ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ
КЛОП
В этот день я как раз читал лекции по курсу: Глобальная экология. Долго рассказывал о четырех приоритетах программы экологического комитета ООН. Главный из них - сохранение биоразнообразия. Все виды животных, существующие сейчас на планете, должны быть сохранены. Без исключения! И волки и зайцы; и змеи и мангусты. Должны охраняться и места их естественного обитания. Объяснял это студентам так долго, что наконец сам понял.
Дома меня ждал переполох: был обнаружен и немедленно убит клоп. Все было перевернуто вверх дном, жена двигала мебель, теща висела на телефоне ища моральной поддержки. Был вызван старый приятель - сотрудник закрытого института. Он привез какие-то порошки, жидкости, аэрозоли. Началась химическая атака.
Вот уже четыре года семья спокойна. Квартиру не посещают ни клопы, ни тараканы, ни муравьи. Крысы и те не заходят. Все довольны, а меня мучит совесть. Как же так? На словах я боролся с антропоцентризмом, убеждал слушателей, что охрана окружающей среды не может сводиться только к созданию комфортных условий для человека, нужно думать обо всем живом, сохранять биоразнообразие и охранять экосистемы. А сам! Разрушил естественную экосистему жилища, предусматривающую совместное обитание человека, кошки и паразитов, уничтожил популяции нескольких видов насекомых. И все ради собственного удобства. А ведь концепция экобезопасности утверждает, что с точки зрения Природы человек не представляет собой какой-то особой ценности: мир прекрасно жил без него и будет жить дальше.
ГИБЕЛЬ МОРСКИХ ЗВЕЗД В БЕЛОМ МОРЕ
Однажды случилась массовая гибель морских звезд в Белом Море. Немедленно в этот регион была послана экспедиция, которая отобрала пробы воды, воздуха и грунта. Однако, тщательный их анализ не обнаружил ничего смертоносного. Тогда подозрение пало на атомную подлодку, радиоактивное излучение которой якобы способно вызвать замор звезд. Как радиохимика меня пригласили на совещание в Кандалакшу. Оправдать подлодку удалось сравнительно легко. Но причины все равно надо было искать. Мы составили различные модели и провели математическое моделирование.
Прежде всего рассмотрели модель изолированной популяции, т.е. такой, которая не взаимодействует с другими видами животных. Функцию локального роста для нее включала такие параметры, как плотность популяции, функция рождаемости и функция смертности. Последняя представляет собой сумму двух слагаемых, первое из которых соответствует естественной смертности и не зависит от численности популяции, а второе обусловлено конкуренцией за ограниченный ресурс (пищу) и пропорционально численности особей. Что касается рождаемости, то при малой плотности популяции она определяется вероятностью встречи брачного партнера, а при большой - асимптотически приближается к естественной плодовитости.
Учли, что популяция находится не в чистой среде, а в условиях фонового загрязнения. Естественно предположить, что действие этого загрязнения проявится прежде всего в уменьшении продуктивности и увеличении смертности вида. Как известно, распространение особей по ареалу хорошо описывается законом диффузии. Решение соответствующего уравнения показало, что в такой системе могут распространяться волны заселения или волны вымирания. При этом для возбуждения волны необходимо, чтобы амплитуда возмущения в начальный момент превысила пороговое значение.
В условиях фонового загрязнения могут реализовываться следующие случаи: 1) Несмотря на загрязнение популяция сохраняет свою численность; 2) В системе могут распространяться волны вымирания (после превышения концентрацией токсина некоторой пороговой величины); 3) Беспороговое вымирание (популяция начинает вымирать при самом незначительном загрязнении среды).
