Эффективность энергопотребления биоты и цивилизации

Мощность глобального фотосинтеза составляет 10¹⁴ Вт [Whittaker, Likens, 1975], a энергопотребление цивилизации составляет уже 10 % от него (10¹³ Вт [Starke, 1990]). Казалось бы, что для замены биотической регуляции окружающей среды «ноосферной» достаточно десятикратного увеличения мощности энергетики человечества. На самом деле это совершенно нереально, т.к. энергопотребление человечества используется, по сравнению с биотой, чрезвычайно неэффективно. Это вытекает из разрыва в информационном обеспечении биоты и цивилизации (10²⁰).

Кроме того, следует обратить внимание – на что используется энергия? Например, на работу транспорта и производство транспортных средств человечество использует более половины потребляемой энергии, тогда как биота затрачивает на механическое передвижение менее 1 % своей энергии [Gorshkov, 1995].

Практически все процессы внутри одноклеточного организма происходят в непосредственном контакте с окружающей средой. В значительной степени сохраняют эту способность и многоклеточные растения. У крупных передвигающихся животных основной метаболизм сосредотачивается внутри организма, в органах, лишенных контакта с окружающей средой. Рост размера организма уменьшает разнообразие его возможных взаимодействий с окружающей средой. Метаболическая мощность во все большей степени трансформируется в механическую мощность передвижения, поедания, выделения отходов.

Преимущества биотической регуляции

Как мы видели, человечество в состоянии уменьшить разрыв между информационными потоками биоты и цивилизации, сократив разрыв до 10¹⁴. Но, даже в случае полной ликвидации этого разрыва построение искусственной управляющей системы, эквивалентной биотическому механизму регуляции окружающей среды, невозможно. Это вытекает из проблемы автоматического и ручного управления.

«Ручное управление осуществляется на основе генетической и культурной информации человека. Оно происходит за счет возникновения обратных связей с потоком информации, поступающей из окружающей среды, и лимитируется скоростью усвоения информации человеческим мозгом. Автоматическое управление осуществляется на основе заложенной в компьютер программы. Его скорость ограничена скоростью обработки информации компьютером, которая может в миллион раз превосходить возможности человеческого мозга.

Автоматическое управление возможно использовать только в том случае, когда заложенная в его основу программа опирается на строгие теории, проверенные в многочисленных независимых экспериментах, что позволяет не сомневаться в их правильности и устраняет необходимость оперативно контролировать результаты управления…

Биотическая регуляция окружающей среды эквивалентна управлению, в котором потоки усвоения информации на 34 порядка превосходят умственные возможности человека и на 20 порядков – возможности автоматического управления современной цивилизации. Она основана на генетической программе глобальной биоты и внегенетических программах памяти передвигающихся животных и представляет собой систему естественного автоматического управления окружающей средой, работающую по программе в «эксперименте», длящемся миллиарды лет. Человечество не в состоянии построить адекватные математические модели функционирования естественной биоты. Оно не может создать эквивалентную естественной биоте систему элементов воздействия на окружающую среду, в которой каждый микрон земной поверхности контролируется десятками независимо функционирующих одноклеточных и многоклеточных живых организмов. Человечество не может заменить генетическую программу биоты любой технической программой даже с энергетическим и информационным выходными потоками порядка биотических, так как правильность любых технических программ будет нуждаться в экспериментальной проверке. Поиски, проверка и корректировка таких программ могут осуществляться со скоростью ручного человеческого управления, и на это могут уйти миллиарды лет» [Кондратьев, Горшков, 1999, с. 140–141].

Как указано выше, полная смена генетической информации происходит каждые 3·10⁸ лет, поэтому в истории жизни (≈3·10⁹ лет) могло существовать не более 10 программ управления окружающей средой. Создание новых программ биотой происходит при тщательной и детальной проверке каждого элемента. 20 порядков величины между информационными потоками цивилизации и биоты создают непреодолимую пропасть на пути к искусственному управлению окружающей средой. Нельзя не согласиться с К. Я. Кондратьевым и В. Г. Горшковым в том, что:

«Человечество не в состоянии помочь естественной биоте управлять качеством окружающей среды. Оно может лишь не мешать биоте это делать. Поэтому единственной целью человечества в настоящее время должно быть сохранение ныне существующей естественной биоты и восстановление ее способности к регуляции окружающей среды в глобальных масштабах» [1999, с. 142].