Концепции возникновения и развития жизни на Земле.

Возникновение жизни или абиогенез — процесс превращения неживой природы в живую.

В узком смысле слова под абиогенезом понимают образование органических соединений, распространённых в живой природе, вне организма без участия ферментов. Альтернативой абиогенеза в этом смысле является панспермия.

История развития представлений о возникновении жизни

В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие гипотезы:

Гипотеза стационарного состояния жизни

Гипотеза самозарождения

Гипотеза «первичного бульона»

Самозарождение жизни

Основная статья: Самозарождение

Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Древнем Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384—322 гг. до н. э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. Согласно этой гипотезе, определённые «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм. Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе.

С распространением христианства теория спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести, но эта идея все продолжала существовать где-то на заднем плане в течение ещё многих веков.

Известный ученый Ван Гельмонт описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, тёмный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.

В 1688 году итальянский биолог и врач ФранческоРеди подошёл к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Реди установил, что маленькие белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе, — это личинки мух. Проведя ряд экспериментов, он получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза).

Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения, и хотя эта идея несколько отошла на задний план, она продолжала оставаться главной версией зарождения жизни.

В то время как эксперименты Реди, казалось бы, опровергли спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антони ван Левенгука усилили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения под микроскопом давали пищу обеим теориям.

В 1860 году проблемой происхождения жизни занялся французский химик Луи Пастер. Своими опытами он доказал, что бактерии вездесущи и что неживые материалы легко могут быть заражены живыми существами, если их не стерилизовать должным образом. Учёный кипятил в воде различные среды, в которых могли бы образоваться микроорганизмы. При дополнительном кипячении микроорганизмы и их споры погибали. Пастер присоединил к S-образной трубке запаянную колбу со свободным концом. Споры микроорганизмов оседали на изогнутой трубке и не могли проникнуть в питательную среду. Хорошо прокипяченная питательная среда оставалась стерильной, в ней не обнаруживалось зарождения жизни, несмотря на то, что доступ воздуха был обеспечен.

В результате ряда экспериментов Пастер доказал справедливость теории биогенеза и окончательно опроверг теорию спонтанного зарождения.[1]

Теория стационарного состояния

Согласно теории стационарного состояния, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

Однако гипотеза стационарного состояния в корне противоречит данным современной астрономии, которые указывают на конечное время существования любых звёзд и, соответственно, планетных систем вокруг звёзд. По современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада, возраст Земли, Солнца и Солнечной системы исчисляется ~4,6 млрд лет. Поэтому эта гипотеза обычно не рассматривается академической наукой.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определённых ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводит в качестве примера представителя кистеперых рыб — латимерию (целаканта). По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми останками, можно сделать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, её сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте. Так, например, внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определённом пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. Теории самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат выводам этих теорий.

Теория Опарина — Холдейна

В 1924 году будущий академик Опарин опубликовал статью «Происхождение жизни», которая в 1938 году была переведена на английский и возродила интерес к теории самозарождения. Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их Коацерватные капли, или просто коацерваты.

Александр Опарин (справа) в лаборатории

Согласно его теории процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделён на три этапа:

· Возникновение органических веществ

· Возникновение белков

· Возникновение белковых тел

Астрономические исследования показывают, что как звёзды, так и планетные системы возникли из газопылевого вещества. Наряду с металлами и их оксидами в нём содержались водород, аммиак, вода и простейший углеводород — метан.

Условия для начала процесса формирования белковых структур установились с момента появления первичного океана (бульона). В водной среде производные углеводородов могли подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. В результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества, а именно углеводы.

Наука доказала, что в результате применения ультрафиолетовых лучей можно искусственно синтезировать не только аминокислоты, но и другие биохимические вещества.[источник не указан 402 дня] Согласно теории Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель. При определённых условиях водная оболочка органических молекул приобретала чёткие границы и отделяла молекулу от окружающего раствора. Молекулы, окружённые водной оболочкой, объединялись, образуя многомолекулярные комплексы — коацерваты.