Предположим теперь, что произошел локальный выброс сильнотоксичного, но быстроразлагающегося вещества. Пусть кинетика разложения токсина описывается уравнением скорости необратимой химической реакции первого порядка. Параметры новой модели включают продуктивность вида в условиях загрязнения и константу скорости реакции разложения токсина. Распространение токсина описывается законами диффузии. Если токсичность выброса велика, в зоне загрязнения реализуется ситуация беспорогового вымирания. Дальнейшее развитие событий зависит от отношения скорости разложения токсина к продуктивности вида. Если скорость разложения токсина много меньше скорости размножения популяции, то за время жизни токсина плотность популяции не успевает существенно уменьшиться и число особей возвращается к стационарному значению. В обратном случае - по экосистеме начинает распространяться волна вымирания.
Рассмотрим случай, когда в зоне загрязнения организмы погибают. При высоком уровне фонового загрязнения мертвая зона становится источником волны вымирания. Здесь возможны следующие ситуации: 1) Низкий уровень фона или его отсутствие. Жизнеспособность популяции высока. В месте попадания токсина вначале образуется мертвая зона, но после распада загрязнения она исчезает. Жизнь берет свое. 2) Средний уровень фона. В месте загрязнения популяция вымирает, затем мертвая зона существует довольно долго, не расширяясь и не стягиваясь. 3) Высокий уровень загрязнения. В этом случае однородная популяция может существовать сколь угодно долго, но после образования мертвой зоны от нее распространяется волна вымирания, которая не затухает даже после полного распада токсина. В итоге вся популяция вымирает.
Важно отметить, что для автоволнового фронта в среде, существует значение кривизны (критический радиус пятна), при котором скорость его распространения обращается в нуль. Радиус кривизны фронта волны вымирания в начальный момент определяется размерами мертвой зоны. Следовательно, при изучении последствий выпадания пятен токсина существенным является их радиус. Так, пятно с большой концентрацией токсина, но малым радиусом, менее опасно, чем пятно с большим радиусом и гораздо меньшей концентрацией.
Вторая модель касается системы "хищник-жертва" в условиях воздействия на хищника загрязнения среды обитания. В нее входят такие параметры, как плотность популяции жертвы; емкость среды для жертвы; естественная смертность хищника; плотность популяции хищника; скорость переработки биомассы жертвы хищником; рождаемость жертвы. Анализ соответствующих уравнений диффузии показал, что здесь можно ожидать появление структур, типичных для автомодельных сред.
Рассмотрим влияние загрязнения среды обитания на такую систему. Наиболее реалистичным будет считать, что оно воздействует прежде всего на хищников, как более высокоорганизованную форму. Приспособленность хищника к среде характеризуется коэффициентом, учитывающим как смертность, так и эффективность поиска и переработки пищи. В условиях неблагоприятного внешнего воздействия этот коэффициент увеличивается.
С увеличением смертности хищника (чем выше этот параметр, тем ниже численность хищника и тем выше численность жертвы) в системе происходит последовательная смена типа устойчивости стационарного состояния: 1) невозбудимое устойчивое состояние с малой численностью популяции жертвы; 2) возбудимое устойчивое состояние с малой численностью популяции жертвы; 3) неустойчивое состояние (автоколебательный режим); 4) возбудимое устойчивое состояние с большой численностью популяции жертвы; 5) невозбудимое устойчивое состояние с большой численностью популяции жертвы.
Предположим, что в качестве жертвы выступают какие-либо вредители или микроорганизмы, так что повышение их численности может быть опасным. Рассмотрим примеры, когда в результате загрязнения среды система переходит в нежелательный динамический режим: отравление и гибель полезного хищника приводит к размножению вредоносной жертвы.
