Лекция 13 Формирование антропосферы Основные вопросы

Лекция 13 Формирование антропосферы

Основные вопросы • • Закономерности расселения человечества. Образование человеческих рас. Экологические факторы этногенеза. Экологические ниши человечества. Формы древнего хозяйства. Этапы техногенеза и формирование техносферы. Конкурентные отношения техносферы и биосферы. Экологическая демография. Урбанизация. Составляющие экологического воздействия.

(~150 000 лет назад) в Африке жили предки человека (популяция Ne~ 5000)

25 - 15 тыс. лет назад их потомки заселили почти всю Землю (50 о ю. ш. - 70 о с. ш. )

Древо линий Y хромосомы человека Каждая линия соответствует появлению мутации Даты, тыс. лет назад, указывают распространение этих мутаций (и маркированных ими линий) в популяциях. A>100000 BP - ancestral for all men E - step to Eurasia 50000 BP N 3 - N Eurasia, <10000 BP

15 000 лет назад население мира: 10 млн охотники-собиратели: 100% 1500 н. э. население мира: 350 млн охотники-собиратели: 1% 1960 население мира: 3 000 млн охотники-собиратели: 0. 001% From: Times Atlas of Archaeology, p. 78

Земледельцы перешли к оседлому образу жизни Снижение продолжительности жизни , роста, показателей здоровья СМЕНА ТИПА ПИТАНИЯ РОСТ ЧАСТОТЫ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ: рост плотности населения; новые источники инфекций при одомашнивании животных, развитии технологий хранения продуктов Реконструкция ближневосточного раннеземледельческого поселения Чаттал. Хеюк, 7000 лет до н. э. Çatal Hüyük Times Atlas of Archaeology, p. 82

логарифмическая шкала Население мира ОНИ ПЛОДИЛИСЬ И РАЗМНОЖАЛИСЬ Peter Turchin, 2002

Образование человеческих рас • Раса — система человеческих популяций, характеризующихся сходством по комплексу определённых наследственных биологических признаков, имеющим внешнее фенотипическое проявление и сформировавшимся в определенном географическом регионе. Черты, характеризующие разные расы, зачастую появляются как результат адаптации к различным условиям среды, происходившей в течение многих поколений. • Критерием отличия расы от вида является отсутствие существенных препятствий для создания плодовитого потомства, что приводит к образованию множества переходных форм в области смешения рас.

Западный ствол Европеоидная раса • Природный ареал европеоидов — от Европы до Урала, Северная Африка, Юго-западная Азия и Индостан. Включают нордическую, средиземноморскую, фальскую, альпийскую, восточно-балтийскую, кавкасионскую, динарскую и другие подгруппы. Отличается от других рас в первую очередь сильной профилировкой лица. Остальные признаки широко варьируются.

Западный ствол Европеоидная раса

Западный ствол Негроидная раса • Природный ареал — Центральная, Западная и Восточная Африка. Характерные отличия — курчавые волосы, темная кожа, расширенные ноздри, толстые губы и др. Выделяется восточная подгруппа (нилотский тип, высокорослый, узкосложенный) и западная подгруппа (негрский тип, круглоголовый, среднего роста). Особняком стоит группа пигмеев (негрилльский тип).

Западный ствол Пигмеи • Пигмеи в сравнении с европеоидом среднего роста • Природный ареал пигмеев — западная часть Центральной Африки. Рост от 144 до 150 см для взрослых мужчин, кожа светло-коричневая, волосы курчавые, тёмные, губы сравнительно тонкие, крупное туловище, руки и ноги короткие, этот физический тип можно классифицировать как особую расу. Возможная численность пигмеев может составлять от 40 до 200 тысяч человек.

Западный ствол Капоиды, бушмены • Капоиды (бушмены, койсанская раса). Природный ареал — Южная Африка. Низкорослые, с инфантильными чертами лица. Имеют самые короткие и закрученные волосы. Кожа желто-бурая, не упругая — быстро появляются морщины, отвисает складка над лобком ( «готтентотский передник» ). Характерна стеатопигия (преимущественное отложение жира на ягодицах), сильный лордоз. Особая складка века, выступающие скулы и желтоватая кожа придают бушменам некоторое сходство с монголоидами. Это параллельно возникшие приспособления к жизни в сходных условиях полупустынь.

Восточный ствол • Расы восточного ствола характеризуются двумя отличиями: большей эволюционной архаичностью (в частности, медленнее протекает общечеловеческий процесс упрощения зубов) и повышенной мигрантностью. Это вызвано географическими особенностями восточного очага. Обилие географических барьеров — морей, гор, огромных рек, а также шельфов, которые в период оледенения то обнажались, то затапливались, давало преимущества более мигрантным группам. А в условиях рассредоточенности населения фактор инфантилизации, выковавший современного человека, действовал слабее.

