|
|||
Значение огня в эволюции человекаУчитель. Самые ранние следы использования огня найдены в одной южно-африканской пещере. Ниже уровня, соответствующего времени 1,3–1,0 млн лет назад, таких следов не обнаруживается, но выше этого горизонта встречаются кости, подвергшиеся обжигу на кострище. Использование огня было технологическим достижением, по своему значению уступавшим только изобретению каменных орудий. В пещере Чжоу-Гоу-Тьен в Китае, где найдены остатки синантропов и их многочисленные каменные орудия, обнаружены и следы огня: угли, пепел, обоженные камни. Очевидно, первые очаги горели здесь более 500 тыс. лет назад. Огонь-жизнь. Умение пользоваться огнем позволило сделать пищу более усваиваемой и вкусной. (Белый шар.) Жареную пищу легче жевать, а это не
могло не отразиться на внешнем виде людей:
исчезло давление отбора, направленное на
поддержание мощного челюстного аппарата.
Постепенно зубы начали уменьшаться, нижняя
челюсть уже не так выдавалась вперед, массивная
костная структура, требовавшаяся для
прикрепления мощных жевательных мышц, перестала
быть необходимой. Лицо человека приобретало
современные черты. (Белый шар.) «Огненная революция»Огонь-жизнь. По мере совершенствования
орудий человек смог проникать в области с менее
благоприятным климатом и более эффективно
использовать окружающую среду. Однако орудия
сами по себе не внесли кардинальных перемен в его
жизнь: человек продолжал оставаться всего лишь
еще одним хищником среди многих. Он изменил свое
положение в природе тогда, когда начал
использовать огонь для выжигания
растительности. Это можно считать первой
экологической революцией, сравнимой по своим
последствиям с более поздними –
сельскохозяйственной и индустриальной. Огонь-смерть. Давайте рассмотрим и
другие последствия использования человеком огня
для выжигания растительности. В реальности
наступания пустынь, или «опустынивания», не
приходится сомневаться. Это грозный процесс, в
ходе которого существующие пустыни мира,
например, Сахара в Африке, расширяют свои
пределы. В Африке сведение леса началось,
несомненно, уже с того времени, как человек
овладел огнем, – более 50 тыс. лет назад, когда на
востоке континента в период ашельской культуры
появились первые очаги. Огонь – важный
инструмент в переложном земледелии, и, хотя
пожары время от времени случаются и по
естественным причинам, поджоги, намеренно
устраиваемые человеком, оказывали на
растительность гораздо большее воздействие.
Прежде всего, это объясняется тем, что
искусственный поджог производился на одном и том
же месте чаще, чем случались естественные пожары.
Даже в районах с большим количеством осадков
лесная экосистема плохо восстанавливается после
того, как она была нарушена на обширной площади.
Уничтожение леса влечет за собой быстрое
ухудшение состояния почв, которые в конце концов
становятся настолько плохими, что земли можно
использовать лишь под пастбище, а затем они
вообще превращаются в полупустыни и пустыни.