Самый простой случай, когда в результате однородного загрязнения система из стационарного состояния переходит в автоколебательный режим: численность как жертвы, так и хищника начинает колебаться во времени. Численность жертвы при этом значительную часть времени высока. Более интересен случай, когда в исходном состоянии система возбудима с малой численностью жертв. Если радиус начального пятна загрязнения больше критического, то зона загрязнения служит источником круговых популяционных волн. Численность популяции жертвы нарастает вначале в месте локального загрязнения, затем из этой области волна распространяется по остальной части ареала и в пределе захватывает всю экосистему. При разрыве фронта круговой волны (например, круговая волна при своем распространении наткнулась на небольшой остров) образуются две спиральных волны, вращающиеся в противоположные стороны. Такая пара может существовать долго и после полной очистки среды от загрязнения, вызвавшего первоначальный импульс. Волны смерти имеют определенную геометрическую форму и скорость распространения. Важно, что волна смерти активно действует, когда токсин, приведший к ее возникновению, давно распался. Поэтому посторонний наблюдатель не в силах определить причин катастрофы, развивающейся на его глазах, и воспринимает происходящее как чудо.
Теперь можно представить, как происходила массовая гибель морских звезд. Военное судно, провело промывку оборудования и часть ракетного топлива (сильный, но короткоживущий токсин) попала в воду. Морские звезды заснули, оторвались от камней и их выбросило на поверхность. Из-за перепада давлений они погибли. Поскольку волна смерти перемещается практически без затухания, поражен был значительный ареал. Когда же прибыли ученые токсин давно разрушился - виновник исчез. Отвечать было некому.
СЕЛЕДКА
Вы видели селедку? Ну да, и кушали соленую иль копченую, с картошечкой, до водочкой. Мечта! Так запомните ее вид и вкус: внукам будете рассказывать - те уже не увидят.
Селедку вылавливают. И активно. Настолько активно, что ее поголовье падает. Координаты банок, где она мечет икру - секрет, охраняемый не хуже атомной бомбы. Но все равно, вылавливают. Вы скажете: Подумаешь! Когда ее станет мало и гоняться за ней невыгодно, отлов сам собой сократится и поголовье восстановится. Вон сколько примеров.
С селедкой этот фокус не пройдет.
Дело в том, что сначала идут косяки женских особей. Достигнув места, они мечут икру и удаляются. Значительно позднее на поиски икры отправляются самцы. Ориентируются они по выделениям самок. Но для уверенного поиска необходима определенная концентрация "пахучих веществ" в воде. Если самок было мало, самцы никогда не найдут отложенной икры. Неоплодотворенная икра погибнет. Поэтому, начиная с некоторой численности, сельдь начинает интенсивно убывать, причем скорость убывания выше скорости отлова.
Как и положено пороговым процессам, здесь мы имеем пример типичной катастрофы. Если поголовье сельди сократится ниже определенного уровня (а к этому и идет дело) сельдь исчезнет навсегда. Даже искусственно ее восстановить вряд ли удастся.
Селедка - будущий деликатес.
УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ
Менталитет большинства наций и основные мировые религии выступают против снижения числа рождений. (Центральный императив: плодитесь и размножайтесь!) Между тем главный закон экологии гласит: конкретная экосистема может прокормить строго определенное количество особей (Боливар не выдержит двоих!). Наша задача - создание на Земле ограниченной по численности популяции, но с полным удовлетворением ее физических и духовных потребностей. Вывод: нужно ограничить численность тех наций, которые активно размножаются и проживают в регионах с ограниченными ресурсами (например, китайцев). Но! Подобные действия - ограничение основных прав человека (Кто ты такой, чтобы указывать мне, сколько я должен иметь детей?! Не хочешь - не рожай, а мне не мешай!). Как быть?
Согласно рекомендациям ООН управление демографической ситуацией в регионах мира должно осуществляться путем интенсивной агитации в пользу ограничения зачатий, борьбой с религиозным фанатизмом, экономическим поощрением малодетных семей, распространением дешевых, надежных и безопасных средств контрацепции, развитием культуры, широким вовлечением женщин в производство, бизнес, общественно-политическую жизнь страны, интенсивный поиск новых эффективных источников энергии и пищи.
