждают успехи в изучении морфологии, физики, химии, биологии почв, исто- рии и философии почвоведения. Складывается впе- чатление, что их больше волнует судьба науки о почве, чем судьба самой почвы. В программе очеред- ного съезда почвоведов проблема защиты почв стоит в ряду прочих, хотя при таких темпах потерь ей нужно посвятить отдельный, чрезвычайный съезд, чтобы не только поставить задачу, но и приступить к разработке программы по решению этой острой проблемы. Надо учесть, что от постановки задачи до ее решения дистанция огромного размера. За 10 лет ожидания мы потеряем 200 млн га. Требуется уже не коррекция существующих аграрных технологий, а их кардинальный пересмотр, замена способов земледе- лия на более экологичные. Некоторые почвоведы рекомендуют организацию мониторинга почвенных ресурсов как главный спо- соб их спасения. Но мониторинг даст только инфор- мацию о состоянии почв. Есть предложения по эко- логизации и оптимизации земледелия, которые на деле сводятся к получению максимальных урожаев с минимальными затратами.* Большая часть пред- лагаемых новшеств базируется на традиционных аграрных технологиях: глубокой отвальная вспашке и монокультуре — главной причине деградации почв. Чтобы найти радикальные способы защиты поч- венных ресурсов, необходимо тщательно изучить каждый из каналов потерь в отдельности, понять механизмы формирования потерь вследствие отчуж- дения, загрязнения и деградации почв. При этом почву следует рассматривать не как пространствен- ный ресурс для размещения предприятий, городов, свалок, водохранилищ и даже не как средство произ- водства сельскохозяйственной продукции. Почва представляет собой компонент экосистемы, выпол- няющий важнейшую экологическую функцию дис- симиляции отмершей биомассы на минеральные элементы. Потери почвенных ресурсов следует от- * См., например: Жученко А.А. Фундаментальные и прикладные научные приоритеты адаптивной интенсификации растениевод- ства в XXI веке. — Саратов, 2000; Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. — М.: Изд-во МСХА, 2000.
  • 16. 14 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009 Экология Человек Общество нести к числу экологических нарушений, которые затрагивают механизм функционирования эко- систем. Снизить потери почвенных ресурсов от их отчуж- дения для строительства и других несельскохозяй- ственных нужд можно с помощью экономических рычагов. Для этого достаточно включить в стоимость землеотвода плодородных почв утраченную выгоду как минимум за 100 лет. А отводить для этих целей неудоби и почвы низкого качества нужно по симво- лическим ценам и даже бесплатно. Ценовая разница заставит потенциальных землепользователей выби- рать под строительство земли, неудобные для сель- ского хозяйства, как обозначено в Земельном кодек- се. В случае же крайней необходимости отчуждения плодородных почв под строительство заказчики должны, хотя бы частично, компенсировать обще- ству причиняемый ущерб. Снизить уровень загрязнения почв можно путем усиления контроля за производством продукции, со- держащей радионуклиды, тяжелые металлы, остатки хлорорганических соединений и вредные для здоро- вья человека примеси. Служба Санэпиднадзора уже имеет большой опыт и вполне может справиться с этой задачей. Если загрязненную продукцию не будут покупать, ее невыгодно будет и производить, производителям самим придется искать способы очистки почвы от загрязнений и осваивать экологи- чески безопасные аграрные технологии. Сложнее всего остановить лавинообразный про- цесс деградации почв в сфере их сельскохозяйствен- ного использования. Основная сложность заключа- ется в том, что главными виновниками этого эколо- гического недуга являются традиционные аграрные технологии. В локальном масштабе их негативный эффект почти незаметен. Однако глобальное распро- странение наиболее эффективных технологий в тече- ние сотен лет их активного использования привело к накоплению критической массы негативных про- блем. И в настоящее время потеря почвенных ресур- сов стала реальной угрозой экологической безопас- ности человечества. Для того чтобы понять существо проблемы, нужно тщательно изучить различия между естественными и аграрными экосистемами. Аграрная экосистема, как и естественная, состоит из двух главных компонентов: фитоценоза и педоце- ноза (растительности и почвы), взаимодействие ко- торых составляет главную функцию экосистемы — метаболизм. Человек живет на проценты с оборота этого капитала природы. Для того чтобы оценить по- следствия сельскохозяйственного освоения есте- ственных экосистем, важно точно знать, какие из- менения структуры и функции происходят в