Судьи. За последние 150 тыс. лет территория пустынь Сахара и Калахари неоднократно уменьшалась и увеличивалась за счет изменений климата, без участия человека. Огонь-смерть. Аридизация климата
Северной Африки с 5000 лет до н.э. была в
значительной степени спровоцирована и ускорена
хозяйственной деятельностью человека. Вывод: использование аборигенами Тасмании огня привело к смене флоры и фауны и, как следствие, отрицательно сказалось на экосистеме острова в целом. (Черный шар.) Сходным образом человек осваивал и Австралию. Путешественники и миссионеры прошлого часто упоминали о широком применении австралийскими аборигенами огня – для самых разных целей. Охотничьи племена Австралии, с которыми встречались европейцы, постоянно кочевали. По ориентировочным оценкам, каждое племя, а точнее, каждая кочующая группа ежегодно выжигала около 100 км2 лесов, саванн, степей – целенаправленно или невольно. Тысячи таких групп за 20–30 тысячелетий могли многократно – десятки раз! – выжигать растительность на всей территории континента. Так создавались на огромных пространствах пирогенные ландшафты. Конечно, они формировались не повсеместно, а на территориях с определенным климатом и растительным покровом. Но общий характер перемен при подобной активной эксплуатации выражается в обеднении биологических ресурсов и опустынивании. Вывод: современные пустыни и полупустыни Австралии имеют антропогенное происхождение. (Черный шар.) Судьи. Вывод сделан очень резко, бездоказательно. Огонь-смерть. В отличие от Тасмании, климат Австралии более сухой, в центральных районах выпадает 200–300 мм осадков в год. Положение осложняют постоянные отклонения от среднего значения: то в 3–4 раза меньше, то вдвое больше. В засушливые годы или сезоны начинал действовать механизм обратной связи: пожары причиняли особенно сильный ущерб лесным массивам, а исчезновение лесов – стабилизаторов почвенной влаги – вызывало иссушение и эрозию почв. Лесостепные, степные и полустепные территории существовали в Австралии издавна, еще до появления здесь человека. Однако деятельность кочевых групп охотников и собирателей в конечном счете привела к сокращению общей площади лесов, увеличению опустыненных пространств. По свидетельству английского исследователя У.Чеслинга, долгое время прожившего среди австралийских племен юленгоров, последние поджигают лес во время охоты. К октябрю, когда ветер стихает, пожары успевают уничтожить весь перегной. Теперь жгучее солнце завершает разрушительную работу – страна превращается в груду пепла. В декабре ветер меняет направление; сильно насыщенный влагой, он дует с северо-запада, потоки дождя заливают страну... Рыхлая почва, песок, зола, перегной – все смывается в болота или уносится в море». Насколько глубоки могут быть подобные преобразования можно судить, в частности, по свидетельству австралийского ученого Ч.Маундфорда, описывавшего пирогенные ландшафты Центральной Австралии: «Стоя на голом холме и наблюдая за жаркими вихрями, поднимавшимися со дна высохшего озера, я не мог поверить, что, когда первые белые люди достигли гор Манна, эта огромная впадина была полна водой, в которой плескались сотни уток и других водоплавающих птиц». Около 6–10 тысячелетий назад совсем в другой части земного шара, в Заполярье, на территории Якутии, Таймыра, Камчатки, Чукотки, Аляски широко распространилась так называемая сумнагинская культура позднего палеолита. Столь значительное ее распространение в высоких широтах объясняется благоприятным климатом. Граница леса и тундры была смещена на 300–400 км к северу. Люди сумнагинской культуры, безусловно, оказывали влияние на ландшафты Заполярья. Их главным орудием был огонь. Деревья и кустарники в заполярных районах растут очень медленно и плохо возобновляются. Уничтожение растительного покрова при палах и пожарах вызвало цепь процессов, которые приводили в конечном счете к очень серьезным последствиям. После уничтожения растительности грунт быстрее и глубже промерзал зимой, но зато и летом оттаивал быстрее и глубже. В лесотундре второй процесс часто оказывается решающим. Усиление летнего протаивания нередко приводит к солифлюкции – сползанию оттаившего грунта на склонах, а при наличии подземных льдов – к