Экология

Главная | Регистрация | Вход
Пятница, 23.10.2009, 00:35
Приветствую Вас Гость
меню
Категории раздела
Мои статьи [147]
экологические словари [47]
экологические термины [109]
Основы общей экологии [352]
законы экологии [10]
ученые экологи [54]
экологические проблемы [24]
Учение о биосфере [31]
Экология человека [128]
Прикладная экология [93]
Экологическая защита и охрана окружающей среды [221]
экологическое право [22]
Экология и общество [60]
медицинская экология [29]
растения [14]
животные [32]
биология [18]
карты [23]
Статьи разной тематики [122]
Статьи не относящиеся к экологии
Вакансии на сайте
Главная » Статьи » Основы общей экологии

энергетика человека

энергетика человека

При движении вдоль пастбищной пищевой цепи от одного уровня к другому вместе с уменьшением количества живого вещества на каждом уровне увеличивается качество энергии, запасенной в этом веществе (рис.20).

Для того, чтобы образовать 1 ккал биомассы хищника, требуется около 10000 ккал энергии солнечного света, или 10 ккал биомассы травоядных животных (под биомассой понимают живое вещество, выраженное в сухом весе или энергетическом эквиваленте). Соответственно качество энергии, накопленной в биомассе хищников, в 10 раз выше, чем в биомассе травоядных. Это более высокое качество проявляется в управляющем воздействии, которое оказывают организмы данного трофического уровня на организмы предыдущего уровня. Хищники регулируют жизнь травоядных, в свою очередь травоядные регулируют фитоценоз.

Этот принцип характерен не только для биосистем, но является общим для всех процессов преобразования энергии. Любым потоком энергии можно управлять только с помощью энергии более высокого качества. Например, с помощью электроэнергии достаточно просто управлять потоками тепловой энергии, но вот добиться обратного можно только, если предварительно повысить качество тепловой энергии, например существенно увеличив ее температуру. Электроэнергия имеет достаточно высокое качество по сравнению с другими видами энергии, поэтому именно она наиболее часто используется в устройствах автоматики.

Чтобы получить энергию более высокого качества, требуется пройти цепь превращений энергии, аналогичную пищевой цепи экосистемы. С каждым звеном этой цепи качество энергии будет повышаться, но только за счет уменьшения того количества энергии, которое удалось сконцентрировать в данном преобразовании. Например, мы можем получить электроэнергию, сжигая уголь. Но на каждые 500 ккал энергии, выделившейся при сжигании угля, мы сможем получить только 125 ккал электроэнергии. Остальная энергия будет рассеяна как плата за увеличение качества отдельной порции энергии. Это прямое следствие принципа Онзагера: можно добиться уменьшения энтропии (повышения качества энергии) в одном из процессов только за счет еще большего увеличения энтропии в других процессах, сопряженных с ним.

На формирование этих самых 500 ккал угля в свое время было затрачено около 1000000 ккал солнечной энергии. То есть солнечная энергия обладает сравнительно низким качеством. Чтобы солнечный свет выполнял ту же работу, которая производится сейчас углем или нефтью, нужно сконцентрировать ее в 2000 раз. Поэтому надежды человека на непосредственное использование солнечной энергии вряд ли оправданы. Это только живые организмы могут кропотливо, по крупинке концентрировать энергию. Но на это требуется время, что современный человек, привыкший к бешеным скоростям, позволить себе не может. Однако придется. Иначе биосфера не вынесет нашего присутствия. Именно поэтому Дж.Форрестер сказал, что “золотой век нашей цивилизации уже позади”.

Таким образом, с каждым шагом вдоль трофической цепи возрастает степень управляющего воздействия организмов на природу. Внешне это выражается в усложнении и совершенствовании структуры организмов по ходу трофической цепи. В некоторых случаях это можно наблюдать в результате простого сравнения анатомии животных, например, птицы и гусеницы. Но попробуйте, например, сравнить анатомию волка и овцы! Особых различий, говорящих о более сложном и совершенном строении волка, найти не просто. Здесь определяющее значение имеет не столько особенности строения тела, сколько различия в сложности мозговых структур. Другими словами, по мере повышения качества энергии с каждым трофическим уровнем, это качество реализуется не только в усложняющейся с каждым шагом физиологии организмов, но и во все более усложняющемся поведении, во все более развитой психике, вплоть до возникновения сознания у человека. Это еще раз говорит о сложности самого понятия энергии, которая в данном случае поворачивается к нам достаточно непривычной стороной, а именно, как мера хранения информации, расходуемой в процессах управления (согласно современным представлениям, информация есть мера концентрации энергии, то есть величина, обратная энтропии). 

В настоящее время наиболее мощные управляющие функции в биосфере несет на себе человек. Следуя логике рассуждений, мы должны стоять в пищевой цепи после всех хищников. Однако мы вовсе не питаемся хищниками (разве что только некоторыми хищными рыбами). Мы едим мясо, но в основном это мясо растительноядных животных. Кроме того, большую долю в нашем рационе составляет растительная продукция. Но тем не менее именно мы наиболее сильно влияем на биосферу.

