Влияние экологической напряженности на генофонд человека.

Многие регионы Земли, в том числе России, подвергаются интенсивному антропогенному воздействию, создавая угрозу существования и живой природе, и человеку. Возникают зоны напряженной экологической ситуации, экологического бедствия и даже экологической катастрофы.

Самое серьезное последствие загрязнения биосферы заключается в генетических нарушениях. В результате повышения радиоактивности, химического загрязнения среды увеличивается число патологий внутриутробного развития, злокачественных опухолей, психических нарушений и т. д. Мутагены среды в виде химических соединений, ионизирующих излучений, вирусов проникают в клетки и поражают их генетическую программу – вызывают мутации.

Мутации – внезапные, естественные (спонтанные) или вызванные, искусственные (индуцированные) наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма. Нарушения в генетической информации человека, подрывающие наследственное здоровье населения, объединяются под названием «генетический груз». Генетический груз в популяциях человека – мера приспособленности генотипа к условиям окружающей среды. Давление мутаций на каждое поколение людей очень велико. У человека частота мутаций в среднем составляет 510 . В его половых летках имеется около 100 тыс. генов. Каждая оплодотворенная яйцеклетка получает в среднем еще 10 новых мутаций. Было установлено, что в каждом поколении 50% оплодотворенных яйцеклеток или гибнут, или возникшие из них организмы не оставляют потомства. При этом 12% браков бесплодны вследствие дефектов воспроизводительной системы. Удвоение объема естественных мутаций недопустимо для человека, особенно если учесть, что генетический груз наиболее явно проявляется при рождении детей с разными генетическими отклонениями в виде физических и психических дефектов (10%).

Существует несколько групп эффективных мутагенных факторов: физические, химические, биологические.

Характерными физическими и химическими мутагенами являются:

1)ионизирующие излучения – лучи Рентгена, γ-лучи, нейтроны (быстрые, промежуточные, медленные), протоны, β- и α-лучи, прочие корпускулярные излучения высоких энергий (являющиеся менее изученными);

2)ультрафиолетовые лучи;

3)слабые мутагенные факторы – температура, pH среды, лазерный видимый свет, давление кислорода и др.

Величина вреда, наносимого наследственному здоровью населения, генетическим грузом, возникающим в каждом поколении, не оценена достоверно. Изменения любого экологического фактора затрагивают генетику. Генетическое загрязнение планеты опаснее всех других.

Технологический кризис

Со вступлением человечества в эпоху научно-технического прогресса, стремительного роста техно сферы частота и масштабы ущерба от технологических катастроф стали сопоставимы с аналогичными показателями стихийных бедствий. Потенциально наиболее опасными считаются атомные объекты, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность, трубопроводы, транспорт. Ежедневно происходят и «тихие» технологические катастрофы, порождаемые выбросами в атмосферу и водоемы, захоронением в землю вредных отходов. В связи с этим постепенно и незаметно накапливаются вредные вещества.

Предположение о влиянии мутагенных факторов, таких как радиация и химические соединения, на генетическую информацию человека подтвердилось тем фактом, что за последние 30 лет в развитых странах резко увеличилось количество детей с врожденными патологиями. Величина риска заболеваний нервной системы в зонах экологического неблагополучия превышает 60%. Ведущее место в структуре причин детской инвалидности занимают поражения центральной нервной системы, болезни мозга «умственная отсталость» - у 30%, болезни нервно-мышечной системы, в том числе церебральный паралич, - у 20% от общего количества детей-инвалидов. Особую опасность представляют выбросы свинца. Даже малые его дозы оказывают влияние на развитие мозга у детей. Такое же влияние оказывает ртуть. Взрослое население страдает заболеваниями печени, почек, легких. Загрязненная вода вызывает болезни мочевыводящей системы и органов пищеварения. Продукты питания, загрязненные тяжелыми металлами и пестицидами, приводят к астме, туберкулезу, заболеваниям органов пищеварения, дисфункцией мозга. Около 100 веществ, с которыми человек соприкасается в условиях производства, являются канцерогенными. Следствием военного противостояния и научно-технического прогресса, развитие технологии военных и базовых отраслей промышленности стало образование нового класса военных и промышленных объектов – экологически опасных. Расположение их вблизи крупных промышленных центров увеличивает потенциальную опасность для населения, поскольку в случае аварии появляются вторичные поражающие факторы в виде пожаров, взрывов, зон химического или радиоактивного заражения.Технологический кризис порождает экологический.

