1. CON NGƯỜI, SINH VẬT TIÊU THỤ ĐẶC BIỆT TRONG HỆ SINH THÁI.

2. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN ĐỜI SỐNG CỦA CON NGƯỜI.

   1. Nhu cầu về thức ăn của nngười.

   2. Các độc tố tự nhiên trong thức ăn.

   3. Tác động của con người lên sinh thái và môi trường

    

Loài người (Homo sapiens), là một sinh vật tiêu thụ, nhưng là sinh vật hết sức đặc biệt. Ngoài các nhu cầu bình thường của một động vật, con người còn có nhiều nhu cầu khác của một thành viên trong xã hội loài người. Việc ăn, mặc, ở, đi lại, học hành, chăm sóc sức khỏe, giải trí... ngày càng phức tạp hơn và đòi hỏi chất lượng ngày càng cao hơn. Ðể thỏa mãn các nhu cầu này, con người không ngừng khai thác các tài nguyên thiên nhiên. Hơn nữa con người còn chế tạo ra các chất không có hay hiếm có trong thiên nhiên. Các hành động này thường gây nhiều bất lợi cho sinh vật và đe dọa cả sự sống trên trái đất.

Con người là sinh vật ăn tạp nhất trong các động vật. Ngoài những thức ăn có sẵn trong thiên nhiên, con người đã sản xuất, chế biến thành vô số các loại thức ăn khác nhau. Trong đó có những thứ mà chỉ con người mới biết sử dụng và dám sử dụng. Thí dụ như tân dược, trà, cà phê, thuốc lá, rượu cho đến các chất ma túy...

Trong các chuỗi thức ăn, con người thường đứng ở vị trí cuối của chuỗi nên thường tích lũy một lượng lớn các chất không bị phân hủy sinh học. Ðiều này thường dẫn đến thiệt hại cho sức khỏe của con người như đột biến, ung thư và các bệnh tật khác.

Một trong những đặc tính của con người là có một biên độ sinh thái lớn, khả năng sống trong các điều kiện mà các loài khác từ chối. Cho nên con người cư trú khắp nơi, từ sa mạc khô cằn cho đến Bắc cực băng giá.

Con người luôn chịu ảnh hưởng cuả các nhân tố sinh thái, nhưng ngược lại con người cũng là sinh vật ảnh hưởng nhiều nhất lên môi trừơng, nhất là môi trường đất liền.  

II. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN ÐỜI SỐNG CỦA CON NGƯỜI

Cũng như các sinh vật khác, con người chịu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái của môi trường. Ở đây, chúng ta đặc biệt chú ý tới các nhân tố liên quan tới nhu cầu số một của người tức là vấn đề lương thực thực phẩm.

Chúng ta cần ăn đủ lượng và chất để hoạt động bình thường (bảo trì, tăng trưởng, sinh sản,...), gọi là khẩu phần. Ðủ lượng là hàng ngày chúng ta cần ăn một lượng calorie (cal) cần thiết. Theo tiêu chuẩn của tổ chức lương nông (FAO) của LHQ thì khẩu phần ăn trung bình là 2.500 kcal cho người lớn. Chỉ tiêu của Việt Nam là 2.200 kcal/ngày. Con số này thay đổi tùy độ tuổi, giới tính và tính chất công việc. Ngoài ra, khẩu phần ăn còn phải đủ về chất tức là ngoài bột đường còn phải đủ lượng chất đạm, chất béo, vitamin và chất khoáng.

Các chất trên được lấy từ thức ăn hàng ngày để thỏa mãn nhu cầu năng lượng, sinh tổng hợp các chất mà cơ thể cần. Cơ thể người có thể tổng hợp các phân tử cho cơ thể, nhưng có những chất mà cơ thể không thể tổng hợp được, gọi là chất thiết yếu (essential nutrients). Chúng bao gồm các acid amin thiết yếu, acid béo thiết yếu, vitamin và muối khoáng.

a. Acid amin

Cơ thể chúng ta cần khoảng 20 acid amin để tạo protein. Khoảng phân nửa trong số đó cơ thể có khả năng tổng hợp được, còn lại là các acid amin thiết yếu phải lấy từ thức ăn. Ðó là tryptophan, methionin, valin, threonin, phenylalanin, leucin, isoleucin và lysin. Ðáng chú ý nhất là hai chất đầu (tryptophan và methionin) không có trong đậu và một số rau; còn hai chất sau (isoleusin và lysin) lại không có trong bắp và một số ngũ cốc.

