Биосфера в объятиях паутины

Альберт Кулик
Жизнь есть свобода в объятиях паутины, динамика - в рамках статики.

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение.
1. Пауки не были первыми.
2. Грибная паутина.
3. В сетях высших растений.
4. В сетях рукотворных.
5. «Нитебоязнь», или нематофобия.
6. Океан в паутине: побочные эффекты рыболовного промысла.
7. Феномен синтетической паутины.
8. Экологический проект геотекстиль».
Заключение.


ВВЕДЕНИЕ

В августе 2005 года у берегов Камчатки затонул глубоководный самоходный аппарат АС-20 с экипажем на борту. Предназначенный для океанологических исследований, оснащенный новейшим оборудованием и электроникой батискаф запутался в банальных браконьерских сетях. Немалые (с применением сложных технических операций) усилия потребовались для его высвобождения и поднятия наверх. Год спустя в районе Курильских островов в сети попала рыболовецкая барка, которая вследствие этого перевернулась вверх дном вместе с находившимися на ней моряками. Один из них, пытаясь спастись, запутался в сети и погиб. Такое случалось и позже.

Подобные эксцессы являются следствием и специфическим отражением техногенного наступления на природу: современный Мировой океан буквально процеживается сквозь рыболовецкие сети.

Между тем, сама по себе ловчая сеть как техническое решение, в принципе, имеет вполне естественное происхождение и предназначение. Она с древнейших времен широко применяется в межвидовых экологических отношениях различных групп живых организмов, генетически порой весьма отдаленных друг от друга. Более того, на определенном историческом этапе она стала глобальным экологическим фактором, сыграв тем самым огромную позитивную роль в существовании и процветании биосферы Земли.

1. ПАУКИ НЕ БЫЛИ ПЕРВЫМИ

Стереотипные представления о биогенных ловчих сетях обычно связаны у нас с пауками, эволюционное формирование которых палеонтологи относят к верхнему силуру. Однако истоки этого механизма куда более древние.

Еще в докембрии простейшие морские животные фораминиферы (Foraminifera) и радиолярии (Radiolaria) для улавливания добычи использовали не что иное, как распростертые ловчие сети, образуемые в результате анастомоза тончайших нитей - цитоплазматических ризоподий. У большинства слизевиков (Myxomyceta) плазмодий (вегетативное тело) имеет вид сетки, построенной из переплетающихся и сливающихся тяжей, с помощью которой захватываются бактерии, микроскопические животные и водоросли.               
               
Но так, в принципе, могли поступать и еще более древние, прокариотные организмы. Известно, что ныне существующие хищные нитчатые бактерии (Cyclobacteriales) объединяются в группы посредством волокнистых выростов-плазмодесм, в результате чего образуются довольно пространные (в масштабах микромира) коллективные ловчие сети.
Двухслойные многоклеточные животные Кишечнополостные (Coelenterata), будь то полипы или медузы, которыми буквально насыщен океан, опутывают добычу разного рода нитями, которыми они выстреливают перед захватом из своих стрекательных клеток. Приобретение такого экстравагантного механизма нападения и защиты в значительной мере определило дальнейшее процветание этих, в общем-то, весьма примитивных (в смысле уровня биологической организации) существ.

В тех или иных формах ловчие сети применяют и многие другие морские животные. Так, представитель многощетинковых кольчатых червей (Polychaeta) хетоптер добывает пищу при помощи липкой ловчей сети, которую строит впереди своего большого рта (сам червь при этом сидит в изогнутой дугой трубке). Прокачиваемая через трубку вода процеживается сквозь сеть, в которой застревают мелкие организмы. Время от времени червь съедает сетку вместе с уловленной ею добычей, после чего строит новую. Среди насекомых подобным образом поступают ручейники (Trichoptera), личинки которых, живущие в воде, строят из паутинных нитей различные по форме ловчие сооружения, функционирующие на манер планктонной сети.

Кульминационным пунктом в отношении сетеобразных ловчих конструкций, бесспорно, явились наземные членистоногие, в особенности пауки (Aranei), многосторонние функции которых на основе продуцируемых ими нитей называют паутинной деятельностью или даже паутинной индустрией.

Во всех своих жизненных проявлениях, поддерживающих существование вида (добывание пищи, размножение, расселение и переживание неблагоприятных условий), пауки используют нить. Из нее строятся убежища и, разумеется, ловчие сети (их разнообразие, изящность и хитроумность конструкций просто поражают), с помощью нити происходит сложная процедура спаривания, из нее плетутся яйцевой кокон и зимовочный мешок, на ней молодь разносится ветром и так далее. Более того, паук взаимодействует с окружающей средой не столько непосредственно, как другие животные, сколько через нитевидные структуры, которые у каждого вида соответствуют его жизненным нуждам и той конкретной обстановке, в которой он обитает.

2. ГРИБНАЯ ПАУТИНА

Исключительный интерес в контексте рассматриваемой мною проблемы представляют собой грибы (Fungi), способные в силу своей морфологической специфики создавать всюду ажурное переплетение тонких (1,5 - 10 мкм) нитевидных гиф (hyphe (греч.) - ткань, паутина.), которыми они охватывают принадлежащий им питательный субстрат.