Если исходить из строения тела, то человек вообще не является хищником. В природе очень просто выяснить, какая роль возложена на какой-то конкретный вид. Природа дает каждому виду организмов все необходимое ему для жизни. Хищник должен убивать и питаться мясом. Для у него есть когти и клыки, острые зубы, приспособленные для отрывания кусков мяса, которые он не жует, а проглатывает, потому что зубы его не приспособлены для жевания, достаточно короткий пищевод, чтобы продукты разложения мяса как можно быстрее выводились из организма и т.п. У человека нет клыков, ему чуждо убийство (прежде, чем убить даже кролика или мышь в первый раз, человек должен преодолеть некий психологический барьер, то есть сломать свою природу). Более того, человеку противно даже видеть кровь или растерзанное тело, на чем построены многие фильмы ужасов. Эти реакции во многом напоминают реакции травоядных животных на вид крови и мяса. Они в панике бегут от запаха крови. Попробуйте съесть сырого мяса, которое так любят хищники, или выпить крови! Только немногие люди, полностью сломавшие свои инстинкты, способны на такое. Но человек научился обманывать себя. Он научился убивать издалека, не пачкая руки в крови. Многие видят мясо только в “приготовленном” виде. Это несколько притупляет внутреннее отторжение, которое особенно ярко выражено у детей, еще не евших никогда мяса.

Анатомическое строение человека свидетельствует, что природа выделила нам совсем другое место в пищевой сети. Мясо, в отличие от растительной пищи, переваривается в кислотной среде. Поэтому его, по сути дела, нельзя жевать, потому что, смачивая слюной, мы подвергаем мясо щелочной обработке. Но желудок в это время уже готовит для него кислотную среду. Как известно, щелочь и кислота нейтрализуют друг друга. Поэтому мясо плохо переваривается в желудке, особенно если мы едим его, например, с хлебом, для переваривания которого требуется совсем другой состав желудочных соков. Двигаясь по длинному кишечнику человека, мясо начинает попросту говоря портиться, обогащая нашу кровь токсинами, после чего мы удивляемся, почему нас иногда мучают беспричинные головные боли. В древнем мире существовала такая казнь: приговоренного к смерти человека кормили только мясом, не давая больше ничего. Для нормального функционирования кишечника человека обязательно нужна клетчатка. Кишечник приговоренного заполнялся фекалиями и человек умирал после нескольких недель такой жизни.

Многие рассуждают примерно так: “Да, природа не дала нам когтей и клыков, но она дала нам разум, чтобы мы сделали себе их заменители, например, нож, значит мы хищники”. Это не совсем разумные доводы. Один из самых мощных деструкторов в природе это огонь. Мы тоже, благодаря мощи своего разума, используем огонь для кремации трупов, уничтожения мусора и т.п. Для разрушения отходов мы иногда используем и более наукоемкие способы разрушения веществ. То есть в данном случае мы выступаем в роли деструкторов, редуцентов, возвращая вещества в круговорот жизни. Но ведь это же не говорит о том, что природа создала нас редуцентами, или проще говоря падальщиками. Особенность человеческой цивилизации в том, что человек постепенно захватывает в природе все большее количество экологических ниш. Мы давно перестали довольствоваться выделенным нам природой местом в трофической системе биосферы. Мы довольно долго вытесняли хищников, обрекая их почти на поголовное истребление. Видя, что природные редуценты не справляются с антропогенным загрязнением природы, мы вынуждены осваивать и их экологические ниши. Мы уже всерьез говорим о синтезе искусственной пищи, то есть, по сути дела, претендуем на экологические ниши автотрофов. Мы ставим себя во все звенья механизмов гомеостаза. Прямое следствие этого - обеднение видового разнообразия жизни на планете. Но разнообразие повышает устойчивость биосферы. Значит, наша деятельность грозит биосфере потерей устойчивости, то есть гибелью. Неужели природа создала нас для того, чтобы мы ее погубили? К счастью, отличительной чертой всех экосистем, в том числе и биосферы, является то, что они не погибают, они заменяются новыми экосистемами, иногда очень обедненными, но все же живыми. Нам не удастся погубить жизнь на планете, но вот существенно изменить строение биосферы, как это произошло, например, в эпоху гибели динозавров, нам похоже под силу. Может в этом и состоит наша роль на планете? Может быть, мы проводим черту между эпохами?

Многие сторонники мясной пищи почему-то ссылаются на Библию, говоря, что сам Бог заповедал нам есть мясо. Нет там этого. “И сказал Бог: вот , Я даю вам всякую траву, сеющую семя, какая есть на всей земле, и всякое дерево, у которого плод древесный, сеющий семя, - вам сие будет в пищу” [Бытие, 1:29]. Анатомическое строение человека свидетельствует о том, что идеальной пищей для нас являются плоды и семена растений. Вот наше место в природе.