Прекрасные рекомендации. Понятно, что лучше быть богатым и здоровым, чем бедным и больным. Только вот многие страны (в том числе Россия) поощряют не малодетные, а, наоборот, многодетные семьи (есть нации, которые почему-то не хотят быть вытесненными соседями). Средства контрацепции имеются, только многие их не применяют, и даже под страхом смертной казни применять не будут. Население растет по гиперэкспоненте, причем именно в тех регионах, где нет ни энергии, ни пищи, ни воды. А что касается новых эффективных источников энергии и пищи, то это вообще – поиск без находок.
Грустно все это
….
СУДЬБА ЗАПАДА
Демографы утверждают, что население нашей планеты будет непрерывно расти до 2050 года, достигнув примерно 9-10 миллиардов, вслед за тем этот рост начнет постепенно замедляться. Но к этому времени судьба западной цивилизации будет уже решена.
В 1950 году из двенадцати наиболее населенных стран на Земле пять были наиболее развитыми и передовыми: США, Великобритания, Западная Германия, Италия и Франция (а также СССР – сверхдержава, между прочим). В 1955 – в списке остались США, Германия и СССР, в 1998 – только США (Россия (ее не относят теперь к развитой и передовой) еще держится в первой дюжине, но очень скоро вылетит из нее. В 2002 году она борется уже за почетное двенадцатое место с Мексикой). Представьте себе, какие двенадцать самых населенных стран будут в 2050 году, если по данным на начало 1999 года картина такова (цифры даны в миллионах человек):
1. Индия 1231
2. Китай 1198
3. Пакистан 306
4. Нигерия 279
5. США 272
6. Индонезия 251
7. Бразилия 188
8. Бангладеш 178
9. Эфиопия 176
10. Заир 148
11. Россия 145
12. Иран 143
(Население России быстро сокращается. Ускорение процесса депопуляции связано с увеличением естественной убыли населения и уменьшением миграционного процесса).
Эти цифры совершенно определенно говорят о том, что народы, несколько десятилетий назад живущие под колониальной властью Запада, скоро станут хозяевами планеты. К 2050 году на Филиппинах станет больше жителей, чем в любой европейской стране, включая Россию. Если сегодня в Европе живет столько людей, сколько в Африке, то к середине ХХ1 века население Африки втрое превысит европейское. В Италии 2050 года число детей в возрасте до 5 лет составит 2% от всего населения, зато 40% будут в возрасте 65 лет и старше.
Демографические прогнозы для Европы показывают, что к 2050 году на каждого ребенка младше семи лет придется четыре человека старше 65. Не хватит даже обслуживающего персонала для домов престарелых!
В геополитических масштабах приведенные цифры предвещают стремительное превращение Индии в доминирующую силу в Южной Азии и Индийском океане. В то же время Индию будут населять сотни миллионов граждан-мусульман, и сама эта страна окажется окруженной обильно населенными мусульманскими странами.
Вообще нынешние демографические тенденции – могучий союзник исламских народов. Вот некоторые показатели (1998) исламского населения Европы:
Франция 3
Германия 2
Англия 2
Италия 0.5
Скандинавия 0.5
Нидерланды 0.35
Бельгия 0.3
Австрия 0.3
Испания 0.25
Швейцария 0.2
Глядя на эту таблицу и зная, в какой пропорции прирост исламского населения относится к приросту (или исчезновению?) европейцев, можно легко представить себе печальную судьбу континента.
США к 2050 году перестанут быть страной западного типа – и в смысле этнического состава и в смысле культуры. К этому времени не будет существовать понятие расовое большинство: американцы европейского происхождения будут составлять половину населения страны. В 1960 году США были белыми на 90%, в 1998 году – на 75%. У Америки отнимают ее право быть американской. Разделенная на этносы Америка постепенно превращается в общество, где все ненавидят всех.
Чем все это может кончиться для «цитадели демократии»? Европейцы вымирает тихо и покорно, а что будет с американцами? Стоит ли Америка перед лицом расовой войны, которая ее уничтожит?
