Биотехнология - Ю.О. Сазыкин 2006

Общая биотехнология
Экологические аспекты биотехнологии
Понятие «экология»

В течение последних десятилетий понятие «экология» постоянно используется средствами массовой информации и встречается, как правило, при описании загрязнения окружающей среды и другого рода антропогенных воздействий на биосферу. Таким образом, понятие «экология» ассоциируется с определенными нарушениями, которые следует предотвратить.

Впервые термин «экология» был введен в научную литературу еще в XIX в. известным биологом Э. Геккелем. Экология (по Геккелю) — это «общая наука об отношениях организмов к окружающей среде».

Современные определения экологии конкретизированы и усложнены, например:

«экология — наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах (сообществах), о структуре и функционировании этих систем»;

«экология — наука о взаимоотношениях: организмов и их популяций со средой обитания; о биоценозах и экосистемах как результате взаимообусловленной эволюции организмов и среды; об ауторегуляции экосистем и их роли в биосфере планеты».

Второе определение шире и подразумевает ответственность человека за свою деятельность по изменению окружающей среды. В этом случае экология исследует не только закономерности данного момента, но и эволюционные закономерности в движении. Кроме того, здесь ставится вопрос об ауторегуляции как проявлении внутреннего качества экосистем.

Как научная дисциплина экология может быть дифференцирована:

✵ на глобальную экологию (со своими закономерностями как предметом изучения);

✵ общую экологию;

✵ частную экологию (для определенной группы микроорганизмов определенного таксономического ранга).

Существует также деление этой дисциплины на нормальную и патологическую экологию.

Нормальная экология исследует взаимоотношения организмов и среды их обитания в естественных условиях.

Патологическая экология призвана изучать факторы, обусловленные антропогенной деятельностью, а также их влияние на сложившиеся природные отношения организмов со средой и перспективу этих отношений.

Как известно, биосфера (область распространения жизни на нашей планете) охватывает литосферу, гидросферу и атмосферу. Для человека окружающая среда фактически равнозначна биосфере, но данную аналогию нельзя экстраполировать на все живые организмы на Земле. В какой-то мере антропогенная деятельность начала сказываться и на околоземном космосе (околоземный «космический мусор»), но проблемы патологической экологии, в основном, сосредоточены все же на биосфере, где они становятся в настоящее время все более ощутимы, что дает даже повод говорить не только об экологической опасности, но и о грозящей экологической катастрофе.

Однако при объективном взгляде на результаты деятельности цивилизации придется отметить, что первыми на планете появились микроорганизмы, получавшие энергию в результате хемосинтеза. Именно их деятельность подготовила почву (в прямом и переносном смысле) к возникновению более сложных форм жизни. В результате произошло первое глобальное явление в биосфере, которое, как ни парадоксально, можно назвать экологической катастрофой.

Появились и в полном смысле слова завоевали планету зеленые растения, что привело к резкому увеличению количества кислорода в атмосфере, а последнее — к вымиранию некоторых высокочувствительных к кислороду организмов.

Этот убедительный пример показывает, как нарушение баланса неживой природы неизбежно влечет изменения живой природы в глобальном масштабе.

Нет оснований полагать, что эволюция на современном этапе жизни на Земле уже завершилась, но даже при достаточно беглом анализе последствий развития цивилизации становится очевидным, что ситуация ухудшается с каждым годом.

Человек одновременно является высшей формой жизни и природной силой, которая преобразует окружающую среду (биосферу), что в свою очередь отражается на эволюции всех форм жизни, в том числе и на самом человеке. Действительно, некоторые изменения биосферы можно однозначно связать с воздействием антропогенных факторов, однако возникает вопрос — негативны они или позитивны?

Во время зарождения жизни на Земле повышение содержания кислорода в атмосфере привело к новой, более совершенной биоэнергетике и в дальнейшем — к животной клетке. Позитивность или негативность определенного фактора для жизни может быть установлена только по конечному результату.

Предвидеть направление дальнейшей эволюции живого мы не можем. Моделировать такой процесс также практически невозможно. Поэтому вопрос дифференцировки антропогенных воздействий на благоприятствующие и препятствующие будущему развитию человечества остается открытым.

Человек уникален тем, что, создавая блага для себя, он одновременно может действовать во вред себе как виду. Даже если предположить, что этим человек создаст предпосылки для собственной эволюции, нельзя при этом допускать ни сокращения продолжительности жизни, ни утраты здоровья. Поэтому понятия «экологическая катастрофа и экологическая опасность» прежде всего целесообразно прилагать к самому человеку, а не распространять их на все эволюционные процессы.