Глобальный кризис

Огромные масштабы антропогенного воздействия на атмосферу, которое является основной причиной экологических проблем, продолжает нарастать. Присутствие в приземном слое воздухе тонкодисперсных частиц и озона стало серьезной угрозой здоровью человека. Продолжается чрезмерная эксплуатация ресурсов воды на фоне ее дефицита. Отсутствуют необходимые санитарно-гигиенические условия жизни, вследствие чего от 3 до 5млн. человек ежегодно умирают от болезней, связанных с некачественной водой.

Растет угроза биологическому разнообразию. Скорость исчезновения видов увеличивается. Наметилась четкая тенденция все более интенсивной эксплуатации и истощения запасов рыбных ресурсов. Продолжается деградация земель, особенно в развивающихся странах, где не удается сдержать техногенное опустынивание. За 30 лет потеряно около 300 млрд. т. почвы. Многие из сохранившихся лесных систем деградировали или стали фрагментарными. Постоянно нарастают потери леса из-за пожаров.

Растениеводство и животноводство заметно увеличили содержание в экосфере химически активного азота, что приводит к закислению и эвтрофикации экосистем.

Города и мегаполисы, их инфраструктура и коммунальное обслуживание недостаточно развито для того, чтобы дать пристанище миллионам городских бедняков. Рост частоты и интенсивности стихийных бедствий за последние 30 лет вызвал увеличение риска для жизни большого числа людей. Можно представить современную глобальную ситуацию таким образом:

1.Природа сама по себе не знает экологических проблем и не нуждается в улучшении. Она не нуждалась в человеке ранее и не нуждается в современном человечестве. Человек не является выдающимся продуктом эволюции, поскольку его отчуждение от природы и количественная экспансия создали очевидную угрозу для природы планеты. Современная цивилизация имеет очень низкую материальную эффективность при бессмысленной милитаризованности и колоссальном потенциале самоуничтожения. Не исключено, что вид Homo sapiens подлежит аутогенной эволюционной элиминации.

2.Народонаселение планеты продолжает увеличиваться и к середине текущего столетия, вероятно, превысит 8,5-8,7 млрд. С учетом растущего производства на душу населения это создает непомерную нагрузку на биосферу, оказавшуюся на грани устойчивости. Рост населения сопровождается снижением качества и нарастанием уязвимости больших масс людей. Общая болезненность увеличивается пропорционально произведению плотности популяций на объем потребления лекарств, приобретая, таким образом, характер экологических эпидемий.

3.Сохраняется опережающее потребление человеком природных ресурсов, которое сопровождается необратимым уничтожением наиболее важных ресурсов биосферы: экосистем, почвы, растений, животных, видового разнообразия, продукционного и ассимиляционного потенциалов. Человек полностью заполнил и переполнил свою экологическую нишу на планете за счет экотопов многих других организмов. Тот факт, что за историческое время человек уничтожил 40% биосферы на суше и к настоящему времени довел антропогенное потребление продукции оставшейся биосферы до 20%, ставит экосферу на грань экологического коллапса.

4.Ослабление биотической регуляции и техногенное загрязнение природной среды достигли такого уровня, при котором люди оказываются в отравленной среде или среде с низким экологическим соответствием. Сильное антропогенное вмешательство в глобальный круговорот углерода привело к нарушениям в балансе продукции и деструкции органических веществ и изменениям свойств атмосферы, что ведет к разбалансировке климатической системы – падению устойчивости глобального климата.

5.Энергетика техно сферы достигла мощности 15 ТВт, что более чем на порядок превышает энергетический критерий структурной устойчивости биосферы Земли, соответствующий 1% глобальной годовой первичной продукции и близкий к 1 ТВт. Это превышение несущей емкости биосферы представляет собой потенциал ее губительного разрушения. К тому же структура энергетики, в которой химические энергоносители и цепочка последующих преобразований преобладают над солнечной энергией, остается экологически ущербной.

6.Современные глобальные изменения являются результатом не столько текущего давления техно сферы и загрязнения окружающей среды, сколько следствием разрушения регуляторных и компенсаторных механизмов естественной биоты на протяжении исторического времени. Если современное общество, спохватившись, попытается что-либо исправить на уровне технологий и ограничений, то даже при полном успехе это будет ничтожная часть того, что нужно исправить. Человек слишком далеко зашел в своем пренебрежении утратами природы.

7.Общей причиной перечисленных изменений является неуклонный рост техно сферы, растущая природоемкость всего человеческого хозяйства, нечувствительность мировой экономики к экологическим проблемам, ее отказ считаться с угрозами экологического кризиса.