Возможна ли управляемая эволюция биосферы

Академик Никита Моисеев подчеркивал важность управления эволюцией биосферы. Фото с сайта www.ras.ru

В последнее десятилетие жизни член-корреспондент РАН, доктор биологических наук Алексей Владимирович Яблоков много времени уделял разработке и развитию теории биосферы. Здесь ему вместе с автором и Анатолием Семеновичем Керженцевым удалось создать принципиально новый подход – управляемая эволюция биосферы. Эта концепция фактически альтернативна очень упрощенным взглядам, ошибочно называемым вариантами концепции устойчивого развития для той или иной территории или государства. В рамках концепции управляемой эволюции биосферы предлагается решать не частные проблемы развития цивилизации в локальных областях планеты, а обсуждать это развитие как взаимосвязанное изменение человеком всех областей планеты вне политических границ.

Разумеется, мы не выступаем против устойчивого развития как такового. Более того, полагаем, что любая жизнь – это процесс непрерывных изменений в процессе эволюции природы, а не только адаптаций в сторону бездумного рая великого инквизитора из притчи Ф.М. Достоевского. Не признавая этот эволюционный императив, характеризующий феномен жизни, говорить о какой-либо перманентной устойчивости ее развития бессмысленно. Проблема заключается в выборе объектов жизни и развития, они не должны быть случайными фрагментами развивающейся сущности.

Ниже я попытался представить некоторые идеи, относящиеся к эволюции биосферы, антропосферы и техносферы, изложенные тремя соавторами в научных статьях и книгах. Вот эти работы: Яблоков А.В., Левченко В.Ф., Керженцев А.С. Очерки биосферологии. СПб., 2017; Керженцев А.С. Функциональная экология. М., 2006; Левченко В.Ф. Эволюционная биосферология. СПб., 2020.

Общий подход

В эпоху неолита влияние человека на глобальные процессы в биосфере было минимальным. Природа представлялась древним людям как неисчерпаемый источник известных и неизвестных благ, которыми нужно научиться безопасно пользоваться. Корни парадигмы неолитической культуры возникли именно на основе таких взаимоотношений человека и окружающей его природы.

Современный человек с начала промышленной революции стал опасно влиять на глобальные биосферные процессы. В историческом масштабе это произошло настолько быстро, что такое положение дел пока практически не осознано: люди и сегодня продолжают относиться к природе как древний человек.

Решение конкретных локальных природоохранных задач недостаточно помогает в решении общей задачи управления всей биосферой и ее сохранения. Природоохрана, как своего рода благотворительность по отношению к природе, – важный, но всего лишь первый шаг, за которым должно возникнуть понимание того, что естественные процессы биотической регуляции современной антропосферы опасно нарушены человеком.

Последовательность рассуждений, которая вела нас к построению общей концепции эволюции биосферы и, далее, антропо- и техносферы, в тезисной форме можно изложить следующим образом:

– эволюция биосферы привела к созданию совершенной системы биотической регуляции, устойчивой к астрофизическим и земным (теллурическим) нарушениям и основанной на высокой степени замкнутости биосферных природных круговоротов;

– возникновение и развитие человека как существа биосоциального, но вышедшего за рамки биологических закономерностей, в том числе в плане регуляции численности человеческой популяции, катастрофически нарушило биотическую регуляцию биосферы, изменив или даже разорвав многие естественные круговороты. Устойчивая биосфера превратилась в неустойчивую антропосферу;

– в результате существенного нарушения биотической регуляции разразился глобальный экологический кризис, который начинает опасно затрагивать самого человека;

– преодоление кризиса возможно лишь путем восстановления нарушенной биотической регуляции. Для этого необходим переход от развития социума по неолитической парадигме «покорения природы» к новой, подразумевающей вначале организацию кризисного управления биосферой, а затем деятельность по восстановлению нарушенных фрагментов и процессов в биосфере. То есть к управляемой эволюции биосферы. Концепция кризисного управления биосферой альтернативна большинству упрощенных подходов, предлагаемых в рамках концепции «устойчивого развития». Во главу угла мы ставим не экономику и политику, а именно биосферу, рассматриваемую как живой организм самого высокого из известных нам уровня организации жизни;

– деструктивная деятельность людей еще не привела к полностью необратимому изменению биосферы, и концепция управляемой эволюции может способствовать созданию устойчивой антропосферы. Это будет означать шаги по превращению антропосферы в конце концов в ноосферу.