В этом контексте особого внимания заслуживают обитающие в почве хищные гифомицеты (Hyphomicetales). Эти всесветно распространенные грибы образуют на своих гифах систему ловчих колец, напоминающих в совокупности ячейки сети, в которых застревают и запутываются в момент движения их жертвы – почвенные нематоды (Nematoda), а также простейшие, коловратки, мелкие насекомые и тому подобные почвообитающие животные.
Строение сетей у хищных грибов также разнообразно, но самый распространенный тип - клейкие сети, состоящие из большого количества колец-ячеек. Такие сети образуются в результате обильного ветвления и анастомоза гиф. Сети нередко достигают достаточно крупных размеров, и вероятность попадания в них многочисленных подвижных нематод очень велика. Нематода, случайно попавшая в сеть, пытается пройти сквозь кольцо и застревает в нем, после чего утилизируется хищником путем ферментативного воздействия на тело жертвы.

Потенциальная  способность грибов улавливать добычу в сети реально способствовала, по моему глубокому убеждению, и другому очень важному и куда более значимому направлению биологической эволюции - возникновению двойных гетерогенных организмов лишайников (Lichenes). Существовавшие в течение миллионов лет совершенно независимо, грибы и водоросли на определенном историческом этапе вдруг «нашли» друг друга и образовали столь гармоничный комплекс, что сложное строение его было не сразу и с большим трудом разгадано. В лишайниковом симбиозе, в отличие от многих других аналогов, возникает такое биологическое единство двух различных организмов (гетеротрофный гриб-микобионт и автотрофная водоросль-фикобионт), которое приводит к появлению принципиально отличного от них третьего. Вместе с тем каждый партнер сохраняет черты той группы организмов, из которой он вышел, и ни у одного из них не появляется тенденции к преобразованию в составную часть другого.

Но главная интрига состоит здесь в том, что у лишайников есть специальные типы гиф. Это так называемые ищущие и охватывающие гифы. Их предназначение - разыскивать и улавливать клетки водорослей. Эти гифы особенно заметны в начале развития слоевища лишайников из прорастающей споры, когда вокруг либо вовсе еще нет водорослей, либо их очень мало. Поисковые гифы прорастающего гриба захватывают водоросль, плотно и тесно оплетая ее с разных сторон, после чего следует размножение обоих партнеров, так что формирующееся на этой основе слоевище лишайника в итоге представляет собою не что иное, как водоросль, перепутанную и удерживаемую гифами гриба.

Полифилитическое происхождение лишайников лишь подтверждает решающее значение механизма фиксации водоросли гифами гриба, принципиально остающегося неизменным при разной комбинации партнеров, в том числе и в экспериментальных условиях. Этот начальный этап развития какого-либо лишайника как бы воспроизводит историю столь парадоксального направления эволюции.

Утвердившееся в науке о лишайниках традиционное представление, согласно которому активным и ведущим элементом в эволюции лишайников была водоросль, вызывает у меня большие сомнения. Более вероятным представляется другой сценарий, прямо противоположный первому: грибы изначально поймали водоросль, проявив свойственную им активность и агрессивность, заключили ее в сеть, вступили с ней в симбиотические отношения, на основе чего и произошли лишайники.

Грибная паутина проявляет себя созидательно еще и в другом, тоже крайне важном для судеб  биосферы качестве. Лесные почвы в буквальном смысле охвачены сетями шляпочных грибов, которые посредством микоризных образований вступают к тому же в тесный контакт с корнями растений, так что образуется единая связная система.

Растения, снабженные микоризой, активно усваивают органические соединения азота. Микоризные грибы интенсивно воздействуют на минералы почвы различными органическими кислотами, под действием которых активно извлекаются калий из силикатов, фосфор из ортоклаза и апатита. Кроме того, грибы продуцируют нужные растениям биологически активные вещества.

Но и это еще не всё! Поскольку гифы грибов соединяют разные деревья в пределах контролируемого ими участка леса, продукты фотосинтеза одного растения передаются (по грибницам мицелия) другому. Благодаря этому в лесу устанавливается не только вертикальный транспорт биогенных элементов, который организуется самими деревьями. Своей жизнедеятельностью грибы дополнительно создают скрытый от внешнего наблюдения внутрипочвенный горизонтальный транспорт! А если учесть, что по системе гиф возможен еще информационный обмен, тогда и вовсе образуется некий лесной «интернет».

Это удивительное и чрезвычайно важное для жизни леса обстоятельство проистекает не только от известной физиологической пластичности грибов (их «полихимизма»), но прежде всего потому, что грибы способны неограниченно создавать и чрезвычайно эффективно использовать пространные мицелиальные  сети.

3. В СЕТЯХ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

Перейдем теперь к самим растениям, понятное дело, в контексте вездесущей паутины. Вначале рассмотрим те из них, которые имеют тонкие и длинные вьющиеся стебли. Переплетая ими другие растения, они не только используют их в качестве опоры (чем нередко и ограничивают понимание этого общеизвестного факта, квалифицируя подобные растения как неспособные самостоятельно сохранять вертикальное положение стебля), но и серьезно угнетают их (пусть даже вторично), добиваясь тем самым на определенном участке жизненного пространства преимущества в борьбе за существование.

Лазящие и вьющиеся растения образуют экоморфологическую группу, именуемую лианами (от франц. lier - связывать). В половине всех семейств цветковых растений имеются представители лиан, которые в настоящее время широко распространены в растительном покрове Земли. Лиановая экоморфа первично выработалась у растений в ходе эволюции (если иметь в виду тропические леса) как приспособление в борьбе за свет при минимальной затрате на эту борьбу органического вещества (в сравнении, например, с деревьями, которым приходится поддерживать бремя тяжелых ветвей при помощи массивного ствола).

