Биологический каталог




Лекции по экологии

Автор О.В.Богданкевич

следственных связей в науке. Однако этого радикального шага данные наблюдений пока не требуют».

Более ста лет назад Ф. Энгельс определял, что такое жизнь, очень просто: «Жизнь — это форма существования белковых тел».

Он многого не знал. Биохимия сделала за истекшие сто лет огромный скачок в понимании строения живой материи, так что можно простить ему это определение, которое, с современной точки зрения, выглядит просто банальным.

Отличием живой материи от неживой является конечное время существования каждой отдельной особи, и неважно, амеба это или кит.

Время существования отдельной особи для данного вида организмов меняется очень незначительно (если не происходит какой-нибудь катастрофы). Однако время су

ществования особей различных видов может различаться в десятки тысяч раз.

Так, микроорганизмы живут всего несколько десятков минут, некоторые виды насекомых — несколько часов (поденка), мелкие млекопитающие (крысы, мыши) — два-три года, собаки —10-15 лет, лошадь — 30-35 лет, слон — около 100 лет, черепахи — 150—200 лет. Долго живут деревья: сосна около 300 лет, дуб 1500 лет, американская секвойя (является рекордсменом) — 4000 лет. Человеку отпущено около ста.

Однако что такое биологические часы, биологи и биохимики мне так толком и не объяснили. Сказать, что биологические часы — это скорость обмена веществ или накопление количества ошибок в генетическом коде, присущем данному виду организмов при переполнении памяти, это ровным счетом не сказать ничего, так как и то и другое является следствием чего-то другого, а не причиной.

Пока я убедился только в том, что биологи этого не понимают.

Эту задачу, задачу доктора Фауста, по-видимому, придется решать вашему поколению. Ее решение в корне изменит жизнь на этой планете, и я не уверен, что в лучшую сторону.

за последние 2000 лет удивительно четко «ложатся» не на геометрическую прогрессию, как считал 200 лет назад английский экономист Томас Роберт Мальтус (1766-1834), не на экспоненту, как можно было бы ожидать, а на гиперболу!

Классики марксизма считали Мальтуса «реакционным попом и человеконенавистником», а российские академики избрали его почетным иностранным членом Петербургской Академии наук (1826).

1350 1500 1650 1800 1950

Годы нашей эры

Рис. 8.2. График (рис. 8.1), перестроенный в координатах

{1/N,t}

Если перестроить график, приведенный на рис. 8.1, в координатах {1/N, ?}, то получится практически прямая линия, рис. 8.2:

Коэффициенты а и b легко вычисляются методом наибольшего правдоподобия (методом %2). Компьютер это делает автоматически.

Поскольку в координатах {1/N, t} это прямая, то в координатах {TV, t} это гипербола. У гиперболы, как известно, имеется асимптота.

Небольшие отклонения от этого закона в средние века, по-видимому, связаны с эпидемиями чумы и холеры, бушевавшими на планете.

Красная пунктирная линия — гипербола в координатах [1 /N, t], проведенная по данным за последние 600 лет. Эти данные наиболее точные. Компьютер дает следующие значения коэффициентов а и Ь:

= 9,09 • 10"3 - 4,46 • 10~61. (8.1)

Из рисунка следует, что если население Земли будет расти в ближайшие 20 лет так, как это происходит сейчас, то в 2035 г. население Земли будет бесконечно большим (значения 1/N пересекают ось времен и переходят на отрицательную асимптотическую ветвь).

Заметим, что данные за последние два столетия — наиболее точные.

На рис. 8.3 приведены отдельно данные по разным континентам. Последняя точка на этом графике соответствует прогнозам Юнеско на июль 1999 г. (6 млрд человек).

На самом деле генеральный секретарь ООН Кофи Анан отпраздновал рождение символического шестимиллиардного жителя Земли на три месяца позже. Но что такое три месяца на интервале в две тысячи лет?

Из рис. 8.3 видно, что основной вклад в рост численности населения Земли вносят азиаты (зеленые треугольники) . За ними следуют латиноамериканцы (желтые кружки), а наименьший вклад дает Европа. Быстрее всех растет население Африки.

Возникает парадокс, поскольку в природе бесконечностей не бывает.

Что же все это означает?

Есть оценочные данные антропологов о численности населения земли и в доисторическую эпоху. Ориентировочно к началу эпохи неолита (примерно 15 тыс. лет до н.э.) численность населения достигала 3 млн человек, во времена египетских фараонов (2 тыс. лет до н.э.) — 50 млн человек, во времена Римской империи (в начале нашей эры) на Земле, как мы уже видели, было от 170 до 230 млн человек (разные оценки). Данные о населении

1900 1940 1980 2020 2060 2100

Годы новой эры

Рис. 8.3. Вклад материков в рост общей численности населения

Земли

древнего мира гораздо менее точные, чем за последние 100-200 лет. Конечно, это только оценочные данные, которые историки и демографы берут из данных о налогах

и дани, о численности войска или, когда это возможно, из данных о переписи населения (Китай, Римская империя).

Однако кривые получаются довольно гладкие, что говорит об их соответствии реальной численности населения в разные времена.