Неолитическая парадигма

Рассмотрение места и роли человека в биосфере приводит к выводу о недостаточности только биолого-экологических методов для исследования эволюции измененной человеком современной биосферы и антропосферы. Не подходят для этого и чисто социоэкономические подходы. Человек вышел за пределы существования в рамках только биологических закономерностей, овладел недоступными другим биологическим видам природными ресурсами и революционно раздвинул пределы своей экологической ниши. Возможности ее дальнейшего расширения определяются теперь особенностями процесса познания (теоретически – неограниченного).

Использование принципиально новых ресурсов, в основе чего лежит развитие науки, культуры и технологий, приводит к тому, что биологическая эволюция человека замещается биосоциальной. Закономерности этого процесса пока не ясны. Но именно эта биосоциальная эволюция и определяет теперь эволюцию всей современной биосферы.

С возникновением техносферы физико-химико-биологические закономерности эволюции оказались дополнены социальными. Иначе говоря, эколого-биологический подход к гармонизации отношений человека и биосферы должен быть дополнен эколого-социальным, включая изучение эволюции техносферы.

Анализ показывает, что для перехода к управляемой эволюции биосферы недостаточно использовать отдельные ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии. Для такого перехода нужна новая организация человеческого хозяйствования по всем направлениям деятельности человека. То есть принципиально новая парадигма поведения человека на планете.

Неолитическая парадигма, подразумевающая экстенсивное использование исчерпаемых природных ресурсов, неизбежно связанное с кровопролитными войнами по их перераспределению, ведущее к накоплению неразлагаемых отходов и тотальному отравлению биосферы, предопределяет принципиальную, неустранимую неустойчивость антропосферы. Отсюда и неустойчивое развитие социумов и всей человеческой цивилизации.

Ошибочно считать, что в ходе отдельных социальных преобразований зависимость человека от природы уменьшается. Она просто приобретает другие формы. Этот подход может способствовать интеграции эколого-биологических и биосоциальных (культурно-технологических) направлений исследований.

Такая интеграция в наше время «нищеты философии» крайне необходима, поскольку человек ведет себя сейчас на планете в соответствии с так называемым «триединым принципом страуса»: отрицание очевидных фактов, довольствие сиюминутным благополучием и нежелание рассматривать последствия. Человек, кроме того, нарушает четвертый «железный закон» охраны природы, сформулированный еще в XIX веке немецким иммунологом и химиком Паулем Эрлихом: опасно использовать планету, принимая во внимание лишь немедленное благо для Homo sapiens.

Классический принцип постоянной неполноты существующих знаний, сформулированный австрийским математиком Куртом Гёделем, будет действовать всегда. Поэтому решения надо принимать в условиях невозможности просчитать, смоделировать и предвидеть все результаты деятельности даже с помощью искусственного интеллекта. Выход давно известен: принимать решения исходя из прекрасно известного медикам принципа «не навреди» и быть готовым постоянно их корректировать.

Среди объективных трудностей решения проблемы перехода к управляемой эволюции – принципиальные различия в скорости эволюции цивилизации (техносферы, культуры, научно-технического прогресса, причем как локально, так и на всей планете) и скорости биологической и биосферной эволюций.

Никакая человеческая деятельность не может (и никогда не сможет) заместить природный механизм, в котором функционируют триллионы живых существ, если мы будем пытаться управлять каждым из них. Видимо, прав был отечественный физик и эколог Виктор Горшков, заметив: «Создать ноосферную регуляцию окружающей среды, столь же эффективную, как и биотическая регуляция естественной биоты, невозможно».

Однако в силах человека как разумного существа, опираясь на концепцию управляемой эволюции (на начальных этапах – кризисного управления), помочь природе восстановить нарушенную в антропосфере природную регуляцию биосферных процессов. Для этого надо обязательно выяснить, какие пороги допустимых нарушений естественных процессов («точки невозврата») уже перешел человек в своей разрушительной деятельности, и выработать план действий по уменьшению возмущающих воздействий, уповая на восстановительный потенциал живой природы.