В средних широтах преобладают травянистые лианы, которые, однако, выигрывают здесь уже не столько в борьбе за свет, сколько за почвенное питание и жизненное пространство вообще. Например, одно растение вьюнка полевого (Convolvulus arvensis) потенциально способно опутать несколько квадратных метров посевов культурных растений. Хлебные злаки при этом сильно полегают. Особенно негативные последствия возникают в полегшем посеве при сырой погоде, когда опутанные и пригнувшиеся стебли злаков, уже не способные подняться, гниют и погибают. С другой стороны, сильно перепутанная лианами растительная масса затрудняет уборку урожая, вызывая даже остановку и поломку уборочных машин (по аналогии с упомянутыми выше морскими судами, когда они приходят в контакт с рыболовецкими сетями).

К вьюнку очень близок род повой, или калистегия (Calystegia). В поймах среднерусских рек летом всегда можно увидеть обширные участки, где типичная для этих мест травянистая, да и кустарниковая растительность бывает сплошь переплетена и буквально задушена им.

Масштабы отрицательного воздействия лиан достигают своего апогея, если присущий им механический эффект сочетается с физиологическим паразитизмом на тех или иных растениях. Такими качествами в полной мере обладает семейство повиликовых (Cuscutaceae), представители которого широко распространены на всех континентах. Повилики наносят огромный вред урожаю культурных растений, они быстро размножаются, их трудно искоренить. Одна особь паразита может опутать десятки соседних растений, а повилика льняная - до 100 растений. Это часто приводит к полной гибели посевов.

Все сказанное свидетельствует о том, что вьющиеся лианы имеют весьма существенное и разнообразное значение в биоценотических отношениях. Однако главным (можно даже сказать, величайшим) достижением высших растений (в том числе и лиан) в плане опутывания чего-либо, причем в сугубо позитивном значении, явилась поимка и заключение в сети ни много, ни мало... поверхностного слоя континентальной коры выветривания. Переплетенный корневыми нитями потенциально подвижный минеральный почвообразующий субстрат оказался в результате этого надежно защищенным от любого рода разрушительных эрозионных воздействий, включая удары дождевых капель, водные и воздушные потоки, а также движение копытных животных.

Главная сеть биосферы открыла путь для аккумуляции биогенных элементов, создания и обособления на континентальной части Земли обширного резерва долгоживущих запасов складированного почвенного плодородия, что ознаменовало крутой поворот в эволюции биосферы. В противном случае (в отсутствие ловчих сетей, в отсутствие текстилизации подвижного субстрата) почвообразование прерывается, и эволюция поверхностного слоя материнской горной породы всецело переходит в категорию геологических процессов.

Безусловно, данный аспект исследуемой проблемы, в силу его фундаментальной значимости, заслуживает первостепенного и самого пристального внимания. Однако я уже имел возможность специально обсуждать этот важнейший вопрос на свой странице. Ввиду особой важности буду возвращаться к нему с различных сторон и в дальнейшем изложении своей текстуральной концепции биосферы.

4. В СЕТЯХ РУКОТВОРНЫХ

Рассмотренные в предыдущих разделах темы факты (их перечень далеко не исчерпан) свидетельствуют о том, что биогенные сети имеют очень широкое распространение и весьма важное экологическое значение. Они нашли многостороннее отражение в биологической эволюции. В живой природе объективно существует некая закономерность, имеют место некие надорганизменные отношения физико-механического порядка, специфика которых состоит в иммобилизации подвижного объекта (независимо от его масштабов и конкретной биологической природы) посредством нити и ее производных. Такого рода отношения были названы мною текстуральными (от лат. texo - тку, сплетаю и textum - ткань).

Неудивительно, что текстуральный механизм поимки живой добычи был очень рано осознан человеком и эффективно смоделирован им для удовлетворения различных материальных потребностей, прежде всего, в 
продуктах питания животного происхождения.

Широкое применение в охотничье-промысловом деле сетчатых ловушек ныне живущими дикими племенами свидетельствует о глубокой древности этих способов добычи животных. Они появились, по-видимому, вслед за каменными орудиями или же одновременно с ними. В принципе человек имел возможность использовать нечто подобное для ловли животных еще в нижнем палеолите. К этому его могли привести, в частности, наблюдения за деятельностью вездесущих пауков. Тем более что вокруг всегда было достаточно много подручного природного материала (стебли льна, лыко, лубяные волокна, нити животного происхождения), не требовавшего сложного преобразования для превращения его (в порядке творческого моделирования!) в элементарную ловчую конструкцию.

Особое значение в этой связи приобрело рыболовство как одна из древнейших и весьма значимых форм практической деятельности людей. В археологических памятниках следы рыболовства наиболее отчетливо видны начиная с времен мадленской культуры. Дальнейшее его развитие и дифференциация наблюдаются в археологических культурах неолита. Рыболовство нашло весьма существенное отражение в библейских текстах.
Если в наземном охотничьем промысле текстуральные ловчие конструкции ныне теряют свое значение (как приводящие к резкому снижению численности промысловых животных), подвергаются ограничениям и даже полному запрету, то в промысловом рыболовстве их положение иное. Масштабы и область применения сетей здесь огромны (они охватывают Мировой океан и многие внутренние водоемы), что сохранится, вне всякого сомнения, и в обозримом будущем, ибо трудно представить себе что-либо более эффективное для массового отлова рыбы.

По мере развития общества рыболовство постепенно принимало форму промысла, а в новейшее время приобрело подлинно промышленный характер. Мировой улов рыбы исчисляется теперь многими десятками миллионов тонн в год. С течением времени возникла потребность общества даже в специальной науке о промышленном рыболовстве и соответствующей отрасли техники.