Коацерватные капли также могли возникать при простом смешивании разнообразных полимеров. При этом происходила самосборка полимерных молекул в многомолекулярные образования — видимые под оптическим микроскопом капли.

Капли были способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. При включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. За счёт этого капли могли увеличиваться в объёме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. Таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ.

Далее коацерватные капли подвергались естественному отбору, что обеспечило их эволюцию.

Подобные взгляды также высказывал британский биолог Джон Холдейн.

Проверил теорию Стэнли Миллер в 1953 году в эксперименте Миллера — Юри. Он поместил смесь H2O, NH3, CH4, CO2, CO в замкнутый сосуд и стал пропускать через неё электрические разряды (при температуре 80°С). Оказалось, что образуются аминокислоты. Позднее в разных условиях были получены другие сахара и нуклеотиды. Он сделал вывод, что эволюция может произойти при фазовообособленном состоянии из раствора (коацерватов). Однако, такая система не может сама себя воспроизводить.

Теория была обоснована, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путём случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам-потомкам? Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения — внутри коацервата и в поколениях — единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур. Однако, было показано, что первые коацерваты могли образоваться самопроизвольно из липидов, синтезированных абиогенным путем, и они могли вступить в симбиоз с «живыми растворами» — колониями самовоспроизводящихся молекул РНК, среди которых были и рибозимы, катализирующие синтез липидов, а такое сообщество уже можно назвать организмом.

Взаимодействие общества и природы – узловая проблема политического и социально-экономического развития общества. Расширяя и усиливая антропогенное и техногенное давление на природу, общество сталкивается с многократно воспроизведенным «эффектом бумеранга»: разрушение природы оборачивается экономическим ущербом и социальным уроном. Процессы экологической деградации приобретают характер глубокого экологического кризиса. Вопрос о сохранении природы превращается в вопрос выживания человечества. И нет в мире политической системы, которая сама по себе гарантировала бы экологическое благосостояние страны.

Многие экологические проблемы взаимоотношений в системе «общество–природа» сейчас перешагнули рамки национальных хозяйств и приобрели глобальное измерение. В скором времени на первом плане во всем мире окажутся не идеологические, а экологические проблемы, доминировать будут не отношения между нациями, а отношения между нациями и природой.

Единственный путь выживания – максимализация стратегии бережливости в отношении с окружающим миром. В этом процессе должны участвовать все члены мирового сообщества.

1. Глобальные проблемы человечества. Факторами, способствующими появлению и обострению глобальных проблем, явились:

· резкое увеличение расходования природных ресурсов;

· отрицательное антропогенное воздействие на природную среду, ухудшение экологических условий жизни людей;

· усиление неравномерности в уровнях социально-экономического развития, между промышленно развитыми и развивающимися странами;

· создание оружия массового уничтожения.

Отметим признаки, присущие глобальным проблемам:

– глобальные проблемы проявления;

– острота проявления;

– комплексный характер;

– общечеловеческая сущность;

– особенность предопределять ход дальнейшей истории человечества;

– возможность их решения усилиями всего мирового сообщества.

Уже сейчас существует угроза необратимых изменений экологических свойств геосреды, угроза нарушения формирующейся целостности мирового сообщества и угроза самоуничтожения цивилизации.

Сейчас человек стоит перед решением двух важнейших проблем: предотвращения ядерной войны и экологической катастрофы. Сопоставление не случайно: антропогенное давление на природную среду грозит тем же, что и применение атомного оружия, – уничтожением жизни на Земле.

Особенность нашего времени является интенсивное и глобальное воздействие человека на окружающую среду, что сопровождается интенсивными и глобальными негативными последствиями. Противоречия между человеком и природой способны обостряться из-за того, что не существует предела росту материальных потребностей человека, в то время как способность природной среды удовлетворять их – ограничена. Противоречия в системе «человек – общество – природа» приобрели планетарный характер.

Выделяют два аспекта экологической проблемы:

– экологические кризисы, возникающие как следствие природных процессов;

– кризисы, вызываемые антропогенным воздействием и нерациональным природопользованием.