Демографический приговор, следовательно, ясен и жесток: западная цивилизация стремительно движется к своему концу – со своими демократическими институтами, сексуальной революцией и моральными ценностями. А на обломках этой цивилизации возникнет нечто совершенно новое – трудно сказать, что именно.
ЛЕКАРСТВО
Представь себе, дорогой читатель, что ты живешь в какой-то развитой стране. Ну, скажем, США (Это не принципиально, просто – для определенности). Пусть далее ты – владелец фармацевтической фирмы. И не просто владелец, а сам хороший химик-фармацевт и имеешь возможность в своей прекрасно оборудованной лаборатории изобретать новые лекарства. Есть у тебя возможность и наладить массовый выпуск своего нового препарата.
Условия идеальные!
А вот будешь ли ты производить это новое лекарство ?!
Большой вопрос. В реальности ответ на него отрицательный. Почему?!!
Перед началом работы ты провел тщательный анализ ситуации в здравоохранении (сначала в своей стране, а затем во всем мире). Обнаружил болезнь, от которой страдает множество людей, а кое-кто и умирает. Создание лекарства от такой болезни – актуальная задача. Ты пару лет провозился в лаборатории и создал такое лекарство. Проверил – действует весьма эффективно, и не дает побочных эффектов. Более того, ты нашел простой синтез, из простых реагентов. Технология его проста, дешева, безопасна и малоотходна. Можно использовать стандартное оборудование, сейчас в фирме простаивающее. Производство обеспечено высококвалифицированными кадрами.
Опять идеальные условия ! Ну, теперь-то на рынке появится дешевое эффективное лекарство ? Нет!
Чтобы лекарство появилось на рынке, оно должно получить на это разрешение от контролирующих органов. Однако правила, установленные Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств очень строги. Испытания лекарств до выпуска их в продажу длительны и дороги. Редко, когда такие испытания продолжаются менее семи лет. За это время, вы либо сами помрете, либо фирма разорится, либо конкуренты выбросят на рынок другие, более дешевые и эффективные препараты, так что, пройдя успешно все испытания, ваш препарат окажется просто не нужным. К тому же тщательные испытания необычайно дороги. Они окупятся только, если от интересующей вас болезни умрут, по крайней мере, 100000 человек. Именно умрут, а не заболеют. Если меньше, то вы своей активностью по спасению человечества только разорите собственную фирму. На чем все и кончится.
Справедливости ради надо сказать, что в некоторых странах пытаются внедрить налоговые стимулы для компаний, выпускающих экономически невыгодные лекарства. Но! Законодательство США, например, предусматривает только меры, запрещающие или ограничивающие производство лекарственных средств (лекарство - реальная опасность для человека). Эти меры никто не собирается смягчать. Более того, они ожесточаются! «Мы не должны законодательно заставлять фирмы – производители лекарственных препаратов разрабатывать новые лекарства» – сказали сенаторы.
Пусть, однако, вам повезло и действительно от этой болезни умерло более ста тысяч человек. Теперь вы, наконец, станете выпускать лекарство? Вряд ли! Рынок лекарств уже поделен между корпорациями. Они просто купят ваш патент (все равно – вам самому на рынке не развернуться). Но не для того, чтобы производить ваш препарат. Скорее всего, они положат ваши разработки под сукно. Чтобы не мешать реализации собственных идей.
Итак, свободное предпринимательство – хорошая вещь? Да просто – мечта! Всё ведь просто: товар не производится, если спрос на него не может обеспечить прибыль от торговли. Но вот товаром становятся медикаменты, потребность в которых диктуется болезнями, и базовые капиталистические принципы уже угрожают жизни людей.
Даешь капитализм с человеческим лицом!
Понятно теперь, почему вы сидите в лаборатории, уныло смотрите в окно и лекарств от редких болезней не изобретаете.
А я было подумал, что это – от лени
…