очень широкому развитию термокарста. В просадочных воронках зимой скапливается сдуваемый ветром снег, который затрудняет промерзание, а летом талая вода стимулирует протаивание и дальнейшее увеличение размеров воронки. Образуется много озер и болот. Даже в очень суровые зимы толщина льда в озерах не превышает 2–2,5 м. Поэтому донные отложения водоемов с более значительной глубиной сохраняются в немерзлом состоянии, и, если ширина озера больше удвоенной мощности многолетнемерзлых пород, под ним возникает сквозной талик. Но постепенное накопление торфянистого горизонта в болотах все больше тормозит летнее протаивание, и мерзлота начинает отвоевывать сданные позиции. Уничтожение леса близ северной границы таежной зоны, там, где мощность снежного покрова не достигает 20 см, приводит к охлаждению почвы, а при больших мощностях снега – к ее утеплению. Соответственно реагирует на эти изменения мерзлота. С чем это связано? Дело в том, что снежный покров влияет на температурный режим подстилающего грунта двояким образом. С одной стороны, он обладает большой отражающей способностью и уменьшает приток лучистой энергии. С другой стороны, снег – хороший теплоизолятор, значит, он сдерживает зимнее охлаждение грунта. Поэтому снеговой покров разной мощности оказывает противоположные влияния. При тонком покрове доминирующая роль принадлежит отражению тепла. При более значительной толщине снежного покрова решающую роль начинают играть его теплоизолирующие свойства. Наконец, при еще более значительной мощности снег снова оказывается охладителем (если говорить о среднегодовой температуре), потому что летом дольше тает. Таким образом, в разных условиях деятельность человека может приводить к различным результатам: вследствие пожаров мерзлота может деградировать или же появляются участки пирогенных тундр с более холодными почвами. Вывод: формирование антропогенных (пирогенных) тундр началось еще со времен сумнагинской культуры (6–10 тыс. лет назад). Деятельность человека способствовала расширению тундровой зоны и отступанию на юг северной границы тайги. Современные границы тундры сложились под влиянием антропогенного воздействия. (Черный шар.) (При изучении смен биоты в геологическом прошлом важно правильно расставить акценты, учитывая влияние как внешних (климат, влияние крупных млекопитающих), так и внутренних (стадия развития биома, как термодинамической системы) факторов, стимулирущих эти смены. Так, в указанное время (бореальный и атлантический периоды – 10 000–5000 лет назад) шло активное наступление леса как к северу, так и к югу от нынешних границ лесной зоны. И только похолодание климата, вызванное нарастанием ледовой шапки на севере, наступившее после 4500 лет назад (суббореальный период) вызвало к жизни обратный процесс – аридизацию южной части лесной зоны и постепенное отступление леса к югу на севере. Ныне, кстати, на фоне современного потепления климата, вновь наблюдается продвижение леса к северу (наступление тайги на тундру), несмотря на интенсивную антропогенную нагрузку в этом регионе. Воздействие человека на растительность, которое было сходным на протяжении всего раннего и среднего голоцена, лишь спровоцировало указанные процессы только в тот период, когда для их протекания сформировались неблагоприятные климатические предпосылки. Поэтому, нельзя говорить так уж категорично об антропогенном происхождении тундр. С мерзлотой – тоже все не совсем так. Достаточно указать, например, на тот факт, что в таежной зоне Восточной Сибири на слое вечной мерзлоты начинающемся с глубины 15–30 см прекрасно растут лиственичники из Larix davurica. – Прим. ред.) Огонь и металлургическое производствоОгонь-жизнь. Век металла – следующая за неолитом страница истории человеческой культуры. Древнейшие следы бронзы в Месопотамии и Египте относятся к IV тысячелетию до н. э. Начало выплавки рудного железа относят к 1300 г. до н. э. Если раньше материал, из которого делается орудие, – дерево, камень, кость и т.п. – являлся чем-то данным, готовым, то теперь процессу изготовления орудия предшествовал процесс изготовления материала для этого орудия – материала, обладающего новыми свойствами. Рудное дело невозможно без применения огня. (Белый шар.)
