Тема 5. Биосфера и человек: структура биосферы.

Прежде чем говорить о формировании человека – как биологического вида рассмотрим вопрос о сходстве и отличии человека от животных, поскольку именно представление о том, что такое человек, формирует выводы о его возникновении. Сходство человека и животных определяется, во-первых, вещественным составом, строением и поведением организмов. Человеческий организм состоит из тех же белков и нуклеиновых кислот, что и животные, и многие структуры и функции его тела такие же, как и у животных. Заметим, что чем выше на эволюционной шкале стоит животное, тем оно имеет большее сходство с человеком. Во-вторых, человеческий зародыш проходит в своем развитии те стадии, которые прошла эволюция животного. И, в-третьих, у человека имеются рудиментарные органы, которые выполняли какие-то важные функции у животных и сохранились у человека, хотя и не нужны ему (например, аппендикс).

Отличия человека от животных фундаментальны, прежде всего к ним относится разум. Изучение высших животных показало, что они обладают многим из того, на что раньше считались способны только люди.

Экспериментальные исследования проведенные с обезьянами показали, что они могут понимать слова, сообщать с помощью компьютера о своих желаниях (с ними можно таким образом "беседовать"). Чем не обладают самые высшие животные, так это способностью к понятийному мышлению, т.е. к формированию отвлеченных (абстрактных) представлений о предметах, в которых обобщены их основные свойства. Мышление животных как бы всегда конкретно; мышление человека может быть абстрактным, отвлеченным, обобщающим, логичным.

На сегодня мы имеем все больше данных о том, что в поведении человека и животных много схожего. Животные испытывают чувства радости, вины и т.п.; им присуще любопытство, внимание, память, воображение. Тем не менее, хотя животные могут иметь очень сложные формы поведения и создавать изумительные произведения (например, паутина, которую делает паук), человек отличается от всех животных тем, что до начала работы у него имеется план, проект, модель постройки. Благодаря способности к понятийному мышлению, человек сознает, что он делает.

Вторым главным отличием является то, что человек обладает речью. У животных может быть также развитая система общения с помощью сигналов. Но только у человека есть то, что И.П. Павлов назвал 2-й сигнальной системой (в отличие от первой – у животных) – общение с помощью слов. Этим человеческое общество отличается от других общественных животных.

Слово – это видовой признак человека, который состоит в непосредственном доступе нашего сознания к высшему организующему началу бытия.

В естествознании, известна гипотеза происхождения речи и звуков, произносимых при работе, которые потом становились общими в процессе совместного труда. Сначала появились корни глаголов, соответствующие определенным видам деятельности, затем другие части слова и речи. В этом суть гипотезы, выдвинутой немецким антропологом М. Мюллером. И так, в процессе общественного труда постепенно формировался разум.

Способность к труду – еще одно фундаментальное отличие человека от животных. Конечно, все животные что-то делают, а высшие животные способны к сложным видам деятельности. Обезьяны, например, используют палки как орудие для доставки плодов. Но только человек способен изготовлять орудия труда. Животные приспосабливаются к окружающей среде, а человек преобразует ее, и в конечном счете труд сформировал человека.

Способностью к труду соотносятся еще два отличительных признака человека: прямохождение, которое освободило его верхние конечности, и, как следствие, развитие руки, особенно большого пальца на ней. Еще два характерных признака человека, повлиявших на его развитие – использование огня и захоронение трупов.

Итак, главные отличия человека от животных – понятийное мышление, речь и труд – явились теми путями, по которым шло обособление человека от природы.

Рассмотрим какие данные свидетельствуют о становлении человека.

Английский археолог Л. Лики в 1960 г. открыл в Восточной Африке "Человека умелого", возраст которого около 2 млн. лет, а объем мозга 670 см ³. В этих же слоях были обнаружены и орудия труда из речной гальки, заостренной при помощи нескольких сколов, которые он изготовлял. Позже на озере Рудольф в Кении были найдены остатки существ того же типа возрастом 5,5 млн. лет. Наличие изготовленных орудий труда (если по этому факту судить о становлении человека) позволили существенно увеличить его возраст.

После этого сформировалось мнение, что именно в Восточной Африке в четверичном периоде кайнозойской эры произошло разделение человека и человекообразных обезьян (не ранее, так как гены тех и других слишком сходны), т.е. разошлись эволюционные линии человека и шимпанзе. Эти выводы подтверждены измерениями по так называемым "молекулярным часам". Скорость изменения генов за счет точечных мутаций (измерений отдельных пар оснований ДНК) устойчива на протяжении длительных периодов времени, поэтому ее можно использовать для датировки отхождения данной эволюционной ветви от общего ствола.

Что послужило причиной появления человека именно в данном месте нашей планеты? В Восточной Африке имеют место выходы урановых пород и существенная радиация. Последняя, как доказано генетикой, вызывает мутации. Именно здесь эволюционные изменения могли протекать более быстрыми темпами. Возникший новый вид, физически более слабый, чем окружение, должен был, чтобы выжить, начать изготавливать орудия, вести общественный образ жизни и развить свой разум как мощное орудие слабого от природы существа, не обладающего достаточными органами защиты.

"Человека Умелого" относят к австралопитекам ("южная обезьяна"), остатки которого впервые были найдены в Африке в 1924 году. Объем мозга австралопитека не превышал объем мозга человекообразных обезьян, но он создал орудия труда. Это стало формой преодоления противоречий между недостаточной естественной вооруженностью австралопитека и большой насыщенностью его существования трудными и опасными ситуациями, и таким образом человек, можно сказать, с честью вышел из первой в своей истории кризисной ситуации.