Основной проблемой является невозможность планеты справиться с отходами человеческой деятельности, с функцией самоочищения и ремонта. Разрушается биосфера. Поэтому велик риск самоуничтожения человечества в результате собственной жизнедеятельности.

Природа испытывает влияние по следующим направлениям:

– использование компонентов окружающей среды в качестве ресурсной базы производства;

– воздействие производственной деятельности людей на окружающую среду;

– демографическое давление на природу (сельскохозяйственное использование земель, рост населения, рост крупных городов).

Здесь переплетаются воедино многие глобальные проблемы человечества – ресурсная, продовольственная, демографическая – все они имеют выход на экологическую проблематику.

Современная ситуация на планете характеризуется резким ухудшением качества окружающей среды – загрязнение воздуха, рек, озер, морей, объединением и даже полным исчезновением многих видов животного и растительного мира, деградацией почв, опустыниванием и др. Этот конфликт создает угрозу появления необратимых изменений в природных системах, подрыва естественных условий и ресурсов существования поколений жителей планеты. Рост производственных сил общества, рост населения, урбанизация, научно-технический прогресс являются катализаторами этих процессов.

Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита. Озон не допускает опасное космическое излучение до поверхности Земли. Если бы не озон, эти лучи разрушили бы все живое. Исследования причин истощения озонового слоя планеты не дали пока окончательных ответов на все вопросы. Наблюдения с искусственных спутников показали сокращение уровня озона. С ростом интенсивности ультрафиолетовой радиации ученые связывают увеличение заболеваемости глаз и онкологических болезней, возникновение мутаций. Под ударом оказался человек, мировой океан, климат, животный и растительный мир.

Острота социально-экологической ситуации в развивающихся странах привела к появлению феномена «третьего мира». Он характеризуется:

– природным своеобразием тропического пояса;

– традиционной ориентацией развития, которая объективно ведет к усилению давления на биосферу (быстрый рост населения, традиционное сельское хозяйство и др.);

– взаимосвязью и взаимозависимостью различных регионов мира (перенос загрязнений);

– слабой развитостью этих стран, зависимостью от бывших метрополий.

Если для промышленно развитых стран экологические проблемы имеют «индустриальный характер», то для развивающихся – с переиспользованием естественных ресурсов (лесов, почв и др. природных богатств). Иными словами, если развитые страны страдают от своего «богатства», то развивающиеся – от «бедности».

Небывалыми темпами уничтожаются влажные тропические леса, а именно эти леса часто называют «легкими Планеты». Среди основных причин сведения лесных массивов в развивающихся странах можно выделить следующие: традиционно подсечная система земледелия, использование древесины в качестве топлива, вырубка на экспорт. Влажные тропические леса вырубаются в десять раз быстрее, чем происходит их естественное восстановление. Катастрофическое сокращение лесов в юго-восточной Азии может привести к их полному уничтожению через 15–20 лет.

В связи с очень важным значением влажно-тропических лесов их сведение является важным экономическим бедствием для всей планеты.

Сейчас процесс опустынивания, зарождаясь локально, принял глобальные масштабы.

Со времени возникновения технической цивилизации на Земле сведено около 1/3 площади лесов, пустыни резко ускорили свое наступление на зеленые зоны. Так, пустыня Сахара продвигается к югу со скоростью около 50 км в год. По климатическим данным, пустыни и полупустыни занимают более трети поверхности суши и на этой территории проживают свыше 15% населения мира. Только в результате хозяйственной деятельности людей за последние 25 лет появилось свыше 9 миллионов квадратных километров пустынь.

К основным причинам опустынивания можно отнести уничтожение скудной растительности из-за чрезмерного выпаса скота, распашку пастбищных массивов, вырубку деревьев и кустарников на топливо, промышленное и дорожное строительство и др. Добавляется к этим процессам ветровая эрозия, иссушение верхних горизонтов почвы, засухи.

2. Демографическая проблема. Демографическое развитие – не только рост населения, оно включает в себя вопросы природопользования, роста численности населения относительно территорий ее природно-ресурсной основы.