b. Acid béo

Con người có thể tổng hợp được hầu hết các acid béo. Nhưng acid béo linoleic (acid béo không bão hòa) là một acid béo thiết yếu để tổng hợp phospholipid của màng tế bào. Các acid béo bão hòa có nhiều trong mỡ và bơ động vật; còn acid béo không bão hòa có nhiều trong dầu thực vật.

c. Vitamin

Vitamin là những chất thiết yếu, dù rằng nhu cầu của chúng ta đòi hỏi một lượng rất nhỏ. Thiếu hay quá thừa vitamin có thể gây các vấn đề nghiêm trọng cho sức khỏe của con người. Như thiếu vitamin A có thể gây bệnh quáng gà, mù mắt, khô da hay có vẩy; nhưng quá thừa gây bệnh nhức đầu, nôn mửa, rụng tóc, hại gan và xương.

d. Chất khoáng

Chất khoáng là thức ăn vô cơ, thường được đòi hỏi với một lượng nhỏ, từ dưới 1mg đến khoảng 2.500 mg tùy loại. Con người và các động vật có xương sống khác cần một lượng tương đối lớn Ca và P để tạo và bảo trì xương. Ca cũng cần cho hoạt động cuả dây thần kinh và cơ. P là thành phần cấu tạo của acid nhân và ATP. Sắt (Fe) là thành phần của cytochrom (có chức năng trong hô hấp tế bào) và của hemoglobin (là protein của tế bào hồng cầu). Magnesium, sắt, kẽm, đồng mangan, selenium và molypden là các đồng yếu tố (cofactor) trong cấu tạo của vài enzim; như magnesium hiện diện trong enzim phân cắt phân tử ATP. Iod cần cho tuyên giáp để tạo thyroxin cho tăng trưởng và điều hòa nhịp độ biến dưỡng (metabolic rate). Na, K và Cl quan trọng trong chức năng thần kinh và cân bằng thẩm thấu giữa tế bào và dịch giữa kẽ (interstial fluid). Con người thường ăn nhiềìu muối NaCl hơn mức cơ thể thật sự cần.

Tóm lại, thức ăn cần cung cấp calorie để thỏa mãn nhu cầu năng lượng, vật liệu thô cho tổng hợp và một lượng thích hợp của các chất thiết yếu.  

a. Các chất độc trong thức ăn

Trong thức ăn có thể có các chất độc tự nhiên hay nhân tạo. Ở đây cần nhắc lại rằng một chất độc rất khó định nghĩa vì tất cả đều tùy thuộc vào liều lượng của nó. Bảng dưới đây xếp loại cách thức chất độc có thể có trong thưcï ăn.

Bảng 2 cho chúng ta thấy chất độc có nguồn gốc tự nhiên hay con người tạo ra. Loại chất độc tự nhiên được chúng ta đặc biệt chú ý tới.

Bảng 2. Các loại chất độc trong thức ăn

( theo Walker, 1993)  

b. Ðộc tố tự nhiên trong thức ăn

Có những người rất cảnh giác với sự ngộ độc hóa chất khi ăn thức ăn được nuôi hay trồng bằng công nghệ hóa học hiện đại đến mức muốn quay về lối sống đơn giản và chỉ ăn thức ăn tự nhiên mà thôi. Nhưng rất tiếc là trong thiên nhiên chất độc tự nhiên cũng nhiềìu vô kể. Trong bảng 2 đã liệt kê các thựûc phẩm có chứa các chất được biết là tác dụng xấu với người.

Bảng 3 chỉ liệt kê một số độc tố tự nhiên, chắc chắn là chưa đầy đủ. Chúng có tác động dược học cấp tính hay mãn tính. Chúng có trong thực vật như cơ chế tự vệ chống lại các động vật ăn chúng. Còn động vật cũng có các phản ứng sinh hóa và các đáp ứng tế bào nhằm đối phó với chất độc hay ít ra vô hiệu hóa một phần ảnh hưởng có hại. Người và các động vật khác cũng đã có kinh nghiệm tránh ăn các thực phẩm có độc tố. Nhưng trong nhiều trường hợp, các độc tố trong thức ăn có thể gây ngộ độc ở mức độ nghiêm trọng khác nhau, đôi khi dẫn tới tử vong.

Tóm lại, trong thực phẩm có nhiều chất độc tự nhiên có thể ảnh hưởng xấu lên sức khỏe của chúng ta.

