Научпоп - Дольник Виктор Рафаэльевич. Страница 9
Десять тысяч лет назад на Земле было 10 млн. людей, к началу нашей эры их стало 200 млн.; к 1650 г., условному началу промышленной революции, — 500 млн. к XIX в. — 1 млрд., в начале XX в. — 2 млрд. Сейчас нас 5 млрд., и мы увеличиваемся на 2 % в год. Чтобы достигнуть первого миллиарда, человечеству понадобилось более миллиона лет. Второй миллиард был достигнут за 100 лет, третий — за 40, четвертый — за 15, пятый — за 10, а шестой и, возможно, седьмой могут быть достигнуты за оставшиеся до начала второго тысячелетия годы. Все это время рост численности строго следовал экспоненте с одними и теми же коэффициентами, т. е. был тем же. Но назвали его «демографическим взрывом» недавно, когда его отрицательные последствия стали очевидны.
Человечество растет на 2 % в год, удваиваясь каждые 35 лет. Производство пищи на Земле растет на 2,3 % в год, удваиваясь каждые 30 лет. Численность человечества, как и всякого биологического вида, строго следует за изменением количества пищи, главного показателя биологической емкости среды. А она увеличивается не сама по себе, ее увеличивает человек, распахивая новые земли, выводя новые, более урожайные сорта, внося удобрения, применяя ядохимикаты. С каждым годом обеспечивать рост суммарного урожая становится все труднее. Опережающий рост вложений в производство продуктов питания ясно виден из того, что связанное с ним потребление энергии растет на 5 % в год, с временем удвоения 14 лет; потребление воды возрастает на 7 %, удваиваясь каждые 10 лет; производство удобрений тоже на 7 % в год, а ядохимикатов — даже на 10 %. Эти усилия истощают ресурсы, разрушают среду и все более ее загрязняют. Такой рост обеспечивается тем, что человек интенсивно использует запасы угля, нефти, газа, минерального сырья, накопленные за всю предшествующую историю биосферы. Запасы конечные и невозобновимые.
Поэтому нынешняя почти безграничная мощь человечества конечна во времени. Если спросить биолога, что будет, когда ресурсы кончатся, он ответит однозначно: разрушится среда обитания, упадет производство пищи (глобальный экологический кризис), а вслед за этим сократится численность до уровня, который будет обеспечен возобновимыми ресурсами. Так было бы с любым видом, Но человек изобретателен, и поэтому утверждать, что численность людей сократится до первобытного уровня, мы не можем. С другой стороны, и расти бесконечно она не может.
Оказывается, на этот несколько странный вопрос экологи могут ответить вполне определенно. Дело в том, что в устройстве биосферы соблюден простой закон, связывающий размеры потребляющих органическую пищу видов с их численностью. Главную роль в потоках вещества и энергии в биосфере играют мелкие организмы, а крупные — лишь незначительную, вспомогательную. Главные потребители в биосфере — микроскопические бактерии, грибы и простейшие. За ними следуют мелкие животные — черви, моллюски, членистоногие. Доля потребления дикими позвоночными животными (земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие) очень низка — лишь около 1 % продукции биосферы. Человек со своими домашними животными и потреблением леса должен входить в эту группу крупных потребителей, т. е. потреблять менее 1 %, и то при этом другие члены его группы будут обречены на вымирание. Современный же человек потребляет (вместе с домашними животными и изъятием леса) 7 % продукции биосферы, т. е. вышел далеко за пределы того, что в биосфере отведено для крупных потребителей. Он нарушил, возмутил биосферную закономерность.
Но биосфера — саморегулирующаяся система, и она стремится вернуть численность людей к дозволенному уровню. А он в 25 раз ниже современного — 200 млн. на всю планету (за счет постоянного и возобновимого источника энергии могут жить 500 млн. чел.). Вымирание нужных человеку животных и растений, падение продуктивности самых ценных для нас экосистем, отторжение от биосферных круговоротов производимых нами загрязнений — все это может быть понято как действие обратной связи, биосферного механизма, стремящегося ограничить численный рост человечества.
