5.3. Гомеостаз і його порушення

5.3.1. Стабільний стан незбуреної біосфери

Якнайскладнішим є питання про походження життя, але з точки зору екології – це питання визначення меж тривкості існуючої біосфери під тиском антропогенних збурень.

Життя – це макроструктура, яка складається із надупорядкованого (зкорельованого) набору мікроскопічних рухів, які виникають і підтримуються за рахунок обміну із зовнішнім середовищем, такі системи у фізиків називаються системами динамічної рівноваги або дисипативними структурами , вони беруть участь у стаціонарному нерівноважному процесі.

Живий організм відповідає критерію відкритої фізико – хімічної системи, функціонування якої – це стаціонарний нерівноважний процес (отже впорядкований), що підтримується безперервним обміном речовиною та енергією з навколишнім середовищем – тому сповна підпорядковується фізичним законам.

Якість енергії, що надходить до організму повинна бути вищою від якості енергії, яка втрачається організмом. Фактично будь-який організм, включаючи людський, підтримує внутрішню ентропію мінімальною (висока впорядкованість - зкорельованість) за рахунок розсіювання енергії, тобто збільшення ентропії навколишнього середовища.

Живі організми існують завдяки потокам біогенів – легких хімічних елементів, з яких такі організми побудовані. Біогени здійснюють хімічні перетворення в організмі, після цього виводяться у середовище де споживаються іншими організмами біосфери. Потоки біогенів утворюють замкнені цикли з обов’язковою участю ауто- і гетеротрофів. Цикли регулюються з дуже великою точністю щонайбільшим різноманіттям видів різних спеціалізацій. Незамкненість циклів дуже мала, наприклад, для карбону тільки 0,02% від підсумкового матеріального балансу. Це пояснює здатність біосфери до швидкої компенсації змін складу навколишнього середовища.

Регуляція життєвих процесів у людському організмі відбувається за принципом конкуренції внутрішніх органів, яка централізовано керується. Але це спричиняє і негативні наслідки: відсутність внутрішньоорганізмової конкуренції позбавляє його не тільки можливості розвиватись, але і стабільного стану (безсмертя). В наслідку нагромадження випадкових (мутаційних) помилок (процес старіння) до певного критичного стану коли впорядкованість руйнується, а це і означає смерть.

Фактично, час нашого життя – період нагромадження помилок.

Тому природа застосовує спосіб стабілізації життя у всій біосфері коли у стаціонарному стані стабілізація здійснюється не на одній особині, а на групі незкорельованих між собою особин при дії природного добору. Таким чином усувається нагромадження помилок і це вирішальний чинник стабілізації життя.

В природних популяціях конкурентність – умова того, що чисельність особин залишається сталою. Вирішальний фактор – відтворення потомства, а відтак смерть. Людина в такому сенсі є виключенням, вона носій дуже цінної інформації у своїй культурній спадщині, об’єктивність якої е достатньо високою, тому літні люди здатні збільшувати конкурентність молодих до самої своєї смерті.

У стаціонарному стані незбурена біосфера – це машина, що стабілізує характеристики навколишнього середовища, на необхідному для життя рівні, забезпечує великих тварин і людину усім необхідним для існування, але ККД становить тільки 1%. Фактично усі види організмів, які існують у біосфері, одночасно необхідні для повноти стабілізації властивостей життя