Огонь-смерть. Основные причины техногенного загрязнения атмосферы – сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX и начале XX вв. поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание вредных техногенных выбросов в атмосфере неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает большое количество загрязняющих веществ. Среди них сернистый ангидрид, окислы азота, оксид углерода, соединения свинца, различные углеводороды – ацетилен, этилен, метан, пропан, толуол, бензопирен и др. Вместе с капельками воды они образуют ядовитый туман – смог, вредно действующий на организм человека, на растительность городов. Жидкие и твердые частицы (пыль), взвешенные в воздухе, уменьшают количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Так, в больших городах солнечная радиация уменьшается на 15%, ультрафиолетовое излучение – на 30% (а в зимние месяцы оно может совсем исчезнуть). Каждый год в результате сжигания топлива в атмосферу поступают миллиарды тонн углекислого газа. Примерно половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание СО2 в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилось более чем на 10%. Углекислый газ препятствует отдаче тепла в космическое пространство, что приводит к так называемому «парниковому эффекту». Изменение содержания СО2 в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли. Все это – следствие освоения человеком огня. (Черный шар.) Подведение итогов урокаСудьи подсчитывают количество черных и белых шаров. Белых оказывается больше. Обсуждение полученных результатов. Учащиеся свободно высказывают свое мнение. Выводы Учитель. Случайное использование и, возможно, поддержание первобытными людьми зажженного огня началось около 1–0,5 млн лет назад. Примерно 50 тыс. лет назад человек сам научился добывать огонь от искр при ударе кремнем о кремень или с помощью трения. Около 20 тыс. лет назад потребление энергии составляло в среднем 10 тыс. кДж на человека в сутки, а в настоящее время в экономически развитых странах – свыше 1 млн кДж. Еще разительнее рост суммарного потребления энергии всем человечеством за это время – в 10 млн раз. Именно за счет этого миллионократного роста использования человеком запасов солнечной энергии, законсервированной в органическом топливе, создан и функционирует весь комплекс современного жизнеобеспечения человечества. Если бы много тысячелетий тому назад никто из наших отдаленных предков, греясь у подожженного молнией дерева, не догадался подбросить в угасающий костер несколько новых веток, мы бы так и жили до сих пор в пещерах. В экологическом плане горение дров в первобытном костре – это самый первый и потому самый значимый шаг человечества к поиску новых, все более эффективных энергоносителей, который привел, в конечном итоге, к беспрецедентному усилению давления одного вида – человека – на природу всей планеты. Поэтому не стоит забывать о черных шарах на весах. Изменение ландшафтов, климата на нашей планете – все это пагубные последствия овладения огнем. Иногда человечество напоминает ребенка, нашедшего коробок со спичками и втайне от взрослых балующегося ранней весной на солнечном пригорке, поджигая прошлогоднюю сухую траву. Язычки пламени, сначала еле заметные и безобидные, раздуваемые весенним ветерком за секунды превращаются в ревущее чудовище, сметающее на своем пути и стог сена, и хозяйственные постройки, и дом, в котором живет дитя. Дом, в котором мы живем. Помните об этом. Будущее нашей планеты за вами, подрастающим поколением. ЛитератураАрхеология: http://www.krugosvet.ru Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация. – М.: Мысль, 1998. Воронцов Н.Н. Экологические кризисы в истории человечества // Биология, 2001, № 40–41. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. Эволюция органического мира: Факультатив. курс. Учеб. пособие для 10–11 кл. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 1996. Дольник В.Р. Непослушное дитя биосферы: Беседы о человеке в компании птиц и зверей. – М.: Педагогика-Пресс, 1994. Ердаков Л.