Палеонтологи и антропологи умеют оценивать численность человеческих (или почти человеческих) особей во

10+ю

Современный человек

10

+9

\

ч

X

а

X

ё

и

я

S

н о о и

X о

ч

о К

3

X

о а О

10

10

10

10

+8

+7

+6,

+5

ч

N Начало нашей эры

ч

ч

ч

ч

ч

40 тыс. лет назад ч

ч

10

+4.

Крысы

Заяц Волк М|едведь Слон

ч

ч

10

+3

о

од

1,0 10,0 100,0 1000,0 10000,0 Масса тела, кг

Рис. 8.4. Зависимость численности популяций разных животных от массы их тела

времена палеолита по числу стоянок древних людей и количеству костей в них. За последние 30-40 лет палеонтологи совершили буквально информационную революцию, раскопав в Южной Африке сотни стоянок древнего человека. Зоологи умеют рассчитывать популяции разных животных исходя из массы тела. Вот пример результатов таких оценок.

На рис. 8.4 приведена зависимость численности популяций разных животных от массы их тела — пунктирная кривая (сам удивился возможности таких оценок, но палеонтологи уверяют, что это очень близко к правде).

Если бы человек не выделился из животного мира, то его численность была бы примерно такой же, как численность медведей или волков.

Такова была численность питекантропов или австралопитеков полтора миллиона лет назад.

Численность современных людей превосходит эти оценки на пять порядков. Это означает, что эволюция человека происходит по совсем иным законам.

Откуда он взялся на Земле, этот Человек?

Я не специалист в антропологии, поэтому обратимся для разъяснения этого вопроса к академическому справочнику «Большая энциклопедия».

Человек — общественное существо, обладающее сознанием, разумом, субъект общественно-исторической деятельности и культуры. Человек возник на Земле в ходе длительного и неравномерного эволюционного процесса — антропогенеза, многие этапы которого до конца не ясны. Полагают, что 8-5 млн лет назад африканские обезьяны разделились на 2 ветви: одна привела к человекообразным обезьянам (шимпанзе и др.), другая — к первым гомини-дам (австралопитекам, обладавшим двуногой походкой). Родиной австралопитеков является, по-видимому, Южная Африка. Вероятно, около 2 млн лет назад австралопитеки дали начало роду «человек» (Homo), первым представителем которого многие ученые считают «человека умелого» (Homo habilis) — его ископаемые остатки находят вместе с древнейшими каменными орудиями (т.н. олдувайская культура).

Ок. 1,6-1,5 млн лет назад этот вид сменился в Восточной Африке «человеком прямоходящим» (Homo егес-tus). Различные по особенностям морфологии и степени развития представители этого вида (архантропы, палеоантропы) начали расселяться из тропической Африки по всему континенту, а также в Европе и Азии. По поводу времени, места возникновения и непосредственных предков человека современного вида — человека разумного (Homo sapiens) — в науке нет единого мнения. Согласно одной гипотезе он возник в Африке ок. 150 тыс. лет назад и затем повсюду вытеснил более древних людей; согласно другой формирование «человека разумного» (т.н. сапиен-тация) происходило постепенно в разных частях планеты. Около 40 тыс. лет назад, на рубеже верхнего палеолита, «человек разумный», вытеснив неандертальцев, становится единственным представителем семейства гоминидов и заселяет практически всю Землю.

Неандертальцы, скорее всего, представляли вымершую боковую ветвь генеалогического древа гоминидов; они часто сосуществовали с человеком современного типа в Передней Азии и некоторых районах Европы.

Работы 1990-х гг. по сравнению митохондриальной ДНК, выделенной из костей, найденных в Неандертале, с соответствующим генетическим материалом современного человека говорят о том, что неандертальцы не являются нашими предками.

Как мы видим, истоки рода человеческого находятся в Африке, где не было серьезных климатических изменений в течение нескольких миллионов лет. Ледниковые эпохи и менее значительные оледенения в геологической истории Земли несильно меняли климат африканских саванн и тропических лесов. Последнее сильное похолодание в Европе и северной Азии окончилось примерно 15 тыс. лет назад, не оказав сильного влияния на климат экваториальной Африки.

Итак, все мы африканцы. Более того, некоторые биологи утверждают, что из анализа митохондрий, свойства которых наследуются только по женской линии, у людей древних и настоящих была одна прародительница — Ева, которая жила на территории современной Танзании примерно 150 тыс. лет назад. Я долго не мог понять, как это может быть? Но это уже тонкости генетики и, по уверению специалистов, они не противоречат теории наследственности и изменчивости видов.

Около ста тысяч лет назад наши предки, которые еще не разделялись на белых, черных и желтых, начали мигрировать из Африки в Европу и через Ближний Восток в Азию и Америку.

а б в

Рис. 8.5. Вот такие симпатичные ребята (особенно правый) жили на Земле около 100 тыс. лет назад, а) Реконструкция кроманьонского человека (по Мак-Грегор

страница 14
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Скачать книгу "Лекции по экологии" (1.97Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(30.05.2017)