Решение биологических проблем - важнейшая задача человечества - ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Постановка проблемы урока

XX век остался в памяти людей как эпоха мировых войн и революций. Поэтому на первом плане были физики, инженеры и военные. Остаётся только надеяться на то, что в XXI веке мировых войн не будет и одним из приоритетных направлений будет биология, иначе цивилизацию ждёт гибель.

• Какие проблемы у человечества были в прошлом и теперь? Предположите, какой вопрос рассматривается в этом параграфе. (См. авторский вариант на с. 350.)

Необходимые базовые знания

• Решение каких проблем человечества немыслимо без развития биологии? (Жизненный опыт)

• Какие экологические проблемы стоят перед человечеством? (§ 55)

• Что такое зелёная революция? (§ 54)

• Что даёт людям генная инженерия? (§ 40-41)

Решение проблемы

Три проблемы человечества

Эти проблемы для человечества всегда были, есть и всегда будут главными (рис. 57.1).

57.1. Схема основных потребностей человека как живого существа.

• Как потребности человека связаны друг с другом? Почему они так важны?

Наука кормит человечество

На протяжении истории человек мог экстенсивно увеличивать собранный урожай за счёт превращения природных экосистем в искусственные экосистемы полей и пастбищ. Засеять всю поверхность планеты, увы, невозможно (рис. 57.2). Сейчас остался лишь интенсивный путь повышения урожайности, который стал возможен благодаря зелёной революции и биотехнологиям. Но он требует огромных капиталовложений и роста энергетических затрат (рис. 57.3 и 57.4).

57.2. Сельскохозяйственные земли занимают более 1/3 всей территории суши, причём человек использует для этого лучшие земли.

• С чем связаны географические закономерности в размещении пашни и пастбищ?

57.3. Столько килокалорий ископаемого топлива мы тратим на производство разных продуктов питания (данные на конец XX века, затраты на выведение продуктивных сортов не учтены).

• Почему энергозатраты на производство животной пищи в 5-10 раз выше, чем на производство растительной пищи?

57.4. Затраты энергии ископаемого топлива на производство продовольствия в развитых странах (затраты на выведение продуктивных сортов не учтены).

• Какой этап производства пищи требует наибольших затрат топлива? Как снизить эти затраты? Чем будет ограничиваться возможность производства пищи в недалёком будущем?

Болезни цивилизации

Заболевания от загрязнения окружающей среды и нездорового образа жизни по праву называются болезнями цивилизации (рис. 57.5 — 57.7).

57.5. Факторы среды, влияющие на здоровье человека.

• Какие ещё факторы вы считали бы нужным указать?

57.6. Заболевание хроническим бронхитом среди людей, живущих в городе и в сельской местности.

• Почему большая часть людей Земли живёт в городах, хотя жизнь за городом здоровее? Какие достижения технического прогресса могут улучшить городскую среду?

57.7. Риск заболевания ишемической болезнью сердца (инфаркт и др.) и раком лёгких и гортани у некурящих и курящих людей.

Медицина справляется со многими недугами, особенно если пациент своевременно обратится к врачу. Но на смену прежним источникам болезней приходят новые, связанные со спецификой современной жизни в больших городах (загрязнение среды обитания, переедание, эмоциональные стрессы, вибрация, шум, электромагнитные излучения, нарушение традиционных семейных связей и др.). Они ведут к распространению болезней цивилизации — заболеваний, широко распространённых среди населения промышленно развитых стран, таких как гипертония, ишемическая болезнь сердца, диабет, неврозы, психические расстройства и др.

Цивилизация нарушает среду обитания человека

57.8. Резкое сокращение зелёных насаждений изменяет климат.

57.9. Влияние цивилизации на биосферу и здоровье человека.

• От каких экологических проблем страдаете вы и ваши соседи в городе или селе?

• Что предпринимается для улучшения экологической ситуации в местах вашего проживания?

Ростки устойчивого развития

57.10. Рекультивация земель после интенсивного хозяйственного использования позволяет вновь сделать их пригодными для жизни людей.

• Почему подобные мероприятия в массовом масштабе могут позволить себе лишь развитые страны?

57.11. Рост использования ветра в развитых странах.

57.12. Ветряки в настоящее время стали обычным элементом ландшафта.

Ветер дует не всегда, солнце бывает закрыто облаками. Поэтому главная проблема ветряной и солнечной энергетики — отсутствие достаточно эффективных аккумуляторов электроэнергии. За последние десятилетия в этой области достигнуты значительные успехи, но пока, к сожалению, недостаточные. Так, ветроэнергетика в настоящее время обеспечивает всего 3% производства энергии на планете (рис. 57.11 и 57.12).

57.13. Схема использования вторичного сырья из отходов производства и потребления продукции. Самое дорогое в этом процессе – сортировка.

57.14. Металлолом - один из важнейших ресурсов металлургической промышленности.

• Какие экологические проблемы могут быть решены с помощью использования вторичного сырья (рис. 57.13 и 57.14)?

Зелёная революция смогла решить не все проблемы снабжения растущего населения Земли продовольствием. Биотехнология путём создания генно-модифицированных организмов (ГМО) позволяет резко повысить урожайность и полезные качества растений, животных и микроорганизмов. В то же время неизученность последствий использования ГМО пока сдерживает широкое производство таких продуктов (рис. 57.15).

57.15. Мировой рост посевных площадей под генно-модифицированными сортами.

Биотехнология помогает медицине реализовать давнюю мечту людей о замене вышедших из строя органов на новые, подобно тому как заменяют запасные части в автомобиле. Установка протезов и пересадка различных органов или их частей постепенно превращаются из редкого успеха в обычную медицинскую процедуру. А генно-модифицированные штаммы бактерий уже могут производить для больного важнейшие вещества, которые не вырабатывает его организм (например, инсулин).

Обобщение новых знаний

Идея устойчивого развития выражает волю людей решить современные глобальные проблемы взаимоотношений с биосферой. Устойчивое развитие должно удовлетворять текущие потребности человечества, не ставя при этом под угрозу его существование в будущем. Для этого необходимо:

* переходить на возобновляемые (свет солнца, ветер, биотопливо) и практически неисчерпаемые (термоядерная энергия) источники энергии;

* сократить потребление энергии за счёт её эффективного использования;

* не уменьшать запасы возобновимых ресурсов (воды, леса, рыбы и т.п.);

* защищать урожай и продукты от вредителей;

* создавать возможно более безотходные производства;

* остановить безудержный рост населения.

Решить все эти проблемы - задача непомерно трудная, но благородная.

Устойчивое развитие

Применение знаний

1. Какие важнейшие проблемы решает биология?

2. Как биология помогает накормить человечество?

3. Что такое болезни цивилизации?

4. Какие пути устойчивого развития нашло человечество?

5. Почему устойчивое развитие не имеет альтернативы?

6. Как яма для компоста на вашем дачном участке приближает нас к устойчивому развитию?