Теоретически восстановить гомеостаз (саморегуляцию) биосферы станет возможным, видимо, не ранее, чем будут решены проблемы утилизации (рециклинга) третичной продукции (отходов) и повышения производства первичной продукции. На каком энергетическом уровне произойдет восстановление гомеостаза биосферы и какой на этом новом уровне окажется организация человечества – на эти два вопроса пока нет однозначных ответов.

Не впадая в пессимизм, отметим, что некоторые черты технологической эволюции дают надежду на возможность довольно быстрых позитивных сдвигов. Например, явно и существенно снижается удельное потребление некоторых материалов и веществ с ростом наукоемкости производства, заметно растет объем рециклинга промышленных и бытовых отходов. А отказ от сжигания миллионов тонн ископаемых углеводородов становится не только далекой во времени тенденцией, но и реальностью.

В парадигме управляемой эволюции биосферы человек должен ремонтировать нарушенные им же экосистемы и разрабатывать технологии, обеспечивающие функционирование биосферы.  Иллюстрация создана с помощью нейросети Kandinskiy 3.1

Описываемый подход не единственный. Существует и другая концепция решения проблемы экологического кризиса биосферы, которую можно условно назвать «техносферной». Предполагается, что экологизация человечества может происходить по пути экологически ориентированного развития техносферы путем создания в ней искусственных замкнутых природно-промышленных комплексов. В них воспроизведены основные процессы «метаболизма» биосферы, а также осуществляется утилизация третичной продукции.

Этот подход подкреплен опытом почти изолированного существования на протяжении около двух лет десятка добровольцев и около тысячи представителей разных видов организмов (высшие животные и растения) в проекте «Биосфера-2» (Тусон, США), а также в проекте «БИОС» (Красноярск). Хотя очень длительного существования полностью замкнутых экосистем и организмов, включая людей, в этих экспериментах пока не удалось достигнуть (в том числе из-за социальных проблем в малых коллективах), однако создание таких физически изолированных от биосферы антропогенных экосистем дало много ценных научных данных. Они стали важны не только с точки зрения изучения организации и функционирования естественных экосистем, но подсказали, каким образом организовывать длительные межпланетные перелеты, создавать подводные, подземные и инопланетные поселения.

В то же время вряд ли вызовет возражение тот факт, что существование человечества в изолированной от биосферы среде противоречит биологической и исторической природе человека, сущности процесса перехода антропосферы в ноосферу. Концепции развития «умных городов», «человеческого капитала», развития «постиндустриального общества» – все это лишь небольшие штрихи пока неясной в целом картины эволюции человеческого социума и биосферы. Вряд ли всего этого достаточно для преодоления разрастающегося в последнюю сотню лет кризиса во взаимоотношениях человека и биосферы.

Неоднократно, и с разных исходных позиций, делался вывод, что нагрузка на биосферу численно растущего человечества уже превысила ее возможности. Дальнейшее развитие человечества по неолитической парадигме экстенсивного использования ресурсов ведет к необратимому разрушению биосферы и соответственно среды обитания человека.

Касаясь сложной проблемы прогноза численности человечества, обратим внимание на две противоположные идеологии. Одна из них предполагает сокращение численности до той величины, когда влияние человека на биосферу станет менее значительным, и она вернется к состоянию, близкому к естественному, то есть без человека. Другая идеология декларирует могущество человека и технологий, которые могут обеспечить культурно-технологическую «матрицу» для биологического существования значительно большего, чем сейчас, числа людей. «Дикая» природа при этом рассматривается лишь как еще не использованный ресурс для дальнейшего роста численности человека, своего рода огород.

Концепция управляемой эволюции – не антропоцентрическая. Действия, которые она подразумевает, соответствуют принципу «Делай что должно, и пусть будет как будет». «Что должно» – это как можно более быстрый и комплексный «ремонт» биосферы, перевод антропосферы в менее возмущенное состояние посредством восстановления механизмов биотической регуляции.

Не исключено, что не все уже возможно исправить, так как человек необратимо нарушил некоторые тонкие механизмы регуляции, важные для поддержания гомеостаза биосферы, и теперь она «скатывается» к более примитивному и поэтому, видимо, менее устойчивому состоянию. В этом случае биосфера не сможет поддерживать современную численность человечества.