Гипотетически предложенные Э. Геккелем питекантропом ("обезьяночеловек") были названы останки, обнаруженные в 1891 году на острове Ява. Существа, жившие 0,5 млн. лет назад, имели рост более 150 см, объем мозга примерно 900 см ³, использовали ножи, сверла, ручные рубила. В 20-е годы ХХ века в Китае был найден синантроп ("китайский человек") с близким к питекантропу объемом мозга. Он питался мясом, использовал огонь и сосуды, но не умел говорить.

В долине Неандерталь в Германии в 1856 году обнаружили останки существа, 150-40 тыс. лет назад, названного неандертальцем. Он имел объем мозга, близкий к объему мозга современного человека, но покатый лоб, надбровные дуги, низкую черепную коробку; жил в пещерах, охотясь на мамонтов. У неандертальца впервые были обнаружены захоронения трупов.

И, наконец, в пещере Кро-Маньон во Франции в 1868 году были найдены останки существа, близкого по облику и объему черепа (до1600 см ³) к современному человеку, имевшему рост 180 см и жившему от 40 до 15 тыс. лет назад. Это и есть "Человек Разумный".

В эпоху палеолита возникли расовые различия. У изолированных групп формировались особые признаки. К таковым относятся светлая кожа у "белых" и т.п.

Таким образом, эволюция человека выстраивается следующим образом: "Человек Умелый" (австралопитек), "Человек Прямоходящий" (питекантроп и синантроп), неандерталец, "Человек Разумный" (кроманьонец). После появления кроманьонца человек уже не изменялся генетически, а его социальная эволюция продолжалась.

Кратко остановимся на учениях по развитию человеческого сообщества. Наиболее известна у нас и недавно почитавшаяся единственно верной пятичленная формула исторического материализма К. Маркса: первобытнообщинный строй, рабовладельческий, феодальный, капиталистический и коммунистический (с первой фазой социализмом).

Среди эволюционных известна концепция Г. Спенсера, в соответствии с которой человечество прошло два этапа: воинственный (охотничий) и мирный (промышленный). На первом этапе преобладала борьба человека с себе подобными и природой, на втором происходит становление цивилизации человеческого общества.

Ближе всего к концепции Спенсера сформулированное в середине ХХ века представление Д. Белла о постиндустриальном обществе, развившееся дальше в концепцию "информационного общества". Понятие "информационный" указывает на главный ресурс будущего общества – информацию.

Каждая схема общественного развития строится на каком-либо основании, которое показывает, что именно данным исследователем считается главным. Это производственные отношения у Маркса, уровень производственных сил в технократических концепциях и т.д. Рассматривая взаимоотношение человека и природы, и поэтому вполне естественно, что именно это должно быть положено в основание формулы социального прогресса. Исходя из этого, можно представить пятичленную схему развития:

1) непосредственное единство человека с природой и становление трудовой деятельности (изготовление орудий как первый способ целенаправленного преобразования окружающей среды); 2) переход к охоте в процессе совершенствования создаваемых для этого орудий и развития общественных форм жизни; 3) переход к скотоводческо-земледельческому хозяйству (выращивание сельскохозяйственных культур и одомашнивание животных); 4) переход в результате промышленной революции к главенству индустриального производства и развитие техники как эффективного способа преобразования природы; 5) переход к главенству производства информации и гармонизации взаимоотношений человека и природы в постиндустриальном обществе в процессе создания экологической цивилизации.

Важнейшей характеристикой человека является его кибернетическое поведение. Кибернетическое поведение определяется тем, что оно обладают развитыми информационными сетями, включающими потоки физических и химических сигналов, которые связывают все органы и управляет ими как единым целым. Отличие человека от кибернетических устройств созданных им заключается в том, что управляющие функции человека сосредоточены внутри его и диффузны. В кибернетических же системах, созданных человеком, управляющие функции направлены вовне и специализированы.

Управление человеческим организмом основано на системе обратной связи. Известно, что энергия обратной связи крайне мала по сравнению с инициируемой ею энергией, которая возбуждается в системе, идет ли речь о техническом устройстве или организме человека. Устройства, осуществляющие обратную связь в организмах, называются гомеостатическими механизмами. Гомеостаз в применении к организму означает поддержание его внутренней среды и устойчивость его основных физиологических функций. В применении к экосистеме гомеостаз означает сохранение ее постоянного видового состава и числа особей. Гомеостатические механизмы поддерживают стабильность организма предупреждая полное выедание растений травоядными животными или катастрофические колебания численности хищников и их жертв и т.д.

Степень стабильности экосистем или отдельных организмов весьма различна и зависит как от жесткости окружающей среды, так и от эффективности внутренних управляющих механизмов. При этом имеет место два типа устойчивости.

· резистентная устойчивость – способность оставаться в устойчивом состоянии под нагрузкой (при воздействии различных абиотических факторов);

· упругая устойчивость – способность после заболевания быстро восстанавливаться, выполнять свои прежние функции.

Помимо систем обратной связи стабильность свойств организма обеспечивается избыточностью функциональных компонентов. Избыточность хорошо объясняется на пример организма, имеющего парные органы (руки, ноги, глаза, уши, почки, легкие) и многократно дублированные органы иммунитета. Избыточность характерна и для экосистемы. Если в экосистеме имеется несколько видов автотрофных зеленых растений, каждое из которых имеет свой температурный диапазон, то скорость фотосинтеза в экосистеме может оставаться неизменной несмотря на колебания температуры.

Мозг человека представляет собой как бы систему с низкими энергетическими характеристиками и с огромными способностями к управлению, поскольку при относительно малой затрате энергии он способен продуцировать разнообразные мощные идеи. Это сделало человека самым могущественным существом на Земле, способным изменять функционирование экосистем, в том числе и биосферы нашей планеты.