В то же время важно отметить, что появление принципиально нового орудия лова - относительно редкое явление. Изменился материал для изготовления сетного полотна (им стали более уловистые, долговечные и прочные синтетические нити), увеличилась площадь облова, повысилась оперативность лова и поиска рыбы, сам же принцип построения и действия сетных орудий лова при этом остался почти неизменным. В этом смысле современные рыболовные сети мало чем отличаются от тех, что упоминаются, например, в «Одиссее» Гомера или в библейских сказаниях.

5. «НИТЕБОЯЗНЬ», ИЛИ НЕМАТОФОБИЯ

По мере возрастания текстуральной экспансии человека в природе, многие животные, главным образом позвоночные, в процессе своей индивидуальной жизни, а также в филогенезе, все чаще вынуждены были в той или иной мере контактировать с различного рода ловчими сетями (специально рассчитанными на них) и даже подвергаться их массированному и крупномасштабному воздействию. И надо сказать, что это обстоятельство не прошло для них бесследно.

Хорошо известно, что некоторые звери (например, зайцы) боятся ловчих сетей и петель больше даже, чем загоняющих их людей: в критический момент они предпочитают поворачивать назад, в сторону загонщиков. Птицы панически боятся сетного полотна и даже его фрагментов. Если птицелов недостаточно укрыл или замаскировал свою сеть и она хотя бы немного видна среди растений, вероятность поимки добычи будет минимальной.

Различные виды рыб очень чувствительны к толщине удилищной лески. Вероятность приближения рыбы к пищевой насадке тем больше, чем тоньше удерживающая ее нить, то есть чем меньше она заметна со стороны. Потому специалисты рекомендуют красить нить в соответствии с тем или иным фоном, определяемым прозрачностью воды, характером грунта, подводной растительностью и тому подобными обстоятельствами.

Жаберные сети по своей конструкции чрезвычайно просты и на первый взгляд кажется, что лов ими рыбы столь же прост и даже примитивен. Однако такое мнение ошибочно. При лове рыб, плавающих не стаями, а поодиночке, только очень опытные рыбаки могут рассчитывать на успешный результат. Одна только модификация цвета нитей, образующих жаберную сеть, может изменить их уловистость в десятки раз.

В прозрачной воде рыба ловится жаберными сетями главным образом в сумерки и ночью. Внезапное помутнение воды, вызванное штормами, всегда сопровождается возрастанием улова, так же как последующее осветление воды приводит к его уменьшению. Несомненно, когда рыба видит сеть, она предпочитает обойти ее или отойти назад, чем силой пробиваться через ячею. Можно предполагать также, что рыба ловится сетью лишь постольку, поскольку она не видит сеть, или не обращает на нее внимания, или же не имеет возможности от нее уклониться. Идеалом для рыбаков является сеть, невидимая для рыбы. И чем более сеть приближается к этому идеалу, тем успешнее ловится ею рыба.

Потому-то в водоемах с прозрачной водой или хорошей освещенностью применяют сети, окрашенные в темные тона, а в водоемах с мутной водой и
малой прозрачностью - в светлые. Сети, окрашенные в яркие цвета, мало уловисты. Поэтому их рекомендуется перекрашивать в блеклые тона, например, серый или коричневый. Считается, что при невозможности полного совпадения лучше, чтобы сеть была окрашена темнее фона воды, чем наоборот. Такие выводы относительно влияния окраски (а, следовательно, и видимости) на уловистость жаберных сетей получили многократное экспериментальное подтверждение в различных морях, внутренних водоемах и реках. В частности, было установлено, что в условиях полярного дня при большой прозрачности воды надлежащим образом окрашенные сети (темно-коричневые и коричневые) ловят в 20-35 раз эффективнее неокрашенных. Парадоксально, но в практике рыболовства хорошо известно, что новая сеть ловит хуже той, что была уже в употреблении, причем это доходит иногда до парадокса: старая рваная сеть ловит больше, чем целая новая.
Такая же примерно зависимость наблюдается, кстати, и в орнитологической практике. Сети, выполненные из тонких синтетических нитей и окрашенные в черный цвет, успешно применяются для отлова различных видов птиц с целью их последующего кольцевания. Белые сети в этом отношении неэффективны, поскольку птицы хорошо различают их и заблаговременно меняют направление полета.

В общем, из приведенных фактов следует, что многие позвоночные животные, включая рыб, птиц, зверей, стали бояться рукотворных нитей, способных их опутать.Такую особенность поведения логично назвать нематофобией (разумеется, не в медицинском смысле, а по аналогии с гидрофобией, лиофобией и т. д). Нематофобия в моем понимании - это поведенческий стереотип, характеризующийся нетерпимым, неприязненным отношением животных к нити и проявляющийся в противоположном от нее движении.
Конечно, данная поведенческая реакция (как и многие другие) всегда относительна. Ее конкретное выражение зависит от тех или иных обстоятельств. С одной стороны, наблюдаются образцы величайшей осторожности, тогда как с другой - факты неоднократного повторного попадания в текстуральную ловушку. Причем в одну и ту же, на одном и том же месте, даже таких предельно осторожных животных, как волк и лиса, в жизни которых индивидуальный опыт имеет огромное значение. Здесь очевидна роль превосходящей мотивации, связанной, например, с добычей пищи, на фоне которой боязнь сетчатых ловушек как бы уходит на второй план. Ради пищи птицы и звери нередко идут в петлю или сеть, даже если они визуально вполне различимы.