Предварительные прогнозы ООН численности населения указывают на тенденции замедления роста народонаселения. Наш прогноз с учетом деструкции биосферы и роста популяционного груза менее оптимистичный. Прогноз численности на основе скорректированных данных «Пределов роста» (Медоуз Д. и др. Пределы роста. 30 лет спустя. М., 2007) при условии «бизнес как обычно» указывает на ее существенное падение во второй половине ХХI века. Моделирование для различных вариантов развития мировой экономики, зависящей от технологий и культуры (в широком смысле, то есть включающей факторы отношения людей к природе, ксенофобии и проч.), также не позволяет надеяться на «светлое будущее» в ближайшие десятилетия.

Этим пессимистическим прогнозам можно противопоставить только надежду на быстрый отход от неолитической парадигмы развития социума и скорейший переход на идеологию кризисного управления антропосферой. Уже существуют разработки, которые могут рассматриваться как практическая основа для такого перехода. Это, например, развитие экологической инженерии.

Жизнь и разум – два высших последовательных во времени достижения эволюции биосферы. Императив живого – самосохранение и развитие с помощью механизмов эволюции. Жизнь на Земле сохранится, даже если человечество погибнет. Императив для «новой геологической силы» – человека – тот же: самосохранение и развитие. Но для этого надо поддерживать здоровье биосферы. Любые действия для этого – моральны, а действия, угрожающие биосфере, необходимо считать преступлением против всех людей. Великий гуманист ХХ века Альберт Швейцер еще в 1923 году написал, что человек для преодоления цивилизационного кризиса (из-за несовпадения скоростей материального и духовного развития цивилизации) должен принять, что он есть «жизнь, желающая жить среди жизни».

Без смены мировоззрения и парадигмы развития остановить деградацию биосферы невозможно. Для смены парадигмы нужны знания и воля. Значительная часть основных знаний для этого есть. Политической воли – нет. Общество, раздираемое религиозными, социальными и экономическими противоречиями, по-прежнему исходит в своей деятельности из неолитически понимаемого «обеспечения национальной безопасности» и убаюкивающих частных концепций «устойчивого развития» экономики, но не жизни на планете. Цена непонимания важности срочной смены парадигмы развития – деградация не только биосферы, но и человека.

Не просто жить, а участвовать

Изначально нами обсуждалась концепция «кризисного управления эволюцией биосферы». Она базируется на совокупности научных представлений и понятий, обосновывающих возможность осуществления человеком всех трех базовых экологических функций живого: продуцент (способность производить органические вещества из неорганических), консумент (потребление органических веществ, создаваемых продуцентами), редуцент (разрушение отмерших останков живых существ). Соотношение между этими функциями было нарушено вследствие стихийного развития цивилизации на основе парадигм, характерных для неолитической культуры.

Развиваемый нами подход к развитию человечества принципиально отличается от неолитической парадигмы, поскольку подразумевает постоянное и осознанное участие человека в судьбе всей земной жизни. Это и было названо парадигмой управляемой эволюции биосферы. Она представляется развитием идей академика Владимира Вернадского о переходе от биосферы к ноосфере. Стоит отметить, что академик Никита Моисеев также говорил о важности управления эволюцией биосферы, имея в виду ее «направленную эволюцию».

Понятие «управляемая эволюция» было введено выдающимся отечественным генетиком, академиком Николаем Вавиловым по отношению к созданию человеком культурных растений, и оно может быть расширено до управления эволюцией всей биосферы. Не исключено, что парадигма управляемой эволюции может стать ведущей в развитии человечества на обозримое будущее.

С другой стороны, эту парадигму можно рассматривать как альтернативное продолжение системы взглядов, условно названных «человек и биосфера», которые были сформулированы в конце 50-х – начале 60-х годов XX века. Они послужили идеологической основой для создания в том числе и концепции «устойчивого развития».

Дальнейшая разработка с детализацией отдельных положений концепции управляемой эволюции биосферы потребует участия специалистов практически всех научных дисциплин. Ниже сделана попытка отдельными штрихами обозначить некоторые существующие и предвидимые биотехнологии, позволяющие ослабить стихийное наступление техносферы на биосферу. Все они подразумевают скорейшее восстановление нарушенной биотической регуляции метаболизма биосферы. Однако не следует забывать, что все эти направления тесно переплетаются, и поэтому практически невозможно указать конкретный порядок их практической реализации.