есте- ственной экосистеме после ее превращения в аграр- ную. Приведем основные отличия аграрной экосистемы от естественной по структуре и функции (см. рис. 2 и 3): по структуре • вместо многовидового и многоярусного фито- ценоза, постоянно покрывающего поверхность почвы, выращивается одноярусная монокультура, покрывающая поверхность почвы 4–6 месяцев в году; • вместо мозаичного растительного покрова, ко- пирующего пространственную неоднородность фак- торов среды, формируется геометрически правиль- ное поле, удобное для работы сельхозтехники; • вместо генетического профиля почвы с набором горизонтов, сменяющих друг друга по глубине, фор- мируется пахотный горизонт, отделенный плотной плужной подошвой от остального профиля, почти не участвующего в активном метаболизме аграрной экосистемы; по функции • вместо замкнутого более чем на 90% круговоро- та вещества с механизмом поддержания и накопле- Рис. 2а. Многоярусная структура естественной лесной экосистемы. Структура: 1–5 — ярусы фитоценоза (эдификатор, субдоминанты, подлесок, напочвенный покров); горизонты педоценоза (А0 — подстилка, войлок; А — гумусовый горизонт; В — иллювиальный горизонт; С — подпочва) Рис. 2б. Двухъярусная структура аграрной экосисте- мы. Н — надземный ярус (монокультурный посев); П — подземный ярус (пахотный горизонт почвы) 1 2 3 4 5 А0 А В С Н П
  • 17. 15http://www.ecolife.ru ния пула элементов минерального питания (ЭМП) формируется разомкнутая на 50% (и больше) почти проточная геохимическая система с подавлением природных механизмов защиты ЭМП от потерь; • дисбаланс круговорота ЭМП (вынос с урожаем, утечка в атмосферу, гидросферу и литосферу ЭМП, невостребованных фитоценозом) приводит к исто- щению и деградации почвы; • аграрные технологии освобождают из почвы из- быточное по сравнению с потребностями фитоцено- за количество ЭМП, что провоцирует развитие сор- ной растительности. Экологический парадокс современных аграрных технологий заключается в том, что глубокое рыхле- ние почвы с оборотом пласта высвобождает избы- точное количество ЭМП, из которого монокультуры могут усвоить не более 20%, а остальные питатель- ные элементы обречены на вынос из экосистемы поверхностным и внутрипочвенным током. Избыток ЭМП провоцирует активное размножение сорной растительности. Многократные прополки высво- бождают дополнительное количество ЭМП к преж- нему их избытку и снова провоцируют развитие сорняков. В естественных экосистемах сорные (рудераль- ные) растения спасают ЭМП от катастрофических потерь после пожаров, поскольку обладают уникаль- ной способностью при избытке ЭМП увеличивать собственную фитомассу в десятки и сотни раз. Они как биологические насосы впитывают свободные минеральные элементы и спасают их от выноса из экосистемы. В аграрной экосистеме сорные расте- ния пытаются выполнить ту же самую экологиче- скую миссию спасения ЭМП от катастрофических потерь, как при пожарах. Однако традиционная аг- ротехника уничтожает их всеми способами как кон- курентов культурных растений за минеральную пищу. При этом забывается, что без избытка ЭМП сорняки не прорастают. Многовидовой фитоценоз, усваивающий практически все выделенные почвой ЭМП, вытесняет их из состава сообщества. Их спя- щие семена хранятся в почве до появления следую- щей катастрофической ситуации. Из сказанного следует: для того чтобы уберечь почву от деградации, в аграрной экосистеме необхо- димо уйти от избытка ЭМП, провоцирующего раз- витие сорной растительности. Этого можно достичь двумя путями: минимизировать механическую об-
  • 18. 16 ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 4(89)’2009 Экология Человек Общество работку почвы или вместо монокультуры выращи- вать многовидовые растительные смеси, способные усвоить максимум выделенных почвой ЭМП. В ми- ровой практике уже известны по крайней мере две экологически безопасные системы земледелия: си- стема беспахотного земледелия с минимальной или нулевой обработкой почвы и система полидоми- нантных посевов. Две принципиально разные систе- мы земледелия пытаются решить проблему деграда- ции почв с разных сторон. Минимизация обработки почвы снижает выделение избытка ЭМП, а полидо- минантные посевы обеспечивают полное усвоение выделенных почвой ЭМП. Эти системы можно ком- бинировать, чередовать в зависимости от конкрет- ных условий и потребностей. Система беспахотного земледелия родилась в России в 70-е годы ХIХ века. Ее автор агроном И.