Восточный ствол Монголоиды • Изначально населяли Восточную Евразию, сформировались на территории современной Монголии. Внешность отражает приспособление к условиям пустынь (пустыня Гоби — одна из самых больших по площади пустынь мира; находится в Монголии и северном Китае, территорию которых в основном населяют монголоиды). Главная черта — защита глаз от повышенной инсоляции, пыли, холода и т. д. Для этого служит узкий разрез век, дополнительная складка — эпикантус, тёмная радужка, густые ресницы, выступающие скулы с подушками жира, длинные (если не стричь) прямые и черные волосы. Выделяют две контрастирующие группы: северную (массивные, высокие, светлокожие, с крупным лицом и низким сводом черепа) и южную (грацильные, невысокие, смуглые, небольшое лицо и высокий лоб). Этот контраст вызван действием фактора инфантилизации в перенаселенных южных регионах. Молодая раса — около 12 тысяч лет.

Восточный ствол Американоидная раса • Американоидная раса — раса, распространена в Северной и Южной Америке. Американоиды характеризуются прямыми чёрными волосами и «орлиным» носом. Глаза чёрные, шире, чем у азиатских монголоидов, но уже, чем у европеоидов. Эпикантус сравнительно редок у взрослых, хотя довольно част у детей. Рост американоидов часто очень высокий.

Восточный ствол Австралоиды • Австралоиды (австрало-океанийская раса). Древняя раса, имевшая огромный ареал, ограниченный регионами: Индостан, Тасмания, Гавайи, Курилы (то есть почти половина земного шара). Повсеместно вытеснялась и смешивалась с мигрантами. Включает группы: полинезийскую, меланезийскую, австралийскую, веддоидную, айнскую. Чрезвычайно разнообразная раса. Черты внешности коренных австралийцев — более светлая кожа коричневых оттенков, крупный нос, длинные волнистые волосы, выгорающие как пакля, массивное надбровье, мощные челюсти резко отличают их от африканских негроидов. Велико между ними и генетическое расстояние. Однако среди меланезийцев (папуасов) часто встречаются спиральные волосы, что, наряду с генетической близостью, свидетельствует о небольшом притоке мигрантов из Африки. Веддоиды — более грацильные австралоиды, изначально населяющие Индостан. По мере заселения Индостана европеоидными мигрантами они притеснялись как представители «низших каст» . В Индонезии и Индокитае веддоиды смешались с южными монголоидами.

Экологические факторы этногенеза • Техногенез в истории цивилизации – это нарождение техники, создание человеком все более совершенных способов, орудий и устройств для воздействия на окружающий материальный мир с целью создания и потребления благ. • Техногенез с экологической точки зрения – это нарождение техники, последний по времени этап эволюции, обусловленный деятельностью человека и вносящий в биосферу вещества, силы и процессы, которые изменяют и нарушают ее равновесное функционирование и замкнутость биологического круговорота.

• Изменение характера землепользования в эту эпоху (на Ближнем Востоке около 9 тыс. лет до н. э. , на юге Европы 7– 6 тыс. лет до н. э. ) обычно называют неолитической (первой сельскохозяйственной) революцией. • Неолитическая революция означала переход от присваивающего к производящему хозяйству – земледелию и животноводству. • Поэтому распространение земледелия сопровождалось развитием скотоводства и пастбищного хозяйства.

Этапы техногенеза • Эпохе неолита (на Ближнем Востоке с 6 тыс. лет, в Европе 5– 3 тыс. лет до н. э. ) принадлежит ряд культурных инноваций, среди которых посуда из обожженной глины (керамика), прядение и ткачество (с помощью простейшего ткацкого станка) из шерсти, конопли, крапивы, льна. • Для строительства жилищ кроме дерева и камней стал применяться кирпич-сырец. • Одним из культурных достижений неолита было зарождение металлургии. • меднокаменный век. • Эта стадия отмечена изобретением алфавита, колеса, паруса, гончарного круга, лошадиной сбруи. • В Северной Европе медь появилась только около 3000 г. до н. э. • В 4 -м тысячелетии до н. э. на Ближнем Востоке возникает огненная металлургия и начинается эпоха бронзы – сплавов меди с мышьяком, оловом, никелем.

• Железный век, сменивший век бронзы в начале 1 -го тысячелетия до н. э. и ознаменовавшийся ускорением общественного прогресса, по существу продолжается до сих пор. • На протяжении нескольких тысячелетий сопряженный рост населения и экономики не таил угрозы саморазрушения.

• Последующие шаги технического прогресса – двигатель внутреннего сгорания, электричество, промышленная химия, атомная энергетика – не изменили эту тенденцию. • Эпоха истощительной химической теплоэнергетики еще не закончилась, но уже надвинулась следующая – эпоха ядерной теплоэнергетики на невозобновляющихся ресурсах, грозящая еще более опасным загрязнением.

• В XX веке окончательно сформировалась техногенная цивилизация, адаптированная ко всем типам сред и в колоссальном масштабе реализующая идеологию потребительского отношения к природе. • Быстрый рост населения и мировой экономики, их взаимная эскалация образовали контур положительной обратной связи, который ведет к глобальному эколого-экономическому кризису. • Таким образом, в процессе техногенеза – исключительно короткого по продолжительности этапа эволюции – человеческая цивилизация привела к появлению на планете новой глобальной материальной совокупности в виде многослойной насыщенной сферы искусственных объектов – техносферы.

Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизаций (по Н. Ф. Реймерсу, 1992 с изменениями) Название кризиса Время Причины кризиса Пути выхода из кризиса Предантропогенный 3 млн. лет назад Обеднения ресурсов собирательства и промысла для человека 30– 50 тыс. лет назад Наступление засушливого периода (аридизация климата) Недостаток доступных первобытному человеку ресурсов Перепромысла крупных Животных (кризис консументов) Примитивного поливного земледелия 10– 50 тыс. лет назад Уничтожение доступных крупных животных человекомохотником Возникновение прямоходящих антропоидов Простейшие биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для обновления экосистем Переход к примитивному земледелию, скотоводству (неолитическая революция) 1, 5– 2 тыс. лет назад Недостатка растительных ресурсов и продовольствия (кризис продуцентов) Глобального загрязнения среды и угрозы истощения ресурсов (кризис редуцентов) Глобальный термодинамический (теплового загрязнения) 150– 250 тыс. лет назад Примитивный полив и Переход к неполивному (богарному) сопутствующие ему истощение земледелию и засоление почв Истощительное Промышленная революция, новые землепользование, отсталые технологии в сельском хозяйстве технологии Глобального исчерпания надежности экологических систем 30– 50 тыс. лет назад и по настоящее время Истощительное природопользование, многоотходные технологии Энергосберегающие технологии, безотходное производство, поиск экологически приемлемых решений Начался и Выделение в среду большого Ограничение использования энергии, прогнозируется количества тепла, особенно из предотвращение парникового внутренних источников, эффекта, поиск решений парниковый эффект Первые Нарушение экологического Приоритет экологических ценностей признаки и равновесия в масштабах перед всеми другими, поиск решений прогноз планеты

Современное мировое хозяйство можно рассматривать как видовую реализованную экологическую нишу человечества. По многим пространственным и потоковым параметрам она совпадает с биосферой, экологическая емкость которой ограничена. Поэтому неизбежны конкурентные отношения между активными элементами техногенной среды и биосферы, между общественными производствами и планетарной биотой.

Сравнение биосферы и техносферы Показатели Сферообразующее число биологических видов Число контролируемых видов Масса сферы, Гт В том числе: активное вещество, Гт неактивное, произведенное вещество, Гт Кратность обновления активного вещества, год Годовая нетто-продукция, Гт Годовой расход органического вещества, Гт Годовой расход энергии, ЭДж Годовой расход воды, км 3 Степень замкнутости круговорота веществ, % Запас генетической информации, Гбит Запас сигнальной информации, Гбит Скорость переработки информации, бит/с Информационная скорость эволюции, бит/с Биосфера 7 10 4 2, 5. 10 3 Техносфера 1 4 10 4, 9. 10 4 2, 0. 10 -1 15 4 10 0, 10 550 170 8200 4 3. 10 1, 5 24 450 99, 9 6 10 – 36 10 0, 1 5000 10 7 8 16 10 7 10

• СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ • • • Рост численности населения Земли: Начало IV тысячелетия до н. э. – 100 млн. человек 1000 лет до н. э. – 300 млн. человек 1500 год – 425 млн. человек 1850 год – 1169 млн. человек 1900 год – 1630 млн. человек 1950 год – 2527 млн. человек 2000 год – 6083 млн. человек 2012 год – 8000 млн. человек 2050 год – 10000 млн. человек Изобилие обычно характеризуется величиной ВВП, ВНП, ВМП Экспоненциальный рост мировой экономики свидетельствует об экспоненциальном росте изъятия природных ресурсов. • На 20% самого богатого населения мира приходится 86% общей суммы личных расходов, потребление 58% мировой энергии, 45% мяса и рыбы, 84% бумаги, наличие 87% личных автомобилей. • Технологии • Экологическая состоятельность применяемых технологий оценивается по степени воздействия на окружающую среду в расчете на единицу ВВП.

Рост численности населения (N, млрд. ), мощности энергетики (E; ТВт = 1012 Вт), душевого потребления мощности (E/N, к. Вт/чел. ) и валового мирового продукта (ВМП, трлн. долл. ) в XX в.

Общая масса отходов современного человеческого хозяйства и продуктов техносферы (за исключением простых газообразных веществ, участвующих в обмене кислорода, азота и паров воды) составляет не менее 140 Гт в год. Это количество распределяется между водоемами, воздухом и поверхностью земли приблизительно в соотношении 1: 2: 6. Все отрасли техносферы потребляют огромное количество воды: около 5000 км 3 в год – это соответствует почти 1/5 объема влаги, вводимой в планетарный круговорот транспирацией всех растений суши. С учетом потребляемого воздуха и добываемого природного газа техносферный газообмен составляет более 150 тыс. км 3 в год, что превышает 1/4 биосферного газообмена. Почти такое же соотношение существует между выделением техногенной теплоты и годовым потоком энергии фотосинтеза. Таким образом, к концу XX столетия человечество на 20– 25% увеличило обмен веществ и энергии на планете.