При активации и делении атомных ядер образуются радиоактивные осколки ядер — радионуклиды (нуклеос — ядро). Когда они проходят от одного звена пищевой цепи к другому, то постепенно накапливаются, концентрируются. Так, завод сливал в реку очень небольшие количества радиоактивных фосфора, йода, стронция и цезия. Все это делалось законно — специалисты считали, что такие количества (которые не превышали предельно допустимые концентрации по международным стандартам) не могут принести вреда рыбам и птицам. Но через некоторое время Комиссией по атомной энергии (дело было в США) было установлено, что в тканях рыб и птиц (питающихся рыбой) концентрация радионуклидов в тысячи раз превышала таковую в воде реки. Так, в яйцах гусей, которые гнездились на речных островах, концентрация радиоактивного фосфора оказалась в два миллиона раз выше, чем в речной воде. Надо ли говорить, что совершенно недостаточно использовать некоторые абстрактные предельно допустимые концентрации, не представляя себе продвижение вещества по пищевым цепям.
Описание пищевых цепей мы начали с применения ДДТ для очищения болота от комаров. Рассмотрим этот пример более детально. Распыляя ДДТ на болотах, специалисты полагали, что остатки его будут смываться и с водой уходить в реки и море. Но оказалось, что ядовитые остатки, которые находятся в детрите (разлагающемся органическом веществе), концентрируются в тканях животных (рыб и рыбоядных птиц). Эффективность накопления очень высокая: отношение содержания ДДТ в организме рыбоядного животного к содержанию его в воде достигает полумиллиона. Это отношение называется коэффициентом концентрации. Его измеряют в частях на миллион и обозначают как 1: млн. или млн.-1
, то есть миллион в минус первой степени. Кстати, рыбы и птицы эффективно накапливают вещества благодаря своим значительным жировым отложениям. В них ДДТ и концентрируется. При этом накапливается практически любое вещество, которое впитывается (сорбируется) на частицах почвы и детрита. Затем оно растворяется в кишечнике и попадает в ткани организма животного. Для иллюстрации сказанного приведем численные значения, характеризующие накопление пестицида ДДТ в пищевой цепи.Широкое применение ДДТ наделало (и продолжает делать) много бед. Были уничтожены целые популяции хищных птиц (скопы, сапсаны, пеликаны и др.), а также водных животных (например, крабов). Птицы очень чувствительны к ДДТ, а также к другим инсектицидам, которые являются углеводородами. Это обусловлено тем, что эти вещества приводят к снижению в крови птиц концентрации стероидных гормонов. А это, в свою очередь, нарушает образование скорлупы яиц. Последствия этого очевидны — птенец не может развиваться, поскольку яйцо лопается в самом начале высиживания. Получается, что отдельная птица, получившая определенную дозу (допустимую), сохранит свою жизнь. Но сообщество птиц, их популяция развиваться не может, поскольку птенцы вылупиться не могут. Так гибнет популяция. Человек тоже является хищником и поедает животных (в частности, рыб и птиц), которые концентрировали в себе вредные вещества. Но человеку повезло больше — пока пища из рыбы или птицы варится и обрабатывается, часть вредных веществ удаляется (но только часть!). Рыба в этом плане находится в более трудном положении — она поедает не только пищу (содержащую яд), но и пропускает через себя воду, выцеживая из нее яд.
Психология человека очень наглядно иллюстрируется примером с ДДТ. В развитых странах осознали, что он вреден, в конце концов, для человека, и запретили его применение. Но производство ДДТ продолжается, и он сбывается в другие страны, где его применение не запрещено. Не самоубийство ли это? Человек посылает яд соседу (за деньги), хотя должен бы знать, что последствий этого ему не избежать. Для воздуха и воды нет государственных границ. И расстояния на Земле крохотные. Так, пингвины в Антарктиде не могут высиживать птенцов, поскольку скорлупа яйца лопается — и это на идеально чистом материке! Где бы мы ни выбрасывали загрязнители, где бы мы ни спрятались на земном шаре, как бы мы ни прятали голову, подобно страусу, последствия этого мы испытаем на себе.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
В. И. Вернадский еще в 1926 г. писал, что «…все живое представляет неразрывное целое, закономерно связанное не только между собой, но и с окружающей средой биосферы. Но наши современные знания недостаточны для получения единой картины. Это дело будущего…»