Население нашей планеты составляет более 6,2 млрд человек и растет очень быстро. За ближайшие 10 лет население Земли увеличится еще на один млрд жителей. Более половины населения земного шара концентрируется в Азии – 60%. Свыше 90% общего прироста населения приходится на менее развитые регионы и страны и на перспективу эти страны сохранят высокие темпы прироста.

В наше время последствия прироста населения приобрели такую актуальность, что получили статус глобальной проблемы. Именно народонаселение рассматривается многими как один из факторов, угрожающих самому выживанию цивилизации, т.к. с учетом роста потребления ресурсов природы, технической и энергетической оснащенности давление населения на территорию будет непрерывно возрастать.

При этом надо иметь в виду, что социально-демографическая ситуация в развитом и развивающимся мире носит диаметрально противоположный характер.

Всего лишь 5% прироста мирового населения приходится на экономически развитые страны, большинство из которых находится в северном полушарии. Этот прирост происходит благодаря снижению уровня смертности и увеличению ожидаемой продолжительности жизни.

Не менее 95% прироста мирового населения в ближайшие годы придется на развивающиеся страны Азии, Африки, Латинской Америки. Динамичный рост населения этих стран – одна из важнейших социально-экономических проблем общемирового значения. Он получил громкое название «демографический взрыв» и удачно подчеркивает суть процесса воспроизводства населения в этих странах – выход его из-под контроля общества.

«Демографическое давление» осложняет не только продовольственную или экологическую ситуацию, но и оказывает негативную воздействие на процесс развития. Например, быстрый рост народонаселения не позволяет стабилизировать проблему безработицы, затрудняет решение проблем образования, здравоохранения и др. Иными словами, любая социально-экономическая проблема включает в себя и демографическую.

Современный мир становится все более урбанизированным. В недалеком будущем в городах будет проживать более 50% человечества.

А так как сейчас наблюдается тенденция к росту населения на всем земном шаре и урбанизация, то можно говорить об экологической проблеме городов, главным образом наиболее крупных из них, связанной с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Урбанизация органично связана с большинством глобальных проблем. Города в силу особенно высокой территориальной концентрации в них населения и экономики сосредоточили и основную часть военно-экономического потенциала.

Города являются крупнейшими центрами потребления всех природных ресурсов, что связано с глобальной проблемой ресурсопотребления.

Существенной особенностью крупных городов с населением более 500 тыс. человек является то, что с увеличением территории города и численности его жителей в них неуклонно возрастет дифференциация концентраций загрязнения в различных районах. Наряду с невысокими уровнями концентрации загрязнения в периферийных районах, она резко увеличивается в зонах крупных промышленных предприятий и, в особенности центральных районах.

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60–70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250–400 м, а контрасты температуры могут достигать 5–6оС. С ними связаны температурные инверсии, приходящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1–2 м в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.

Растительный покров городов обычно практически полностью представлен «культурными насаждениями» – парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.

К тому же непрерывное разрастание городов приводит к поглощению земельных угодий, особенно в развивающихся странах.

3. Энерго-сырьевая проблема. Быстрый рост промышленности, сопровождающийся глобальным загрязнением природной среды, небывало остро поставил проблему сырьевых ресурсов. Сейчас человек в своей хозяйственной деятельности освоил почти все доступные и известные ему виды ресурсов как возобновляемых, так и невозобновляемых.

Изменения биосферы в результате человеческой деятельности стремительны. За ХХ век из недр извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации.

До начала ХХ века основным энергоресурсом была древесина, затем уголь. Ему на смену пришли добыча и потребление иных видов топлива – нефти и газа. Эра нефти дала толчок интенсивному развитию экономики, что потребовало, в свою очередь, увеличения производства и потребления ископаемого топлива. Каждые 13 лет потребности в энергии удваивались. Общемировые запасы условного топлива слагаются, в первую очередь, из запасов угля (60%), нефти и газа (27%). В совокупном мировом производстве иная картина – на уголь приходится более 30%, а на нефть и газ – более 67%. Если следовать прогнозам оптимистов, то мировых запасов нефти должно хватить на 2–3 столетия. Пессимисты же считают, что имеющиеся запасы нефти могут обеспечить потребности цивилизации лишь несколько десятков лет.

