Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

ных инфекций в результате заражения и последующего самоза­ражения микроскопическими паразитами, составляющими малую долю от потока энергии в экосистемах (0,01 - 0,1 %).

Рис. 2.5. Управляющие механизмы экосистем с помощью обратной связи (по Ю. Одуму, 1986, с изменениями)

Обратные информационные связи необходимы для сохра­нения равновесия в экосистемах. Обратные связи бывают положи­тельными и отрицательными.

Положительная обратная связь является как бы «саморазгоняю­щейся». Она усиливает однонаправленные изменения в системе дополнительной информацией, поступающей с выхода системы на вход. Например, страна А увеличивает производство воору­жения. Это служит сигналом стране Б для выпуска дополнитель­ного вооружения, что является сигналом обратной положитель­ной связи для страны А, которая начинает производить еще больше оружия. Соответственно и страна Б наращивает воору­жение и т. д. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока одна или обе страны не обанкротятся или не подорвут себя и соседние страны. Положительная обратная связь может «расшатывать» систему и даже разрушать ее, если не поступят сигналы обратной отрицательной связи. В приведенном примере сигналом отрицательной обратной связи может служить банкрот­ство одной из стран, которое приведет к снижению гонки воору­жения в обеих странах.

Положительная обратная информационная связь не всегда губительна. Так, если вы вызываете положительные эмоции у делового партнера, он отвечает вам взаимностью, что вызывает у вас ответную реакцию, деловой интерес возрастает у обоих компаньонов и т. д. Положительная обратная связь усиливает положительные отклонения и в значительной степени определяет рост и выживание организмов, хотя может приводить и к наруше­нию равновесия. Для осуществления контроля необходима отри­цательная обратная связь.

Отрицательная обратная связь - это поток информации в систему, противодействующий изменениям внешних условий. Она помогает избегать перегрева организма или термостата, пере­производства продукции, перенаселения и т. д. Устройства для управления с помощью обратной связи в технике называют сервомеха­низмами. Для живых систем используют термин гомеостатические

механизмы, ИЛИ ГОМеОСТаЗ (гр. homos - одинаковый, stasis - состояние), Т. е.

механизмы, поддерживающие стабильное состояние.

Сервомеханизмы, как и отдельные организмы, имеют механи­ческий или физиологический регуляторы, расположенные в «посто­янной точке». Например, для поддержания постоянной температу­ры в помещении, термостате или холодильнике терморегулятор управляет нагревательным прибором, отключая или включая его.

Гомеостаз - это регуляторные механизмы живых систем. V теплокровных животных регуляция температуры тела осуществляется специальным центром в мозгу. Другие центры поддерживают посто­янное кровяное давление, сердечный ритм и т. д. В экосистемах в результате взаимодействия круговорота веществ, потоков энергии и сигналов обратной связи от субсистем возникает саморегулирующийся гомеостаз без регуляции извне из «постоянной точки». Гомеостаз - это способность популяции или экосисте­мы поддерживать устойчивое динамическое равнове­сие в изменяющихся условиях среды с помощью обрат­ных связей.

59

58