Н. Человек в биосфере – http: // ecoclub.nsu.ru Ичас М. О природе живого: механизмы и смысл. – М.: Мир, 1994. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учеб. пособие для сред. спец. учеб. заведений. – М.: Высшая школа, 1986. Мифологический словарь: Кн. для учащихся /М.Н. Ботвинник, Б.М. Коган, М.Б. Рабинович, Б.П. Селецкий. – М.: Просвещение, 1993. Мифология. Большой энциклопедический словарь. – М.: Большая российская энциклопедия, 1998. Попов С.Ю. История растительности Африки за последние 150 000 лет // Биология, № 5, 2004. Рони-Старший Ж. Борьба за огонь. Пещерный лев. Вамирэх. – М.: Пресса, 1994. Сахара. Золотой фонд биосферы. / Ред. и послесл. В.М. Неронова и В.Е. Соколова. – М.: Прогресс, 1990. Чернова Н.М. и др. Основы экологии: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 1997. ПриложениеЖ.Рони-Старший«БОРЬБА ЗА ОГОНЬ»Смерть огняВ непроглядную ночь бежали уламры, обезумев от страданий и усталости; все их усилия были тщетны перед постигшим их несчастьем: огонь был мертв! Они поддерживали его в трех клетках. По обычаю племени четыре женщины и два воина питали его день и ночь. Даже в самые тяжелые времена поддерживали они в нем жизнь, охраняли его от непогоды и наводнений, переносили его через реки и болота; синеватый при свете дня и багровый ночью, он никогда не расставался с ними. Его могучее лицо обращало в бегство львов, пещерного и серого медведей, мамонта, тигра и леопарда. Его красные зубы защищали человека от обширного и страшного мира; все радости жили только около него. Он извлекал из мяса вкусные запахи, делал твердыми концы рогатин, заставлял трескаться камни, он подбадривал людей в дремучих лесах, в бесконечной саванне, в глубине пещер. Этот огонь был отец, страж, спаситель; когда же он вырывался из клетки и пожирал деревья, он становился более жестоким и диким, чем мамонты. И вот теперь он мертв! Враг разрушил две клетки; в третьей же, уцелевшей во время бегства, огонь ослабевал, бледнел и постепенно уменьшался. Он был так слаб, что не мог поедать даже болотные травы; он дрожал, как больное животное, обратившись в небольшое насекомое красноватого цвета, и каждое дуновение ветра грозило его погасить... потом он вовсе исчез... Уламры бежали, осиротевшие, в осеннюю ночь. Звезд не было. Тяжелое небо опускалось над тяжелыми водами; растения протягивали над беглецами свои похолодевшие стебли, слышно было только, как шуршат пресмыкающиеся. Мужчины, женщины, дети поглощались тьмою. Прислушиваясь к голосам своих вожаков, они старались двигаться по сухой и твердой земле, переходя вброд встречавшиеся ручьи и болота. Три поколения знали эту тропу. На рассвете они подошли к саванне. Холодный свет просачивался сквозь меловые слои облаков. На жирных, как горная смола, водах кружился ветер. Как гнойники, раздувались водоросли, оцепеневшие ящерицы лежали свернувшись среди кувшинок. На иссохшем дереве сидела цапля. Наконец в рыжем тумане развернулась саванна с дрожащими от стужи растениями. Люди воспрянули духом и, пройдя сквозь заросли камыша, очутились наконец среди трав, на твердой почве. Но тут лихорадочное возбуждение упало, люди ложились на землю, застывали в неподвижности; женщины, более выносливые, чем мужчины, потеряв своих детей в болотах, выли как волчицы, те, что спасли своих малюток, поднимали их вверх, к облакам. Когда рассвело, Фаум с помощью пальцев и веток пересчитал свое племя. Каждая ветка соответствовала количеству пальцев на обеих руках. Осталось: четыре ветки воинов, более шести веток женщин, около трех веток детей, несколько стариков. Старый Гун сказал, что уцелели один мужчина из пяти, одна женщина из трех и один ребенок из целой ветви. Уламры почувствовали всю огромность несчастья. Они поняли, что их потомству угрожает гибель. Силы природы становились все более грозными. Люди буду бродить по земле, жалкие и нагие. Продолжение следует * Урок может проводиться при изучении темы «Происхождение человека» в курсе «Общая биология. 11-й класс», а также при изучении темы «Антропогенное воздействие человека на природу» в курсе «Экология»
|