Ожидаемое снижение численности может принять несколько форм. Во-первых, решающим фактором может стать голод, вызванный сокращением пищевых ресурсов. Этот механизм хорошо известен, он и сейчас «работает» в некоторых странах. На планете только 500 млн. чел. имеют полноценную пищу в избытке, а 2 млрд. питаются плохо или голодают. Ежегодно от голода умирают 20 млн. чел. Численность же человечества увеличивается на порядок больше. Если число умирающих от голода возрастет всего на порядок, рост численности остановится, а если еще возрастет, численность начнет сокращаться. При этом люди будут умирать «далеко и нечасто», поэтому мировое сообщество может делать вид, что не замечает этого. Это самый «естественный» вариант коллапса.
Второй вариант небиологический: одна из ядерных стран попытается захватить остатки невозобновимых ресурсов, а другие начнут с ней ядерную войну. Именно к критическому моменту демографического взрыва человечество путем огромных усилий изобрело и накопило атомное оружие в достаточном количестве, чтобы в любое время довести себя до сколь угодно малой численности. Случайное ли это совпадение или безжалостное проявление неких законов эволюции? Пусть гадают философы. Есть надежда, что как ни примитивно мышление политиков, они все же не допустят такого сценария.
Третий вариант сугубо политический: страны сознательно вводят ограничение рождаемости и постепенно снижают численность населения. Но плодовитость человека определяется популяционными биологическими механизмами, и поэтому до сих пор все попытки государственного стимулирования или ограничения рождаемости оказывались безрезультатными. И, наконец, четвертый сценарий коллапса, самый мягкий и потому самый желанный. Биосфера подает нам все более сильные сигналы о том, что мы опасно превысили свою численность. Но эти сигналы адресованы не политикам, ученым или вообще разумным людям. Они адресованы нам всем как биологическому виду и должны, минуя наше сознание, действовать на наши популяционные механизмы. Если человечество в целом и составляющие его популяции остаются нормальным биологическим видом, они должны реагировать на эти сигналы. Иное дело, что форма нашего восприятия и реакция будут внешне мало похожи на реакции других видов, поскольку замаскированы всем комплексом наших особенностей как людей цивилизованных. Но эколог в состоянии дать картину того, как может происходить демографический коллапс.
Возрастая численно, вид как бы усиливает давление на среду обитания, экосистему и биосферу. В ответ среда обитания, включающая в себя уйму видов, в том числе пищевых объектов, конкурентов и потребителей данного вида, отвечает увеличением встречного давления. Биосфера как сумма всех видов на Земле много сильнее любого из них, поэтому она всегда рано или поздно стабилизирует численность вида или сократит ее до приемлемого для других уровня. Биологи знают много о том, как биосфера «осаживает» чрезмерно размножившийся вид. Они разделяют воздействующие на численность вида факторы на две группы.
В первую объединяются первичные (ультимативные) факторы среды, такие как пища, конкуренты, паразиты, хищники, загрязнения и небиологические, но контролируемые биосферой факторы (газовый состав атмосферы, осадки, климат и т. п.). Действие ультимативных факторов прямое и беспощадное.
Во вторую группу объединяются вторичные (сигнальные) факторы, косвенно указывающие виду на избыточность его численности. Если вид имеет генетические программы слежения за изменением сигнальных факторов, заблаговременно сообщающих о возросшей плотности особей или о снижении биологической емкости среды обитания, он может заблаговременно, до удара ультимативными факторами, стабилизировать свою численность или начать ее сокращать. В то время как контроль первичными факторами неизбежен для любого вида, предупреждающим сигналом вторичных факторов могут воспользоваться только те виды, у которых естественный отбор выработал специальные механизмы реагирования на них. Эти механизмы проявляются на популяционном уровне, на индивидуальном они не действуют.