В настоящее время рост энергоемкости и материалоемкости современного производства значительно опережает рост численности населения. Потребление энергии растет в 3 раза, добыча минеральных ресурсов – в 2 раза быстрее, чем население. Горнодобывающая промышленность выдает в год более 40 т продукции в расчете на одного жителя Земли. При добыче угля ежегодно на поверхность поднимают около 1 млрд м2 пустой породы. Строят из нее бесполезные пирамиды – терриконы. При этом впустую растрачиваются тысячи гектаров плодородных земель. Загрязняется атмосфера, терриконы горят, ветер поднимает с их бесплодных склонов тучи пыли.

По мере технического прогресса все больший удельный вес приобретают первичные источники электроэнергии, получаемые с гидро- и геотермальных электростанций. В последние годы появились сомнения в целесообразности дальнейшего развития атомной энергетики.

Использование энергетических ресурсов – один из показателей уровня развития цивилизации. Потребление энергии развитыми государствами значительно превосходит соответствующие показатели стран развивающегося мира. Только 10 ведущих промышленных стран потребляют 70% общего количества вырабатываемой в мире энергии. В расчете на единицу конечной продукции Россия сейчас тратит в три раза больше энергии, чем Япония и ФРГ, и в два раза больше, чем США. Очевидно, что для такого природоемкого роста в России просто не хватит топливных ресурсов. Таким образом, важнейшая причина ухудшения экологической ситуации в России – неэффективная, природоемкая структура экономики.

Основными направлениями экономики энергоресурсов являются: совершенствование технологических процессов, совершенствование оборудования, снижение прямых потерь топливно-энергетических процессов, совершенствование оборудования, снижение прямых потерь топливно-энергетических ресурсов, структурные изменения в технологии производства, структурные изменения в производимой продукции, улучшение качества топлива и энергии, организационно-технические мероприятия. Проведение этих мероприятий вызывается не только необходимостью экономии энергетических ресурсов, но и важностью учета вопросов охраны окружающей среды при решении энергетических проблем. Большое значение имеет замена ископаемого топлива другими источниками (солнечной энергией, энергией волн, прилива, земли, ветров). Эти источники энергетических ресурсов являются экологически чистыми. Заменяя ими ископаемое топливо, мы снижаем вредное воздействие на природу и экономим органические энергоресурсы.

Важнейшим направлением экономических реформ в России, перехода на устойчивый тип развития является эколого-ориентированная структурная перестройка, позволяющая осуществить эффективное ресурсосбережение.

Благодаря энергетическому кризису произошел переход мировой экономики с экстенсивного пути развития на интенсивный, сократилось энерго- и сырьеёмкость мирового хозяйства, а обеспеченность его топливными и минеральными ресурсами (благодаря разработке новых месторождений) даже стала возрастать.

Ресурсообеспеченность – это соотношение между величиной запасов природных ресурсов и размером их использования. Уровень ресурсообеспечения определяется потенциалом собственной ресурсной базы страны, а также иными фактами, например, политическими и военно-стратегическими соображениями, международным разделением труда и др.

4. Земельные ресурсы, почвенный покров – это основа всей живой природы. Лишь 30% земельного фонда мира – сельскохозяйственные угодья, используемые человечеством для производства продуктов питания, остальная территория – горы, пустыни, ледники, болота, леса и т.д.

На протяжении всей истории цивилизации рост населения сопровождался расширением площади обрабатываемых земель. За истекшие 100 лет было расчищено больше земельных площадей для оседлого земледелия, чем за все предыдущие века.

Сейчас в мире практически не осталось земли для сельскохозяйственного освоения, лишь леса и экстремальные территории. К тому же во многих странах мира земельные ресурсы быстро уменьшаются (рост городов, промышленности и т.д.).

Ежегодно только вследствие эрозии из сельскохозяйственного оборота выпадает 7 млн га земель, а из-за заболачивания – засоления, выщелачивания – еще 1,5 млн га. И хотя эрозия – это естественный геологический процесс, в последние годы он явно усиливается, часто по причине неосмотрительной хозяйственной деятельности человека.