6. ОКЕАН В ПАУТИНЕ: ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ РЫБОЛОВНОГО ПРОМЫСЛА

В середине прошлого столетия в истории мировой цивилизации произошло принципиально важное событие: в силу научно-технического прогресса стало возможно искусственное прядение, то есть производство элементарных химических волокон, сначала на основе природных высокомолекулярных соединений (искусственные волокна), а затем и синтетических полимеров (синтетические волокна). Иначе говоря, стало возможно, наконец, и крупномасштабное техническое моделирование глубинных процессов в прядильной системе пауков и других беспозвоночных животных: приготовление прядильного раствора (вискоза, ацетат целлюлозы) или расплава (полиамиды, полиэфиры) аналогично секреции волокнообразующей массы паутинными железами. Более того, в текстильном производстве воспроизведен на технической основе и сам природный принцип шелкопрядения, состоящий в вытягивании волокнообразующего полимера из тонких отверстий (сравним паутинные бородавки пауков и аналогичные им фильеры прядильной машины), в силу чего молекулы полимера приобретают одноосную ориентацию, обусловливающую наряду с вытяжкой высокую степень анизотропии физико-механических свойств получаемой нити.

Индустрия синтетических волокон способствовала повышению прочности, долговечности и возрастанию масштабов применения в практике промыслового рыболовства ловчих сетей. Отсюда наряду с ростом эффективности рыболовства возник целый ряд негативных в экологическом отношении последствий.

Применение в рыбном промысле синтетических жаберных сетей нанесло катастрофический урон популяциям морских птиц. Тонкие, прочные и легковесные сети из синтетических моноволокон практически невидимы в воде (особенно соответствующим образом окрашенные). Пикирующие сверху за добычей и просто присаживающиеся на воду птицы не замечают их, запутываются и гибнут. Со времени внедрения плавных сетей в промысле лосося (Salmo) у западных берегов Гренландии ежегодно гибнут в среднем около 250 тыс. кайр (Una), причем бывают годы, когда их погибает в сетях от 500 до 750 тыс. особей. Примечательно, что профессиональные рыбаки Ньюфаундленда вынуждены убирать эти сети из прибрежных вод по соседству с колониями морских птиц, поскольку выборка из них посторонних мертвых животных занимает слишком много времени. Впрочем, некоторая часть рыбаков, напротив, умышленно устанавливает сети вблизи колоний, предпочитая добывать птиц вместо трески. Список жертв рыболовных сетей включает все виды водоплавающих морских птиц. Но особенно страдают тупики (Fratercula) и упомянутые кайры.

Каждая заброшенная в море сеть в среднем приносит до трети (по массе) различных морских животных, не нужных рыбакам. Их выбрасывают за борт, как правило, когда они уже нежизнеспособны. При ловле крабов таких случайных жертв обычно бывает впятеро больше, чем самих крабов. Только в Северном море ежегодно гибнут, запутавшись в ставных сетях, более 10 тыс. дельфинов.

Совершенно очевидно, что бесконтрольное и широкомасштабное использование рыболовецких сетей, особенно рассчитанных на массовый отлов, приводит к подрыву численности популяций промысловых рыб, обеднению фауны, нарушению естественного экологического равновесия. Кроме того, возникает еще и ряд других негативных последствий побочного и сопутствующего характера. Дрейфующие обрывки сетей собирают на своей поверхности и разносят по всему Мировому океану нефтепродукты, иные органические вещества и болезнетворные микроорганизмы, с которыми контактируют различные морские животные. Последние страдают еще и оттого, что в их желудки попадают чужеродные синтетические полимерные материалы (в особенности претерпевшие измельчение, в силу их естественной деструкции, и опустившиеся на морское дно).

В общем можно  констатировать, что в море современный человек интенсивно эксплуатирует и моделирует, в принципе, естественные текстуральные отношения. Однако они принимают гипертрофированные, искаженные, а порой и уродливые формы. К числу описанных в экологии загрязнителей окружающей среды следует добавить еще и текстуральное загрязнение Мирового океана. Как мы видели в начале данной публикации, его жертвой становятся ныне в ряде случаев не только морские суда, но и сами люди.

7. ЭНТОМОЛОГИЧЕСКИЙ ФЕНОМЕН СИНТЕТИЧЕСКОЙ ПАУТИНЫ

Современная человеческая деятельность в Биосфере примечательна двумя диаметрально противоположными тенденциями. С одной стороны, ее характеризует грандиозное и нарастающее по своим масштабам индустриальное производство различных нитей и тестуральных конструкций из нитей, предназначенных для удовлетворения непрерывно растущих потребностей общества, например, в виде синтетических волокнистых материалов. Планета все более насыщается подобными материалами. Расширяется их ассортимент, создаются новые потребительские свойства, открываются нетрадиционные области применения.

С другой стороны, происходит методичное разрушение естественных текстуральных систем в природе (степной войлок, дернина, лесная подстилка и т.п.), защищающих и сохраняющих от эрозионного разрушения почвенный покров биосферы. Масштабы этого деструктивного процесса (на фоне чрезмерной эксплуатации естественного почвенного плодородия, уничтожения лесов, градостроительства, добычи полезных ископаемых и т.п.) настолько серьезны, что возникает реальная угроза необратимой утраты фундаментальной основы биосферы - континентального почвенного покрова.
 
Мало сказать, что в живой природе в результате хозяйственной деятельности человека возник некий текстуральный дефицит. Современная биосфера испытывает острый и глубокий текстуральный кризис, который начался, впрочем, задолго до промышленной революции. Первые его признаки проявились еще в те далекие времена, когда деревянная соха, движимая конной или воловьей тягой, впервые коснулась земли.

