Экологические законы.

Закон биогенетический Ф. Мюллера – Э. Геккеля – закон, согласно которому индивидуальное развитие особи (онтогенез) в общих чертах повторяет (рекапитулирует) основные этапы развития своих предковых форм (филогенез).

Закон биогенной миграции атомов В. И. Вернадского (от лат. миграцио – переселение) – миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом.

Закон внутреннего динамического равнове­сия - один из фундаментальных экологических законов: всякая природная система обладает внут­ренней энергией, веществом, информацией и дина­мическими качествами, связанными настолько, что (Любое изменение одного из этих показателей вызы­вает в другом или том же, но в другое время изменения, сохраняющие всю сумму перечислен­ных показателей. Следствия этого закона: 1) любое изменение среды неизбежно приводит к развитию природных цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изменения или фор­мирования новых природных систем; 2) взаимодей­ствие энергетических, вещественных и информаци­онных компонентов экосистемы не линейно, то есть слабое воздействие или изменение одного из пока­зателей может вызвать сильные отклонения в дру­гих и всей системе в целом; 3) производимые в крупных экосистемах изменения относительно не­обратимы (см. закон необратимости эволюции); 4) любое местное преобразование природы вызыва­ет в глобальной совокупности биосферы ответные реакции, приводящие к относительной неизменности эколого-экономического потенциала, увеличение которого возможно лишь путем значительного возрастания энергетических вложений («правило Тришкина кафтана») (см. Закон снижения энергетической эффективности природопользования).

Закон генетического разнообразия — все живое генетически разнообразно и имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности. Двух генетически абсолютно одинаковых особей (кроме однояйцо­вых близнецов в начальный период жизни, чистых ве­гетативных линий, получившихся в результате бесполого размножения) в природе быть не может.

Закон геогенетический Д. В. Рундквиста — минералогические процессы в короткие интервалы времени как бы повторяют (в измененном виде) общую историю геологического развития.

Закон исторической необратимости — процесс развития человечества не может идти от более поздних фаз к начальным, то есть общественно-экономической формации не могут сменяться в обратном порядке. Хотя отдельные элементы социальных отношений (на­пример, рабство) в истории повторялись, но общий процесс развития однонаправлен.

Закон максимизации энергии (от лат. максимум - наибольшее) — в соперничестве с другими системами выживает (сохраняется) та из них, которая наилуч­шим образом способствует поступлению энергии и использует максимальное ее количество наиболее эффективным образом. «С этой целью система: 1) создает накопители (хранилища) высококачественной энергии; 2) затрачивает часть накопленной энергии на обес­печение поступления новой энергии; 3) обеспечивает кругооборот различных веществ; 4) создает механиз­мы регулирования, поддерживающие устойчивость системы и ее способность приспособления к изменяю­щимся условиям; 5) налаживает с другими система­ми обмен, необходимый для обеспечения потребности в энергии специальных видов» (Одум Г., Одум Э. Энергетический баланс человека и природы. М., 1978. С. 72-73). Закон, по мнению Н. Ф. Реймерса, справед­лив и в отношении информации.

Закон максимума биогенной энергии (В. И. Вернадского – Э. С. Бауэра) – любая биологическая или другая система с участием живого, находясь в состоянии динамического равновесия с окружающей ее средой и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду.

Закон миграции речного русла (от лат. миграцио – переселение) – реки в результате отклоняющего действия вращения Земли вокруг ее оси имеют тенденцию смещать свое русло в северном полушарии вправо, а в южном – влево. В результате у рек Северного полушария правый берег обычно крутой, а левый – пологий.

Закон минимума рассеивания энергии (или принцип направленности эволюции) – при возможности развития процесса в нескольких направлениях реали­зуется то, которое обеспечивает минимум рассеивания энергии (минимум роста энтропии). Таким образом, эволюция всегда направлена на снижение рассеива­ния энергии, на ее неравномерное распределение, так как полная энтропия – абсолютно равномерное распределение энергии.

Закон минимума Ю. Либиха – выносливость орга­низма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, то есть жизненные возможности организмов лимитируют (ограничивают) те экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосисте­ме минимуму; дальнейшее их снижение ведет к гибе­ли организма или экосистемы.

Закон необратимости эволюции (закон Долло) – биологический вид в процессе эволюции не может вернуться к состоянию своих предков.

Закон необходимого разнообразия – любая система не может сформироваться из абсолютно одинако­вых элементов.

Закон неограниченности прогресса (от лат. прогрессус – движение от низшего к высшему) - примени­тельно к биологии: живое постоянно, непрерывно и необходимо стремится к относительной независимос­ти от условий среды. Этот же закон справедлив и в отношении к человеческому обществу.

Закон неравномерности развития биологических (и не только) систем – системы одного уровня (иерархии) обычно развиваются не строго синхронно (одно временно, одинаково по времени): в то время как одни достигли более высокого уровня развития, другие ос таются в менее развитом состоянии.