Bảng 3. Các độc tố tự nhiên trong thức ăn và tác động lên người

(Theo Walker, 1993)  

Ngay từ khi xuất hiện, con người đã tác động vào môi trường thiên nhiên. Tầm mức tác động ngày càng gia tăng theo sự phát triển của xã hội loài người.

a. Tác động môi trường bởi người nguyên thủy

Lửa chắc chắn là một thụ đắc công nghệ của nhân loại. Cho đến khi chế ngự được lửa, con người đã sống một cách hài hoà với thiên nhiên, ít ra trên bình diện sinh thái học. Tổ tiên xa xưa của chúng ta ở hạ kỳ đồ đá cũ (Paléolithique inférieur) chỉ tác động lên môi trường một cách hạn chế. Như thế họ là thành viên hoàn toàn của hệ sinh thái và chỉ là một trong vô số sinh vật tạo nên quần lạc sinh vật, hoà nhập vào chu trình vật chất và dòng năng lượng trong sinh quyển. Nhưng ngay khi mà các người săn bắt thời kỳ đồ đá mới có được lửa, thì họ bắt đầu tác động lên môi trường thiên nhiên bằng hành động phá hủy không tương ứng với số lượng ít ỏi của họ. Hiện nay chúng ta chắc chắn rằng dùng lửa để săn bắt thú đã gây nên một sự xáo trộn các quần xã thực vật, cách nay mấy trăm ngàn năm trên nhiều vùng trên thế giới. Nếu châu Phi là nơi bị tác động nhiều nhất, thì chúng ta cũng có bằng chứng về những đám cháy khổng lồ đã tàn phá thảm thực vật Trung Âu vào thời đồ đá mới (Ramade, 1989).

Trong vùng nhiệt đới và thể cả ôn đới, hỏa hoạn đã tàn phá nhiều diện tích rừng nguyên sinh và ngăn chận sự phục hồi về sau. Hơn nữa, thảm thực vật phục hồi còn bị con người tàn phá một cách cố ý, ở nhiều vùng của châu Phi, châu Á và châu Mỹ nhiệt đới. Người ta phá rừng để tạo nên các thảo nguyên hòa bản để thả được nhiều thú có guốc (Ongulata) hơn. Do đó, các đám cháy cố ý này đã tạo ra các savanes ở Tây Phi và Ðông Nam Á. Cách nay khoảng mười ngàn năm, các thổ dân Bắc Mỹ đã mở rộng đồng cỏ bằng cách đốt rừng tạo đất cho bò Bisons. Với cách làm như vậy, nếu sự đổi thảm thực vật không làm mất sức sản xuất của sinh cảnh, thì sự tàn phá có hệ thống các quần xã thực vật thường làm giảm khả năng sinh học của môi trường, như ở Cote dï'Ivoire, Brésil và Guyanne (Lamotte et al, 1967 và sau đó).

Nhưng các thợ săn thời kỳ đồ đá mới không chỉ biến đổi hay hủy hoại các quần xã thực vật trên những diện tích rộng lớn. Luôn luôn với sự trợ lực của lửa, kết hợp với nhiều kỹ thuật săn bắt khác nhau, họ cũng làm nghèo đi thành phần loài cuả các động vật có xương sống lớn trên nhiều vùng trên thế giới.

Ngày nay chúng ta có những bằng chứng cổ sinh vật học về sự tận diệt nhiều loài động vật khổng lồ, chứng cứ muộn màng của hệ động vật phong phú thời Tân Sinh (Neogène). Người ta cũng nói đến các cuộc tàn sát thời Pleistocène ở châu Phi nhiệt đới, cách nay khoảng 50.000 năm, đã làm mất đi một nửa số thú lớn còn sót lại từ các thời kỳ của kỷ Ðệ tam (tertiaire). Cũng thế, các thợ săn thượbg kỳ đồ đá cũ (Paleothique superieur), cách nay khoảng 12.000 năm, đã tận diệt ít ra là 60% các thú lớn ở Mahgreb, châu Phi.

Các thổ dân cổ Bắc Mỹ đã tiêu diệt các khổng tượng (mammuth) và bò Bisons cổ cũng vào thời kỳ này... Con người cũng có vai trò trong sự tuyệt chủng của các loài chim Dinornithidae khổng lồ ở Madagascar và Tân Tây Lan.  

b. Nông nghiệp, nguyên nhân chủ yếu của sự mất cân bằng do hoạt động cuả con người

Vào đầu thời Ðồ đá mới, tác động của con người lên sinh quyển gia tăng bằng nhiều mức độ với sự khám phá ra nghề nông và từ đó gây ra sự gia tăng dân số chưa từng có. Nông nghiệp tạo nên cuộc cách mạng công nghệ thứ hai của nhân loại và chi phối tất cả các cấu trúc xã hội từ thời bấy giờ mãi cho đến thời gian gần đây và hiện và còn ở nhiều nước thuộc thế giới thứ ba.