Но есть и еще одна, весьма любопытная примета нового времени. Объектом текстурального воздействия хищных организмов в природе изначально были, как мы уже видели, преимущественно мелкие беспозвоночные (начиная с простейших), а также приближающиеся к ним по размерам личинки всевозможных многоклеточных морских животных, включая и молодь рыб. Для их поимки достаточно использовать очень тонкие нити при минимальных затратах волокнообразующего полимера. В противоположность этому, человек, создавший значительно более грубые и прочные (в сравнении с природными прототипами) ловчие конструкции, распространял их главным образом на крупных животных (промысловые позвоночные, в особенности рыбы, десятиногие раки, головоногие моллюски), о чем я говорил выше.
 
Но теперь (в связи с возникновением и развитием индустрии элементарных химических волокон) произошло нарушение этой сложившейся вековой традиции в «разделении труда» между природой и человеком: объектом антропогенного текстурального влияния реально стали и мелкие наземные членистоногие, прежде всего насекомые.

В отходах производства полиамидных, полиэфирных и полипропиленовых волокон толщиной 10 - 30 мкм, случайно оказавшихся в природной среде, а также в местах бытовой утилизации , мною было обнаружено однажды, в окрестностях города Курска,  множество фиксированных (необратимо запутавшихся) в них насекомых различных систематических групп: от самых крупных в европейской фауне жуков семейства Lucanidae до сравнительно мелких муравьев рода Lasius.
 
Рыхлая неупорядоченная масса элементарных химических волокон (некая путанка) вдруг проявила себя в роли фактора, сопоставимого морфологически (конструкционно) и функционально, а также по экологическому эффекту с природной паутиной. Синтетическая «паутина» оказалась и вполне сопоставимой с натуральной по способности вызывать иммобилизацию насекомых, вплоть до их необратимой фиксации, которая происходит главным образом в основании ног.

Особенно был удивителен тот факт, что насекомые, в частности пресловутый колорадский картофельный жук (Leptinotarsa decemlineata), оказались способными в экспериментах дифференцировать (различать) волокна (уже на подходе к ним!) по толщине и адекватно реагировать на них в зависимости от этого параметра. Жуки весьма осторожно и осмотрительно ведут себя в контакте с элементарными химическими волокнами, которые могут их опутать (то есть демонстрируют описанную выше, применительно к теплокровным животным, нематофобию), стараются обойти «паутину» стороной. Однако они совершенно безразличны к волокнам, которые в силу своей превосходящей толщины не обладают такой способностью. По всей видимости, этот парадоксальны поведенческий стереотип есть отголосок сопряженной и длительной эволюции насекомых с пауками.

В целом энтомологический феномен синтетической «паутины» имеет не только научный интерес, но и практическое значение (особенно  с появлением в производстве, так называемых, биоразлагаемых синтетических полимеров). Но это уже специальная тема.

8.ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ «ГЕОТЕКСТИЛЬ»

Синтетические волокна, как это ни странно может показаться на первый взгляд, нашли весьма эффективное применение на футбольных полях, где требуется равномерное и устойчивое травяное покрытие. На футбольную площадку укладывают предварительно изготовленный по специальной технологии и свернутый в рулон мат, который на две трети состоит из синтетических волокон, прошивающих и переплетающих натуральную газонную траву. Соприкасаясь с влажной землей, трава укореняется и разрастается. Мат прирастает к земле и плотно соединяется с ней всей своей нижней поверхностью. Получается превосходный зеленый газон. Прочные на истирание и на разрыв синтетические нити не дают «лысеть» газону от ног футболистов.

Некоторые экономисты и политические деятели новой волны пытаются убедить нас в том, что российские природные запасы (слава Богу, еще немалые) углеводородного сырья надо спешить использовать в энергетических нуждах, то есть сжигать их в автомобилях и в топках тепловых электростанций и, разумеется, распродавать. А не то, глядишь, появятся новые, альтернативные и более эффективные источники энергии, и тогда нефть и газ уже никому не будут нужны. Опасное (и непростительное) заблуждение!

Органические энергоносители - бесценное сырье для производства множества полезных материалов, в том числе синтетических волокнообразующих полимеров, без которых нам никак не обойтись в обозримой перспективе. И не только в смысле непосредственного удовлетворения «непрерывно растущих материальных потребностей общества».

Синтетическая нить, которая так хорошо зарекомендовала себя на футбольных полях, находит ныне более широкое и масштабное применение в форме различных, текстильных по своей механической сути, материалов, получивших название «геотекстиль».

Геотекстиль - это полотно, полученное из переплетенных между собой полипропиленовых или полиэфирных мононитей, которые характеризуются очень высокой устойчивостью по отношению к воздействию различных внешних факторов (химических, биологических и физических). По способу изготовления он может быть тканным, нетканым, а также вязаным.

Геотекстиль успешно применяют в таких областях, как: строительство дорог; постройка гидротехнических сооружений; дренаж; строительство туннелей; строительство железных дорог (дорожных заграждений), укрепление и армирование откосов и склонов, в противоэрозионных конструкциях.

Благодаря своим уникальным характеристикам геотекстиль широко используется в ландшафтном дизайне и в различных областях промышленности и сельского хозяйства. Очень высокий эффект дают рулонные газоны, в которых превосходным образом смоделирована естественная дернина. Рулонный газон - это уже биогеотекстиль.