Почему же мы предпочитаем мясо? Мясо очень калорийно. В нем запасено больше свободной энергии, чем в растительной пище. Кроме того, в нем много белков, близких по составу тем белкам, которые требуются нам для строения нашего тела. То есть существенно облегчается процесс синтеза необходимых белков. Правда, если так рассуждать, то наиболее предпочтительным является мясо представителей своего же вида. То есть каннибализм (людоедство) имеет определенное логическое обоснование. Однако давно замечено, что племена каннибалов подвержены постепенному вырождению. По-видимому, это происходит потому, что полученные с пищей практически в готовом виде белки содержат в своей структуре определенные особенности, характерные только для того организма, который их синтезировал. Но в виду похожести строения белков эти особенности не распознаются, и когда такие белки используются при построении уже другого организма, в него тем самым проникает чужая генетическая информация, накопление которой в данном организме приводит его к болезням и гибели. Другое дело, когда белки синтезируются непосредственно в данном организме из простейших компонентов. Чем проще компоненты, тем больше энергии потребуется для синтеза необходимых белков, но тем точнее будет воспроизведена структура белка, закодированная в соответствующем фрагменте молекулы ДНК именно данного организма, а не какого-то другого.

Поэтому те, кто питается мясом, вынуждены параллельно потреблять достаточно грубую пищу, содержащую наиболее простые компоненты для синтеза белков. Этим самым чуждая информация в организме “разбавляется” и частично нейтрализуется свежей, “родной” информацией. Такие простые компоненты содержит, например, зелень (салат, петрушка, щавель и т.п.). В более сложных случаях, когда в организме уже идет явный разбаланс, требуется более тщательный подбор трав, которые в данном случае мы уже называем лекарственными. Не обязательно пользоваться травами, можно получить необходимые компоненты в более концентрированном виде в аптеке по рекомендации врача. Другими словами, мясная пища предполагает практически неизбежное введение в свой рацион лекарства.

Можно ли жить без лекарств? Можно. Для этого нужно прислушаться к природе и занять то место в трофической системе, которое она нам выделила. Овощи, фрукты, ягоды, семена - вот настоящая еда человека. В отличие от зелени, эта пища незначительно уступает по калорийности мясу, так как в своих плодах растения концентрируют большую энергию и самые отборные питательные вещества, потому что они должны питать новую поросль. В то же время структура растительных белков отличается от структуры животных белков, поэтому нашему организму приходится волей-неволей привлекать для синтеза требуемых белков свою собственную генетическую информацию, что защищает организм от накопления нераспознаваемых ошибок. Огромный избыток семян и плодов, создаваемых растениями по сравнению с тем, сколько их необходимо для поддержания богатства жизни, говорит о том, что природа заранее знает, что многие из этих плодов пойдут в пищу гетеротрофам. Поэтому потребление плодов вписано в алгоритмы природы и не является порочным, как это пытаются представить многие противники вегетарианства в ответ на призыв к милосердию по отношению к животным.

Получается, что в трофической сети, мы занимаем место растительноядных животных. Почему же наше управляющее воздействие на природу превышает воздействие хищников?

Дело в том, что энергетика человека в большей своей части вынесена за пределы человеческого тела в сферу его производственной деятельности. Мы продолжаем тенденцию к концентрации энергии, которая прослеживается в пищевых цепях, но для этого мы используем не свое тело, а плоды своих рук. Например, мы концентрируем массивы угля в одном месте, где непрерывно его сжигаем, концентрируя высвободившуюся тепловую энергию, преобразуя ее в электроэнергию, за счет которой мы упорядочиваем минеральное царство, придавая ему форму жилых домов, машин, произведений искусства и т.п. Более того, мы вносим в мир определенность, упорядочивая хаос непонимания, путем четкой фиксации в своем сознании законов природы, знание которых мы используем затем для еще большей концентрации энергии. Правда, за все это приходится платить еще большим количеством разрушения. Ведь правило десяти процентов никто не отменял (конкретное значение может варьироваться).

Мы действительно сильнее хищников, мы действительно “питаемся” хищниками и не только хищниками, но и месторождениями полезных ископаемых, массивами лесов, ландшафтами, морями (например, мы почти уже “выпили” Аральское море) и многим-многим другим. Но наши “органы пищеварения” находятся внутри тела цивилизации, а не внутри наших тел. Поэтому мы даже не заметили как разрослись эти органы и “съели” уже практически всю природу. В этом главная особенность энергетики человека.



Категория: Основы общей экологии |Добавил: Aleksei (28.02.2009)
Просмотров: 130 | Рейтинг реферата / статьи энергетика человека: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email:
Код *:
Форма входа
E-mail:
Пароль:
Поиск
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Всего ответов: 137
Читайте также:
Энергопотребление, функционирование и биопродуктивность агроэкосистем Листопадные леса умеренной зоны - широколиственные леса закон шелфорда Аскания-Нова Дунайские плавни заповедники в украине разрушение озонового слоя Эволюция биосферы лондонский смог Лемменйоки национальный парк динамика популяций видеоэкология

Реклама



Copyright ecology-portal.ru © 2009 |