Среди отдельных направлений такой работы видятся, в частности, следующие:

– создание полуприродных высокопродуктивных экосистем;

– создание новых форм живых организмов (например, более эффективных редуцентов, способных перерабатывать стойкие хлорорганические соединения);

– создание технологий, полностью исключающих случайное распространение искусственно созданных биологических форм (например, включением в их геном так называемых «генов смерти»);

– переход от монокультур к поликультурам в сельском хозяйстве;

– переход от промысла к хозяйствованию по отношению ко всем добываемым (промышляемым) живым природным ресурсам;

– отказ от «борьбы» с нежелательными видами в пользу «управления» их численностью (и соответственно сокращение объемов ксенобиотиков, вносимых в окружающую среду);

– создание эффективных технологий, позволяющих ограничивать проникновение в естественно сложившиеся экосистемы нежелательных вселенцев;

– существенное расширение спектра окультуренных и одомашненных видов растений и животных;

– надежная изоляция «вечных» поллютантов (например, решение проблемы захоронения высокоактивных радиоактивных отходов);

– защита генофонда человека и других живых существ от генотоксических веществ;

– спасение биоразнообразия;

– разработка новых материалов для быта, транспорта, промышленности на основе органических веществ, которые могут быть утилизированы естественными или специально созданными редуцентами;

– постепенный отказ от широкого использования металлов и энергозатратной металлургии;

– снижение энергопотребления за счет использования более экономичных технологий;

– дизайн антропосферы – создание эстетически и экологически приемлемых и функционально удобных антропогенных ландшафтов.

Все перечисленное потребует огромных, но окупаемых в дальнейшем финансовых затрат. При этом надо учесть, что направления некоторых (если не всех) работ из этого списка сами по себе могут представлять огромную угрозу для существования биосферы и должны проводиться с величайшей осторожностью.

В парадигме управляемой эволюции биосферы человек – главный объект и субъект управления. Он должен ремонтировать нарушенные им же экосистемы и разрабатывать технологии, способствующие осуществлению жизнеобеспечивающих функций биосферы. Когда человек научится управлять биосферой, он превратится в Человека, а биосфера станет ноосферой.

Окажется ли этот путь реализованным в ходе эволюции биосферы, или же эволюция пойдет по пути самоосвобождения биосферы от человечества (Lovelock J.E. Gaia: The practical science of planetary medicine. Gaia book Lmd: 1991. – 192 p.), как «ошибочного зигзага» глобальной эволюции, зависит в немалой степени от глубины осознания масштабов и последствий нарушения человеком естественных биосферных процессов. И от его способности предпринимать коллективные усилия в области кризисного управления развитием биосферы.

Судьба третьего поколения

Концепция перехода к кризисному управлению развитием биосферы может рассматриваться как логическое развитие концепции перехода к ноосфере. Пока, к сожалению, предпосылок того, что этот путь будет реализованным, меньше, чем предпосылок для слабо контролируемого развития по модели «бизнес как обычно». Рост популяционного груза человека как «зарвавшегося» вида – монополиста показывает, что биосфера вполне может избавиться от него как ошибочного зигзага эволюции. Основываясь на вышеизложенном, можно предположить, что к 80-м годам XXI века (три поколения – социо-биологически оправданный масштаб «заглядывания» в будущее) рождение здорового ребенка будет редкостью.

Восстановление динамического равновесия биосферы, нарушенного деятельностью человека, возможно только в том случае, если на этом сконцентрировать интеллектуальную и технологическую мощь всего человечества. Такой подход требует участия специалистов практически всех отраслей естественных, технических и гуманитарных наук.

Сумеет ли человек создать гармоничную социально-экологическую систему глобального масштаба – ноосферу – и научится ли поддерживать ее динамическое равновесие? Сможет ли изменить философию и образ жизни и избавиться от синдрома «покорителя природы»? С теоретической точки зрения это возможно. Но с социально-политической это пока выглядит не очень вероятным. 

Санкт-Петербург