В географическом многотомном описании России под ред. В.П. Семенова (1902) содержится весьма интересное, на мой взгляд, замечание: «Черноземные дороги бывают хороши... или только зимой при сплошном снежном покрове, или же недолго... во время «бабьего лета», когда возы с хлебом утрамбовывают их, массы легкой паутины, носящейся в воздухе, садятся на дороги и, так сказать, сковывают их, не дают возможности образоваться на них пыли, а только слегка перепадающие дождички не обращают их в липкую грязь...».
Но если эфемерная паутина, летающая в воздухе при расселении пауков, способна была давать когда-то столь очевидный и по существу геотекстуральный эффект, то почему бы не использовать для его достижения значительно более прочную и технически доступную синтетическую нить? Тем более что речь у меня идет не о всеобщей текстилизации Земли, а преимущественно об аварийных случаях, когда по тем или иным причинам в природе возникают локальные, пространственно ограниченные геодермальные повреждения, потенциально способные, однако, трансформироваться в серьезные очаги почвенной эрозии.

У нас много оврагов и дорожных откосов, которые нуждаются в укреплении, много земель, нарушенных горнодобывающей промышленностью, которые нуждаются в рекультивации. Есть и другие природные объекты, требующие восстановления утраченных текстуральных экологических связей.
Так что не стоит торопиться  безоглядно сжигать дарованное нам природой углеводородное богатство.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В публикации «Линейная доминанта в понимании природы жизни» (раздел 10.), я писал (характеризуя текстуральный принцип биологическую организации на внутриклеточном уровне): «физико-механическая идея, заключенная в банальной паутине, имеет фундаментальное значение для жизни, включая и само ее происхождение. Живое вещество биосферы, которое совершенно не мыслится без движения, способно существовать и реализовать себя только в тесных, сильно сковывающих его объятиях паутины. Биологическая свобода (если иметь в виду весь комплекс функциональных процессов внутриклеточного метаболизма) может осуществляться только в рамках определенной (текстурально обусловленной и регламентированной) несвободы, динамика - в рамках статики (то есть, нематостатики). Жизнь есть свобода в объятиях паутины!».

Так вот, этот же самый, то есть текстуральный, принцип распространяется в полной мере и на самый высший - экологический уровень биологической организации.

1. Грандиозным по своим масштабам и подлинным триумфом текстурального принципа биологической интеграции явилось на определенном этапе эволюции биосферы заключение в сеть поверхностного слоя континентальной коры выветривания.
 
Охваченный ею, этот слой приобрёл все признаки соединительнотканного или даже кожного строения. Он пронизан (прошит, переплетён, простёган) множеством разнообразных по величине биогенных нитей. В их роли выступают уже непосредственно организмы, точнее говоря, экоморфологические образования высших автотрофов, а также грибов и водорослей. Масштаб другой, но физико-механическая суть всё та же.
 
С проникновением биологической нити в земную твердь текстуральный принцип интеграции биологических систем становится средообразующим фактором глобального, поверхностно-планетарного масштаба. В тесных объятиях «паутины» поверхностный слой континентальной коры выветривания, образованный из неустойчивых частиц мелкозёма, стабилизируется. Он теряет свою подвижность, неизбежно возникающую всюду в земных условиях под действием воздушных и водных потоков. Тем самым создаются крайне необходимые условия для прогрессивной эволюции долгоживущих запасов складированного почвенного плодородия (прямо по месту их первичного образования). Без «паутины» почвообразование прерывается, и эволюция поверхностного слоя материнской горной породы всецело переходит в категорию энтропийных геологических процессов.

Методично разрушая текстуральную основу почвенного покрова (с тех пор, как деревянная соха впервые коснулась земли) и, теряя его, мы всё больше убеждаемся на горьком опыте в том, что ловчие сети имеют принципиальное, основополагающее значение не только для биологической клетки как элементарной ячейки жизни, но и в целом для биосферы Земли как глобальной экосистемы.

2. Кроме этого, текстуральные механизмы совершенно закономерно и многократно нашли (в процессе биологической эволюции) эффективное применение (во множестве форм и проявлений) в различных типах межвидовых экологических отношений, включая:  конкуренцию, хищничество, паразитизм и симбиоз.

Парадоксальным достижением  биологической эволюции на этой "технической основе"явился выход на сцену  особой таксономической группы - двойных гетерогенных организмов – лишайников, которые приобрели в дальнейшем очень важное значение в биосфере.

3. Неудивительно, что текстуральный механизм поимки живой добычи был очень рано осознан человеком и успешно смоделирован им для удовлетворения различных материальных потребностей, прежде всего, в продуктах питания животного происхождения.

Рукотворные ловчие сети появились, по-видимому, вслед за каменными орудиями или же одновременно с ними. В принципе человек имел возможность использовать нечто подобное для ловли животных еще в нижнем палеолите. К этому его могли привести, в частности, наблюдения за деятельностью вездесущих пауков. Тем более что вокруг всегда было много подходящего подручного материала (стебли льна, лыко, лубяные волокна, нити животного происхождения), не требовавшего сложного преобразования для превращения его (в порядке творческого моделирования!) в элементарную ловчую конструкцию.
Особое значение в этой связи приобрело рыболовство как одна из древнейших и весьма значимых форм практической деятельности людей.
 
Масштабы и область применения сетей  ныне здесь огромны (они охватывают Мировой океан и многие внутренние водоемы), что сохранится, вне всякого сомнения, и в обозримом будущем, ибо трудно представить себе что-либо более эффективное для массового отлова рыбы.

По мере развития общества рыболовство постепенно принимало форму промысла, а в новейшее время приобрело подлинно промышленный характер. Нынешний океан буквально процеживается сквозь рыболовецкие сети. Мировой улов рыбы исчисляется теперь многими десятками миллионов тонн в год.
 