Е. Овсинский, управляющий имением в Пол- тавской губернии, получил высокий эффект от при- менения изобретенной им технологии в самые за- сушливые годы. Но ни тогда, ни позже эта система поддержки не получила. Автор опубликовал книжку с описанием системы лишь за свой счет тиражом всего 5 (!) экземпляров. Негативную роль плуга и глубокой вспашки в истощении почвы он охаракте- ризовал очень резко: «Знаменитый Крупп своими снарядами военного разрушения не принес столько вреда человечеству, сколько принесла одна фабрика плугов для глубокой вспашки. Никакие военные контрибуции не сравняются с теми убытками, какие приносит земледелию глубокая вспашка».* Технология Овсинского вернулась к нам через 100 лет из США уже как система минимальной и нулевой обработки почвы. Эта система рекомендует сеять зерновые прямо по стерне или рыхлить почву специальным плоскорезом на глубину заделки семян. Этого вполне достаточно для роста и разви- тия монокультуры, но недостаточно для развития сорняков. Высокие результаты применения этой си- стемы получил академик А.И. Бараев на целинных землях, агроном П.Т. Золотарев — в Ростовской об- ласти, а в Полтавской области — Ф.Т. Моргун, кото- рый стал потом первым министром экологии СССР. Выступая против отвальной пахоты, он утверждал: «Природа ничего не пашет, она только рыхлит. Если бы мы на Украине и в России безотвалку внедрили, мы бы зерном весь мир завалили».** Тем не менее в нашей стране система до сих пор не прижилась. Инерция мышления не позволила преодолеть веко- вые традиции примитивных аграрных технологий, хотя еще родоначальник почвоведения В.В. Докучаев говорил: «Наша экономическая отсталость, наше не- знание истощили почву, а не истощение почвы по- родило наше незнание, нашу отсталость». К.А. Тимирязев указал верный путь к рациональ- ному природопользованию: «Учиться у природы, а не бороться с ней». Нам действительно нужно на- учиться у природы жить, не подрывая систему при- родного гомеостаза. Можно заменять отдельные природные процессы технологиями, но при обяза- тельном условии сохранения механизма функцио- нирования экосистемы — функции метаболизма. Гораздо меньше внимания уделяется технологиям полидоминантных посевов, которые рекомендуют вместо монокультуры высевать растительные ассо- циации, способные усвоить всю массу ЭМП, выде- ленных почвой в ходе традиционной предпосевной обработки. Система полидоминантных посевов, так же как и минимальная (нулевая) обработка почвы, пока не получила распространения, но совсем по другой причине: из-за отсутствия методов раздель- ной уборки многовидового урожая. Хотя в этой си- стеме земледелия все технологические операции, кроме уборки урожая, укладываются в рамки тради- ционных аграрных технологий. (Окончание следует.) Надземная фитомасса ФИТОЦЕНОЗ Подземная фитомасса Пахотный ПЕДОЦЕНОЗ Подпахотный Аграрная экосистема 1.5 1.1 1.3 1.4 1.2 2.4 2.3 2.2 2.1 Рис. 3. Структура и функция аграрной экосистемы. Структура: надземная и подземная фитомасса, пахотный и подпахотный горизонты почвы. Функция: 1.1 — вынос с урожаем надземной фитомассы; 1.2 — пожнивные остатки; 1.3 — вынос с урожаем подземной фитомассы; 1.4 — корневые остатки; 1.5 — внесение удобрений (органических, минеральных, сидеральных); 2.1 — эмиссия солей (ионов) из почвы; 2.2 — поглощение солей (ионов) корнями; 2.3 — эмиссия газов из почвы; 2.4 — поглощение газов листвой. * Овсинский И.Е. Новая система земледелия. — Киев, 1899. ** Моргун Ф.Т. Прощание с плугом// Разумное земледелие. 2000. № 2.
  • 19. 17http://www.ecolife.ru Реферат Экономика и управление Расширяя пространство Наша цивилизация — первая, ко- торая помещает сделанные чело- веком предметы далеко за преде- лами родной планеты и при этом использует их для создания богат- ства. Это уже само по себе отли- чает наше время как революци- онный момент истории. Тем не менее мы мало знаем о том, как воздействует этот фактор на нашу повседневную жизнь и нашу экономику. Мало кто отдает себе отчет в том, что каждый раз, когда мы пользуемся банкоматом или телефоном, то прибегаем к услугам технологии, базирующей- ся в 12 000 миль от Земли, или что каждый пациент, получающий лечение диализом или носящий кардиостимулятор, обязан техно- логиям, а в некоторых случаях людям, которые покинули пла- нету, называемую нами своим домом. Искусственные спутники свя- зи, глобальная система навигации и определения положения, в те- чение четырех десятилетий раз- рабатывавшаяся Министерством обороны США и обошедшаяся в 14 млрд долл., спутниковое теле- видение — это фрагменты рожда- ющейся космической инфра- структуры, которая в ближайшие десятилетия и столетия будет все больше усовершенствоваться и влиять на создание экономиче- ских ценностей… В сегодняшней еще довольно примитивной форме — зачастую близоруко оцениваемой как не- Стремление в космос Э. Тоффлер Х. Тоффлер