Сокращение земельных ресурсов в развивающихся странах, вызванное природными, социально-экономическими факторами, лежит в основе политических и этнических конфликтов. Деградация земель представляет собой серьезную проблему. Борьба с сокращением земельных ресурсов – важнейшая задача человечества.

Из всех видов ресурсов на первом месте по росту потребностей на него и по увеличению дефицита стоит пресная вода. 71% всей поверхности планеты занято водой, однако пресная вода составляет лишь 2% общего количества, и почти 80% пресной воды находятся в ледовом покрове Земли. Около 60% общей площади суши приходится на зоны, в которых нет достаточного количества пресной воды. Четвертая часть человечества ощущает ее недостаток, а еще свыше 500 млн жителей страдают от недостатка и плохого качества.

Промышленное значение воды очень велико, так как практически все производственные процессы требуют большого ее количества. Основная масса воды в промышленности используется для получения энергии и охлаждения.

В целом на хозяйственно-бытовые нужды изымается 10% речного стока планеты. Из них 5,6% расходуются безвозвратно. Если безвозвратный забор воды будет и дальше увеличиваться в том же темпе, что и теперь (4–5% ежегодно), то человечество может исчерпать все запасы пресных вод в геосфере. Положение осложняется тем, что большое количество природных вод загрязняется промышленно-бытовыми отходами. Все это, в конечном счете, попадает в океан, который и без того подвергается сильному загрязнению.

5. Вода является обязательным условием существования всех живых организмов на Земле.

Ресурсный потенциал океана может восполнить истощающиеся запасы.

Так какими же ресурсами обладает Мировой океан?

· Биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон);

· Огромные ресурсы минерального сырья;

· Энергетический потенциал (один приливной цикл Мирового океана способен обеспечить человечество энергией – однако пока это «потенциал будущего»);

· Для развития мирового производства и обмена велико транспортное значение Мирового океана;

· Океан является вместилищем большинства отходов хозяйственной деятельности человечества (химическим и физическим воздействием своих вод и биологическим влиянием живых организмов океан рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем земли).

Океан – основной резервуар ценнейшего и все более дефицитного ресурса – воды (получение которой путем опреснения увеличивается каждый год). Ученые считают, что биологических ресурсов океана хватит, чтобы прокормить 30 млрд человек.

Из биологических ресурсов океана в настоящее время используется прежде всего рыба. Однако с 70-х годов прирост улова падает. В связи с этим человечество всерьез задумается о том, что биологические ресурсы океана в результате их чрезмерной эксплуатации находятся под угрозой.

К основным причинам оскудения биологических ресурсов можно отнести: нерациональное ведение мирового рыбного хозяйства, загрязнения вод океана.

Кроме биологических ресурсов, Мировой океан обладает огромными минеральными ресурсами. В морской воде представлены почти все элементы таблицы Менделеева. Недра океана, его дно богаты железом, марганцем, никелем, кобальтом. В настоящее время развивается шельфовая добыча нефти и газа, причем доля морской добычи приближается к 1/3 объема мировой добычи этих энергоносителей.

Однако наряду с эксплуатацией богатых природных ресурсов Мирового океана растет и загрязнение, особенно с перевозкой нефти. 90% отходов, ежегодно сбрасываемых в моря, остаются в прибрежных районах, где они наносят ущерб рыболовству, отдыху и т.д. Катастрофических размеров достигло загрязнение океана нефтепродуктами, ядохимикатами, синтетическими моющими средствами, нерастворимыми пластиками. Сейчас в океан попадает около 30 млн т нефтепродуктов в год. Нефтяной пленкой покрыто около 1/5 площади океана.

Ограниченность, неравномерное распределение ресурсов пресных вод и растущее загрязнение вод являются одной из составляющих глобальной ресурсной проблемой человечества.

В перспективе тревожно обстоит дело и с другим природным ресурсом, считавшимся раньше неисчерпаемым, – кислородом атмосферы. При сжигании продуктов фотосинтеза прошлых эпох – горючих ископаемых, происходит связывание свободного кислорода в соединения. Задолго до исчерпания запасов горючих ископаемых люди должны прекратить их сжигание, чтобы не задохнуться самим и не уничтожить все живое.