4. В середине прошлого столетия в истории мировой цивилизации произошло принципиально важное событие: в силу научно-технического прогресса стало возможно искусственное прядение, то есть производство элементарных химических волокон, сначала на основе природных высокомолекулярных соединений (искусственные волокна), а затем и синтетических полимеров (синтетические волокна). Иначе говоря, стало возможно, наконец, и крупномасштабное техническое моделирование глубинных процессов в прядильной системе пауков и других беспозвоночных животных: приготовление прядильного раствора (вискоза, ацетат целлюлозы) или расплава (полиамиды, полиэфиры) аналогично секреции волокнообразующей массы паутинными железами. Более того, в текстильном производстве воспроизведен на технической основе и сам природный принцип шелкопрядения, состоящий в вытягивании волокнообразующего полимера из тонких отверстий (сравним паутинные бородавки пауков и аналогичные им фильеры прядильной машины), в силу чего молекулы полимера приобретают одноосную ориентацию, обусловливающую наряду с вытяжкой высокую степень анизотропии физико-механических свойств получаемой нити.

5. Индустрия синтетических волокон способствовала повышению прочности, долговечности и возрастанию масштабов применения в практике промыслового рыболовства ловчих сетей. Отсюда наряду с ростом эффективности рыболовства возник целый ряд негативных в экологическом отношении последствий, связанных с обеднением рыбных ресурсов и попадание в сети большого количества различных посторонних морских животных (главным образом птиц и млекопитающих).

В общем можно  констатировать, что в море современный человек интенсивно эксплуатирует и моделирует, в принципе, естественные текстуральные отношения. Однако при этом они принимают гипертрофированные, искаженные, а порой и уродливые формы.

Отсюда к числу названных и описанных в экологии загрязнителей окружающей среды, на мой взгляд, следует добавить еще и текстуральное загрязнение Мирового океана.
 
6. В контексте рассмотренной проблемы, современная человеческая деятельность в Биосфере примечательна двумя диаметрально противоположными тенденциями. С одной стороны, ее характеризует грандиозное и нарастающее по своим масштабам индустриальное производство различных нитей и тестуральных конструкций из нитей, предназначенных для удовлетворения непрерывно растущих потребностей общества, например, в виде упомянутых синтетических волокнистых материалов. Планета все более насыщается подобными материалами. Расширяется их ассортимент, создаются новые потребительские свойства, открываются нетрадиционные области применения.

С другой стороны, происходит методичное разрушение естественных текстуральных систем в природе (степной войлок, дернина, лесная подстилка и т.п.), защищающих и сохраняющих от эрозионного разрушения почвенный покров биосферы. Масштабы этого деструктивного процесса (на фоне чрезмерной эксплуатации естественного почвенного плодородия, уничтожения лесов, градостроительства, добычи полезных ископаемых и т.п.) настолько серьезны, что возникает реальная угроза необратимой утраты фундаментальной основы биосферы - континентального почвенного покрова.
 
Мало сказать, что в живой природе в результате хозяйственной деятельности человека возник некий текстуральный дефицит. Современная биосфера испытывает острый и глубокий текстуральный кризис, который начался, впрочем, задолго до промышленной революции. Первые его признаки проявились еще в те далекие времена, когда деревянная соха, движимая конной или воловьей тягой, впервые коснулась земли.

7. Но есть и хорошие новости. Синтетическая нить находит ныне все более широкое и масштабное применение в форме различных, текстильных по своей механической сути, материалов, получивших название «геотекстиль» и производимых на основе ископаемых углеводородов как продуктов былых биосфер.

Геотекстиль успешно применяют в таких областях, как: строительство шоссейных  дорог; постройка гидротехнических сооружений; дренаж; строительство туннелей; строительство железных дорог (дорожных заграждений), укрепление и армирование откосов и склонов, в противоэрозионных конструкциях.

Благодаря своим уникальным характеристикам геотекстиль широко используется в ландшафтном дизайне и в различных областях промышленности и сельского хозяйства. Очень высокий эффект дают рулонные газоны, в которых превосходным образом смоделирована естественная дернина. Рулонный газон - это уже биогеотекстиль.

Геотекстиль имеет определенные перспективы и в земледелии. Разумеется, речь не идет  о всеобщей искусственной текстилизации используемых земель, а преимущественно об аварийных случаях, когда по тем или иным причинам в природе возникают локальные, пространственно ограниченные геодермальные повреждения, потенциально способные, однако, трансформироваться в серьезные очаги почвенной эрозии.

У нас повсюду много оврагов и дорожных откосов, которые нуждаются в укреплении, много земель, нарушенных горнодобывающей промышленностью, которые нуждаются в рекультивации. Есть и другие природные объекты, требующие восстановления утраченных текстуральных экологических связей.

Вот, к примеру, совершенно свежая позитивная информация на эту тему.
Ученые из Сибирского федерального университета (Красноряск) создали биомат, представляющий собой искусственную почву, способную восстановить техногенно-нарушенные земли, в том числе на северных территорях, а также облагородить городские улицы, парки, дачные участки.

Основа биомата - легкое натуральное волокно, пропитанное для особой прочности специальным инертным составом на основе поливинилацетата.
На волокно наносятся органические наполнители с биологически активными добавками и связующие вещества природного происхождения.

Главное преимущество биомата заключается в том, что он полностью разлагается в течение четырех-пяти лет. Продукты его разложения сами становятся частью почвенного гумуса, обеспечивая развитие растений.

Эффективность биомата ученые проверили при засеве сосны. За шесть месяцев сосны выросли в искусственной почве в два раза быстрее тех, что были посажены в обычную землю.