7. Классификация системных законов макроэкологии.

Ответ.

Современная экология располагает совокупностью правил и законов:

- о всеобщей связи вещей и явлений в природе и в человеческом обществе – «всё связано со всем» (1);

- о законах сохранения – «всё должно куда-то деваться» (2);

- о цене развития – «ничего не даётся даром» (3);

- о главном критерии эволюционного отбора – «природа знает лучше» (4);

- закон ограниченности ресурсов – «на всех не хватит» (5).

1) Всеохватность связей входит в само понятие системы и может быть продемонстрирована на любом системном уровне. В мире живых существ тотальность связей проявляется особо ярко, потому что при физико-химическом единстве всего живого живые системы характеризуются наиболее разнообразными, разветвлёнными и интенсивными взаимопереходами вещества, энергии и информации. Они образуют сети взаимосвязей.

Множество связей относится не только к локальным экосистемам. Всё живое на Земле подчинено космическим силам, единому потоку солнечной энергии, его ритмам. Глобальные круговороты вещества, ветры, океанические течения, реки, трансконтинентальные и трансокеанические миграции птиц и рыб, переносы семян и спор, деятельность человека и влияние антропогенных агентов – всё это в той или иной степени связывает пространственно удалённые природные комплексы и придаёт биосфере признаки единой коммуникативной системы.

Густая и динамичная сеть связей и зависимостей характерна и для человеческого общества. По сравнению с природной она многократно обогащена за счёт потоков информации. Важно отметить, что на самом деле и природа, и общество находятся в одной сети системных взаимодействий.

Можно отметить несколько важных для экологии следствий всеобщей связи:

• Закон больших чисел – совокупное действие большого числа случайных факторов приводит, при некоторых общих условиях, к результату, почти не зависящему от случая, т.е. имеющему системный характер.

• Принцип Ле Шателье – при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается.

- Любое частное изменение в системе неизбежно приводит к развитию цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведённого изменения или формирования новых взаимосвязей.

- Любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для неё пространственно-временных пределах (закон оптимальности).

- Любые системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека – от состояния индивидуума до сложных общественных отношений.

2) Закон сохранения массы вещества одновременно является и одним из важнейших требований рационального природопользования. В отличие от человеческого производства и быта живая природа в целом почти безотходна. Все опавшие листья, экскременты и трупы становятся пищей для других организмов – насекомых, червей, грибов, бактерий – разлагаются ими до простых соединений и в таком виде рано или поздно вновь потребляются растениями. При этом в целом для биосферы всегда наблюдается количественный баланс масс и равенство скоростей синтеза и распада. Это означает высокую степень замкнутости круговорота веществ в биосфере.

Деятельность человека привела к изменениям химической среды на поверхности планеты, к возникновению необычных для поверхности земли, воды и воздуха высоких концентраций ряда элементов, к появлению стойких синтетических соединений, чужих химизму живых организмов. Поскольку из всего колоссального объёма материалов и веществ, извлекаемых из недр, перерабатываемых и синтезируемых человеком, в природный круговорот попадает лишь малая часть, то с точки зрения живой природы человечество производит в основном мусор и отраву. При этом существенно нарушается замкнутость круговорота веществ.

Экологическая интерпретация законов сохранения включает, по меньшей мере, два постулата, имеющих практическое значение:

• закон развития системы за счёт окружающей её среды гласит: любая природная или общественная система может развиваться только за счёт использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей её среды, абсолютно изолированное саморазвитие невозможно;

• закон неустранимости отходов или побочных воздействий производства, согласно которому в любом хозяйственном цикле образующиеся отходы и возникающие эффекты неустранимы, они могут быть лишь переведены из одной формы в другую или перемещены в пространстве, а их действие может быть растянуто во времени.

Этот закон исключает принципиальную возможность безотходного производства и потребления в современном обществе.

3) В экологическом контексте за этим утверждением скрывается мысль о качественной направленности эволюции систем, о их способности к эволюции в сторону усложнения и совершенствования организации. Но развитие происходит за счёт не только окружающей среды, но и собственных качественных ресурсов: любое новое приобретение в эволюции системы обязательно сопровождается утратой какой-то части прежнего достояния и возникновением новых, всё более сложных проблем.

Отсюда следует:

• закон о необратимости эволюции (однонаправленности развития): большие системы эволюционируют только в одном направлении – от простого к сложному; инволюция, регресс могут относиться только к отдельным частям или отдельным периодам развития системы;

• правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации системы темпы эволюции возрастают. Это правило в равной мере относится и к сменяемости видов в эволюции органического мира, и к человеческой истории, и к развитию техники.

В экономике природы, как и в экономике человека, не существует бесплатных ресурсов: пространство, энергия, солнечный свет, вода, кислород, какими бы «неисчерпаемыми» ни казались их запасы на Земле, неукоснительно оплачиваются любой расходующей их системой. Оплачиваются полнотой и скоростью возврата, оборота ценностей, замкнутостью материальных круговоротов – биогенных элементов, энергоносителей, пищи, денег, здоровья…

4) Это утверждение не столь очевидно, но очень важно для понимания взаимоотношений человека и природы. Оно также имеет два взаимосвязанных аспекта: бионический и эволюционный.

Люди создали множество вещей, которых нет в природе, но не потому, что она не смогла их создать, а потому, что не посчитала нужным или испробовала и не стала развивать, отказалась. Человеческая техника превзошла многие возможности живых организмов, но по изобретательности использования законов природы, по принципам, оригинальности, совершенству и красоте конструктивных решений, по экономичности и эффективности, по здравому смыслу, наконец, технические устройства намного уступают биологическим системам. Это признаёт бионика – наука о применении принципов действия живых систем и биологических процессов для решения инженерных задач.

Превосходство живого в полной мере относится и к экологическим системам. Принцип «природа знает лучше» определяет прежде всего то, что может и что не должно иметь места в биосфере. Возможность и право такого «знания» выработаны на протяжении миллиардов лет в бесчисленном чередовании актов отбора, проб и ошибок, в тщательнейшей подгонке каждого вещества, каждой новой органической формы ко всему комплексу условий существования, к огромному множеству других веществ и форм.

Главный критерий этого отбора – вписанность в глобальный биотический круговорот, увеличение его эффективности, заполненность всех экологических ниш, исключение «мёртвых зон» в сети природных взаимосвязей. У любого вещества, выработанного организмами, должен существовать разлагающий его фермент. И все продукты распада должны вновь вовлекаться в круговорот. С каждым биологическим видом, котрый нарушал этот закон, уменьшая замкнутость биотического круговорота, эволюция рано или поздно беспощадно расставалась, находя организмы-«заместители», способные восстановить замкнутость экологических циклов.

5)Количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть константа (В. И. Вернадский). Поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить за счёт уменьшения численности и массы других организмов.

«На всех не хватит» - источник всех форм конкуренции, соперничества и антагонизма в природе и в обществе. Внутри популяций или между популяциями различных растений или животных предметом конкуренции чаще всего бывают пища, пространство, убежище или половой партнёр. В человеческом обществе всё это сохраняет своё значении, но украшается разнообразными социальными, экономическими, этическими и эстетическими «надстройками», часто начинающими играть самостоятельную роль.