Закон объемов – в глубинных слоях земной коры образуются минералы и их комбинации с меньшим молекулярным объемом (атомная масса, деленная на молекулярную массу), чем в верхних ее слоях.

Закон ограниченности природных ресурсов – все природные ресурсы и условия Земли конечны. В этом смысле понятие «неисчерпаемых природных ресурсов» вызывает большое сомнение; даже, казалось бы, неисчерпаемая солнечная энергия не может быть «переварена» биосферой в неограниченных количествах, без катастрофических для себя последствий.

Закон однонаправленности потока энергии – энергия, получаемая сообществом (экосистемой) и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой необратимо передается консументам первого, второго и т.д. порядков, а затем редуцентам с падением потока на каждом из трофических уровней в результате процессов, сопровождающих дыхание. Поскольку в обратный поток поступает не боли 0,25% изначально вовлеченной энергии, говорить о «круговороте энергии» нельзя.

Закон оптимальности (от лат. оптимус – наилучший) – никакая система не может сужаться и расширяться до бесконечности, то есть размер любой системы должен соответствовать ее функциям. Например: млекопитающее не может быть мельче или крупнее тех размеров, при которых оно способно рождать живых детенышей и вскармливать их своих молоком (отличительные признаки млекопитающих как класса). Никакой целостный организм не в состоянии превысить критические размеры, обеспечивающие под держание его энергетики.

Закон оптимума – см. закон экологического оп­тимума («слишком хорошо – тоже нехорошо»).

Закон пирамиды энергий Р. Линдемана (закон десяти процентов) – при переходе с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой потребляется в среднем 10% энергии биомассы (или вещества в энергетическом выражении).

Закон постоянства живого вещества биосферы В.И. Вернадского – гласит, что количество живого вещества в биосфере постоянно (константно). Соглас­но этому закону, любое изменение количества живого вещества в одном месте биосферы неминуемо влечет за собой такую же по размеру его перемену в другом (других) местах, но с обратным знаком.

Закон развития природной системы за счет окружающей ее среды – любая природная система может развиваться только за счет использования материальных, энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды. Этот закон вытекает из начал термодинамики. Следствия из этого закона: 1) абсолютно безотходное производство невозможно, оно равнозначно созданию «вечного двигателя»; 2) любая более организованная биоти­ческая система (например, вид живого), используя и видоизменяя среду жизни, представляет собой потенциальную угрозу для более низкоорганизованных систем. Благодаря этому, например, в земной биосфере невозможно повторное зарождение жизни – она будет уничтожена существующими организ­мами; 3) биосфера Земли, как система, развивает­ся не только за счет ресурсов планеты, но опосре­дованно за счет и под управлением космических систем (прежде всего Солнечной).

Закон снижения энергетической эффективности природопользования – с течением времени при по­лучении полезной продукции из природных систем на ее единицу затрачивается все большее количество энергии. Например, с начала XX века до сегодняш­них дней количество энергии, затрачиваемое на про­изводство единицы сельхозпродукции, возросло в 8-10 раз, промышленной продукции – в 10-12 раз с одновременным уменьшением доли более экологичес­ки чистой мускульной энергии.

Закон совместного действия природных факто­ров – величина урожая зависит не от отдельного, пусть даже лимитирующего фактора, но от всей совокупности экологических факторов одновременно.

Закон толерантности В. Шелфорда – фактором, ограничивающим процветание организма или вида, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, иными словами, плохо как недокормить, так и перекормить.

Закон физико-химического единства живого вещества В. И. Вернадского - все живое вещество Земли физико-химически едино. Отсюда следствие вредное для одной части живого вещества не может быть безразлично для другой его части, иными словами, вредное для одних видов существенно вредно и для других.

Закон хиральной чистоты живого (от греч. хеир – рука) – живое вещество состоит из хирально чистых структур, то есть молекулы, например сахаров, содержащихся в живых организмах, поляризуют свет толь ко вправо (оптическая изомерия, стереоизомерия). Иначе говоря, по сравнению с неживыми системами, где существует примерное равенство правых и левых форм, в живых системах встречаются компоненты либо правой, либо левой форм (правые сахара и левые аминокислоты). Например, ДНК содержит только правую дезоксирибозу. Историю открытия этого закона ведут с работ Бешана и Пастера, которые в середине XIX века открыли оптическую изомерию и обнаружили, что плесневые грибы избирательно поглощают один из стереоизомеров.

Закон экологического оптимума В. Шелфорда – каждый экологический фактор имеет лишь определен­ные пределы положительного влияния на организмы, Недостаточное или избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизни организмов («слишком хорошо – тоже нехорошо»). Границы благоприятного воздействия фактора называются зоной оптимума экологического фактора.

Закон экологической корреляции – в экосистеме все входящие в нее живые и неживые экологические компоненты соответствуют друг другу, Поэтому выпадение одной части системы, например уничтожение вида, неминуемо ведет к изменению всей системы в рамках закона внутреннего динамического равновесия.