Демографический взрыв и научно-техническая революция привели к колоссальному увеличению потребления природных ресурсов. При таких темпах потребления стало очевидным исчерпание многих природных ресурсов в ближайшее время. Одновременно отходы гигантских производств стали всё больше загрязнять окружающую природную среду, разрушая здоровье населения.

Опасность экологического – ресурсного кризиса с научно-техни­ческой революцией не случайна. Научно-техническая революция создает условия снятия технических ограничений развития производства исключительно острую форму приняло новое противоречие – между внутренне безграничными возможностями развития производства и естественно ограниченными возможностями природной среды.

6. Продовольственная проблема. Продовольственная проблема имеет глобальный характер и в силу своей тесной взаимосвязанности со сложной задачей преодоления социально-экономической отсталости бывших колониальных и зависимых государств.

Решение продовольственной проблемы связано не только с увеличением производства продуктов питания, но и с разработкой стратегий рационального использования продовольственных ресурсов, в основе которых должно лежать понимание качественных и количественных аспектов потребности человека в питании.

В целом, в мире ресурсы продовольствия достаточны для обеспечения удовлетворительного питания человечества. Мировая экономика располагает сельскохозяйственными ресурсами и технологиями для того, чтобы прокормить в два раза больше людей, чем проживает на земле. Однако производство продовольствия не обеспечивается там, где в нем нуждаются. Голодание и недоедание 20% населения планеты является основным социальным содержанием продовольственного кризиса.

На продовольственную ситуацию в мире оказывают влияние: физико-географические условия и размещения населения, развитие мирового транспорта и мировая торговля.

Продовольственная ситуация в развивающихся странах тесно переплетается с другими проблемами, многие из которых также приобретают глобальный характер. К ним можно отнести: расходы на военные нужды, растущую внешнюю финансовую задолженность, энергетический фактор.

7. Проблема социально-экономической отсталости развивающихся стран. «Третий мир» – весьма условная общность стран Азии, Африки, Латинской Америки и Океании, составлявших в прошлом колониальную и полуколониальную периферию развитых капиталистических стран.

Для этой группы стран зарождение и обострение глобальных проблем имеет свою специфику, вытекающую из особенностей развития их культуры и экономики.

В развивающихся странах сосредоточена большая часть населения планеты, на их территории сконцентрированы значительные запасы мировых природных ресурсов, там производится немногим более 18% всемирного национального продукта, значительная часть их населения не имеет уровня доходов, соответствующего стандартам развитого мира.

Ежегодно развивающиеся страны только по долговым процентам выплачивают суммы, в три раза превышающие получаемую помощь.

Ухудшение экономического положения развивающихся стран несомненно отражается на всем мировом сообществе: там, где существуют вопиющие различия в уровне жизни разных народов, глобальная стабильность невозможна.

Основная причина голода и недостатка продовольствия в развивающихся странах кроется не в природных катаклизмах, а в экономической отсталости этих стран и неоколониальной политике Запада.

Эпицентр глобальной экологической проблемы постепенно перемещается в развивающиеся регионы, которые оказываются на грани экологического кризиса.

Опасные изменения в окружающей среде развивающихся стран включают в себя непрекращающийся рост городов, деградацию земельных и водных ресурсов, интенсивное обезлесивание, опустынивание, нарастание стихийных бедствий.

Предполагается, что опасные изменения достигнут критических масштабов, затронув и развитые страны. Но если развитые страны давно изучают допустимые пределы воздействия на природу, возможные последствия ее нарушения и принимают меры, то развивающиеся страны заняты совсем другим, т.к. существуют ниже уровня бедности, и затраты на охрану окружающей среды представляются им непозволительной роскошью.

Глобальные проблемы явились результатом огромных масштабов человеческой деятельности, радикально изменяющей природу, общество, образ жизни людей, а также неспособности человека рационально распорядиться этой могучей силой.

Date: 2016-07-20; view: 389; Нарушение авторских прав