Sự phát triển của nông nghiệp cũng gây ra một sự xáo trộn lớn của sinh quyển bởi con người. Nó đẩy mạnh các biến đổi hệ động vật kể trên bằng cách gia tăng tốc độ tiêu diệt các động vật lớn mà các nhà chăn thả xem như là các loài cạnh tranh với gia súc. Ðặc biệt sự mở rộng nông nghiệp được đặc trưng bởi sự thay thế các hệ sinh thái. Loạt thóai biến: Lâm -> Mục -> Nông được thể hiện bởi sự thay thế từ hệ sinh thái rừng cao đỉnh bằng đồng cỏ chăn thả rồi tới đất trồng trọt.

Nông nghiệp vì thế đặc trưng bởi sự tiêu diệt thảm thực vật nguyên thủy trên các diện tích rộng lớn, nhường chỗ cho một số ít loài cây trồng mà con người chọn lựa phù hợp với nhu cầu thức ăn của mình.

Sự mở rộng nông nghiệp có ảnh hưởng tai họa cho nhiều hệ sinh thái đất liền. Sự phá rừng ồ ạt, sự sử dụng đất cẩu thả đã làm kiệt quệ các vùng đất rộng lớn ở vùng ôn đới và nhiệt đới.

Sự tàn phá rừng ở thời Trung Cổ cho thấy thái độ của con người đối với cây cỏ. Nó xảy ra khắp mọi nơi và ở các nền văn minh cổ xưa như Pháp, hay Trung Hoa. Cần nhớ rằng hiện nay Trung Hoa chỉ có 8% diện tích đất che phủ bởi rừng trong khi con số này là 70% vào thời Ðồ Ðá mới.

Ngoài sự tạo ra các hệ sinh thái nông nghiệp, trong đó sự đa dạng về loài là thấp nhất vì người ta loại bỏ các vật canh tranh với cây trồng, nông nghiệp còn thuần hóa một ít loài động vật trong đó có một số để lấy sức kéo. Do đó con người làm gia tăng khối lượng thực phẩm trên một đơn vị diện tích và một lượng năng lượng cơ học cần thiết.

Nông nghiệp cũng cho phép sự định cư và xuất hiện các khu tập trung với sự tạo lập các thành phố đầu tiên. Trong khi người thợ săn thời Ðồ Ðá cũ cần khoảng 20 km2 đất để sinh sống cho nên ở cách xa nhau thỉ người nông dân ở thời kỳ Ðồ Ðá mới chỉ cần vài ha là đủ. Mặt khác, sự phát hiện ra cách bảo quản ngũ cốc trong các silos cho phép tạo nên các dự trữ và thuận lợi cho sự thay đổi từ du mục sang định cư.

Nhưng bất hạnh thay sự sử dụng cẩu thả đất ven, sự tưới có hệ thống các đất mà cấu trúc thổ nhưỡng không chịu được và sau cùng sự chăn thả quá mức gây ra các hậu quả tai hại cho các môi trường khai thác.

Sự hủy hoại các quần xã thực vật tự nhiên là khởi đầu cho sự khô hạn hay sự sa mạc hóa toàn bộ các vùng đất dùng cho trồng trọt hay chăn thả. Việc dùng lửa bởi các mục đồng tiền sử nhằm mục đích cải taọ thành nơi sinh sống của đàn gia súc đã tàn phá nhiều khu rừng nguyên sinh cách đây hàng chục ngàn năm ở nhiều nơi của vùng Ðịa Trung Hải.

Sự tổn hại không phục hồi của môi trường tự nhiên đã hoàn tất trên nhiều vùng vào đầu công nguyên. Ðó là trường hợp của vùng Lưỡi Liềm phì nhiêu. Mệnh danh là cái nôi của nền văn minh, vùng đất này có hình cánh cung, kéo dài từ phía nam Palestine đến phía bắc Syrie và Mésopotamie, từ đó kéo dài đến tận phần phía Ðông của Iran. Chính ở đó nông nghiệp đã ra đời, cách nay 10.000 năm: người ta có bằng chứng về sự trữ hạt ngũ cốc và sự nuôi cừu từ thiên niên kỷ thứ IX ở di tích Zawi, Chemi và Irak. Ngày nay sa mạc trải rộng trên nhiều địa điểm tiền sử cuả Trung Ðông, nơi mà trước đây 8000 năm các nền văn minh nông nghiệp phát triển mạnh mẽ. Sự khai thác quá mức các sinh cảnh này đã tàn phá dần dần các rừng cây, thảm thực vật thứ sinh rồi đất đai... Cho đến thời gian gần đây và mặc dù sự tiến bộ của canh tác và công nghệ, các xã hội khác nhau vẫn còn giữ một nền tảng chung đã có từ thời Ðồ Ðá mới. Cho dù cơ sở xã hội kinh tế có ra sao, các xã hôị này vẫn cho thấy một cấu trúc cơ bản là nông nghiệp.

