Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 11 клас. Задорожний - Нова програма

Узагальнення

§ 52. Біологія та глобальні проблеми людства

Які науки входять до складу біології? Які методи дослідження використовує біологія? Які проблеми вивчає екологія? Чому в сучасному світі екологічні проблеми є дуже актуальними? Чому екологічні проблеми, пов'язані з виробництвом та експлуатацією автотранспорту, є глобальними?

Глобальні проблеми сучасності

Сучасне суспільство вимушене вирішувати різноманітні проблеми. Але частина цих проблем стала глобальною й охоплює всю планету. Це, наприклад, нестача продуктів харчування, порушення людиною екосистем, забруднення середовища продуктами діяльності та зміна клімату.

На жаль, не можна об'єктивно оцінити, як ці проблеми впливають на розвиток людини. І не для всіх проблем можна знайти надійний алгоритм вирішення. Але в багатьох випадках на допомогу людині може прийти біологія. Живі організми існують на нашій планеті вже кілька мільярдів років, і весь цей час вони шукають шляхи розв'язання величезної кількості питань. Жива природа має гарний потенціал, який можна використати для вирішення проблемних моментів.

Уже зараз живі організми відіграють свою важливу роль для очищення стічних вод та відновного джерела енергії шляхом вироблення біогазу мікроорганізмами (мал. 52.1).

Мал. 52.1. Промислові комплекси для біологічного очищення стічних вод та добування біогазу

Продовольча проблема

Проблема нестачі продуктів харчування стосується насамперед людини і не дуже тісно пов'язана з існуванням біосфери. Але слід ураховувати, що ресурси для отримання продуктів харчування людство бере з біосфери. На планеті вже практично не залишилося вільних місць, придатних для збільшення площ сільськогосподарського виробництва. Тому далі не можна збільшувати виробництво продовольства шляхом розширення сільськогосподарських угідь. Крім того, ще одним важливим завданням, яке пов'язано з продовольчою проблемою, є забезпечення повноцінного харчування, тобто продукти харчування кожної людини повинні бути різноманітними і містити всі необхідні їй речовини.

Біологія вже один раз розв'язувала таку задачу. У середині XX століття «зелена революція» дозволила зняти актуальність загрози голоду за допомогою значного підвищення врожайності культурних рослин. Це вдалося зробити, використовуючи методи класичної селекції та хімізації сільського господарства. Нині різке збільшення продуктивності культурних рослин можливе за умови запровадження технологій молекулярної біології, зокрема створення генетично модифікованих організмів.

Порушення екосистем

Ріст населення і збільшення промислового виробництва — чи не головні чинники посилення тиску людини на природні екосистеми. Наслідком такого тиску стало вимирання багатьох видів організмів, порушення трофічних зв'язків в екосистемах і підвищений рівень ризику руйнації та зникнення окремих екосистем (мал. 52.2).

Мал. 52.2. Порушення лісових та морських екосистем у результаті діяльності людини

Можливим варіантом вирішення цієї проблеми є впровадження раціонального природокористування та розширення мережі природоохоронних територій. Такі території стануть місцем збереження біорізноманіття і джерелом відновлення природних екосистем у випадку здійснення відновних заходів на територіях, які можуть бути вилучені з експлуатації. Подібні варіанти вирішення проблеми порушення екосистем оптимально вписуються у програму реалізації Концепції сталого розвитку.

Забруднення середовища

Ще одним наслідком інтенсивного розвитку промисловості стало різке збільшення забрудненості середовища продуктами людської діяльності. Це відходи виробництва, сміття, результати аварій та катастроф (мал. 52.3).

Мал. 52.3. Джерела забруднення середовища

На сьогодні значна частина цих продуктів не переробляється або переробляється живими організмами дуже повільно. Але перспективи розвитку методів молекулярної біології і генної інженерії дають надію на те, що стане можливим створення організмів, які змогли б швидко й ефективно переробити це сміття.

Особливістю процесу зміни клімату є те, що він відбувається з прискоренням. Підвищення температури стає причиною танення льодовиків. Відповідно, менша площа льодовиків відбиває в космос менше сонячних променів. Ці промені нагрівають поверхню ґрунту і ще більше підвищують її температуру. Тому ті льодовики, які ще залишилися, тануть швидше. І цей процес прискорюється.

Зміни клімату

Ще одна велика проблема сучасного людства — зміна клімату. І хоча зрозуміло, що людина зробила свій внесок у цей процес, але конкретна величина цього внеску все ще активно обговорюється.

Наслідками змін клімату стало масове танення льодовиків, вік яких становить від сотень тисяч до кількох мільйонів років. Це, у свою чергу, спричинює цілу низку суттєвих екологічних змін. Танення льодовиків насичує океан великою кількістю води. Відповідно, рівень океанів підіймається, а прибережні території затоплюються. А в потенційній зоні затоплення розташовано багато великих міст і ще більша кількість малих поселень. Результатом підйому рівня океану буде вимушене переселення сотень мільйонів людей і втрата частини сільськогосподарських територій.

Від зміни клімату також сильно постраждали деякі внутрішні водойми (наприклад, Аральське море), які пересихають через дефіцит вологи (мал. 52.4), що, як результат, впливає на навколишні сільськогосподарські угіддя і стає причиною деградації ґрунтів на велетенських площах.

Мал. 52.4. Наслідки глобальних змін клімату

Для вирішення цієї проблеми основним завданням залишається утилізація надлишкових кількостей парникових газів, передовсім вуглекислого газу і метану. Зараз науковці здійснюють активні пошуки організмів, які могли б це робити з високою ефективністю.

Отже, тепер ви знаєте

1. Які глобальні проблеми постали нині перед людством? 2. Яка роль людини у виникненні цих проблем? 3. Як біологія може допомогти у вирішенні продовольчої проблеми? 4*. Що може зробити людство для зменшення негативних наслідків своєї діяльності для різних екосистем на планеті?

Запитання та завдання

5. Які шляхи переробки відходів є найбільш перспективними? Обґрунтуйте свою точку зору. 6*. Як потепління клімату вплине на життя людей у тропічному регіоні?