Mặc dù sự phát triển nhanh của thành phố và sự xuất hiện của các hoạt động kỹ nghệ, đa số dân chúng vẫn sống nhờ nông nghiệp. Như vậy tác động của con người lên môi trường về cơ bản là không đổi cho mãi đến giữa thế kỷ thứ 19, lúc bắt đầu các khám phá khoa học của chủ nghĩa tư bản đánh dấu sự phát triển cuả nền văn minh công nghệ đương thời.

Rốt cuộc, nền văn minh nông nghiệp không làm biến đổi chu trình vật chất và dòng năng lượng trong sinh quyển; thậm chí người ta còn có thể nói rằng hệ sinh thái con người trong hình thái xã hội như vậy hoà nhập vào toàn bộ các hiện tượng sinh thái học tự nhiên.

Sự đa dạng của hệ sinh thái này mặc dù có đơn giản hóa, vẫn còn ở mức cao: đồng cỏ tự nhiên, rẫy, rừng, các diện tích đa canh tạo nên nhiều nơi ở ít hoặc không bị biến đổi.

Ngoài ra, HST này gồm các sinh vật sản xuất sơ cấp (cây trồng hay tự nhiên) được con người ăn trực tiếp hay qua trung gian các sinh vật sản xuất thứ cấp (thú nuôi, thú rừng...) hay dùng làm nguyên liệu (gỗ, sợi...). Con người là sinh vật tiêu thụ chính cuả hệ sinh thái, trong đó cũng có một sinh khối đáng kể các thú hoang dã. Tất cả sản lượng tiêu thụ bởi con người đều được biến thành chất thải phân hủy sinh học được sử dụng bởi các sinh vật phân hủy. Các sinh vật này phân hủy hoản toàn các chất thải trên và khoáng hoá thành các hợp chất đơn giản (phosphat, nitrat và các muối khoáng khác) được sử dụng bởi các sinh vật tự dưỡng. Do đó nước và đất có đầy đủ khả năng tự làm sạch và chu trình vật chất không bị xáo trộn. Năng lượng mà con người sử dụng còn thấp và phân tán.

Tóm lại, HST con người trong nền văn minh nông nghiệp cho thấy một độ ổn định cao. Hoạt động của con người trong xã hội nông thôn hòa nhập vào tổng thể chu trình vật chất và không làm biến đổi dòng năng lượng sinh quyển. Nó không giống với nền văn minh công nghệ sau này.

c. Xã hội công nghệ đương đại và tác động cuả nó lên sinh quyển.

Chính vào đầu thế kỷ thứ 19 đã manh nha các biến chuyển cho phép sự bung ra xã hội công nghệ mà chúng ta hiện đang sống. Cấu trúc kinh tế cuả các nước châu Âu thay đổi mau lẹ; việc phát minh các máy kỹ nghệ, việc ứng dụngcác kỹ thuật mới tạo thuận lợi cho vô số nhà máy. Ðồng thời nhiều cây trồng được nhập nội và các phương pháp trồng trọt và chăn nuôi được phổ biến. Tất cả các chuyển biến này tạo ra tiền đề cho một sự thay đổi cơ bản trong mối tương quan giữa con người và thiên nhiên.

Sự đô thị hóa và công nghiêp hóa biến các đô thị và các khu công nghiệp thành các trung tâm càng ngày lệ thuộc vào các vùng sản xuất nông nghiệp xung quanh. Hơn nữa, các chất thải ngày càng nhiều và đa dạng, gây nên sự xáo trộn lớn cho hệ sinh thái.

Xem xét hệ sinh thái con người trong xã hội kỹ nghệ hiện thời, người ta thấy ba nguồn xáo trộn chủ yếu gây mất ổn định thiên nhiên. Ðó là sự giảm thiểu sự đa dạng của sinh giới, sự gián đọan các chu trình vật chất và sự biến đổi hoàn toàn các chu trình vật chất. Chi tiết của các sự xáo trộn này sẽ được đề cập trong các chương sau của giáo trình.