2. Средозащитные ресурсы

Экосистемы все время изменяются. Постоянство экосистем лишь относительно. Развитие экологических систем называется экологической сукцессией. Стабильные, зрелые экосистемы, изменяющиеся настолько медленно, что можно говорить об их постоянстве, называются климаксовыми. Климаксовые экосистемы наиболее устойчивы, изменяются под воздействием неблагоприятных факторов медленнее остальных. И все же даже самая неустойчивая и легко ранимая экосистема обладает некоторой устойчивостью,

194

поскольку в ней самой существуют так называемые средозащитные ресурсы. Главнейший из этих ресурсов — сама системность организации.

Биологическая система — это выполняющая некоторую функцию (биохимическую, физиологическую, биоценотическую и т. д.) структура (клетка, организм, популяция, биоценоз и т. д.), которая:

1) взаимодействует со средой и другими системами как единое целое;

2) состоит из иерархии подсистем более низкого уровня и, в свою очередь является подсистемой для систем более высокого порядка;

3) непрерывно осуществляет адаптивную перестройку своей деятельности по сигналам обратной связи о ее результатах;

4) проявляет свойства самоорганизации, саморегулирования и саморазвития.

Все биологические системы, включая биосферу и экосферу, относятся к категории открытых систем.

В жизнедеятельности экосистем отражаются основные системные принципы:

1. Принцип целостности (эмерджентности) — принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и невыводимость из последних свойств целого.

2. Принцип структурности — возможность описания системы через установление ее структуры.

3. Принцип обусловленности поведения системы поведением ее отдельных элементов и свойствами структуры.

4. Принцип взаимозависимости системы и среды — система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой.

5. Принцип иерархичности — каждый компонент системы в свою очередь может рассматриваться как система, а рассматриваемая система входит в состав системы более высокого ранга.

6. Принцип зависимости каждого элемента системы от его места и функций внутри целого.

7. Принцип множественности описания каждой системы — в силу сложности системы ее адекватное познание требует построения множества различных моделей.

Вторая составляющая внутриэкосистемных средозащитных ресурсов — это наличие внутренних регулирующих механизмов — обратной связи.

Обратная связь характеризует системы регулирования и управления в живой природе, обществе и технике. Различают положительную и отрицательную обратную связь. Если результаты процесса усиливают его, то обратная связь является положительной. Когда результаты процесса ослабляют его действие, то имеет место отрицательная обратная связь.

Существование систем регулирования с обратной связью прослеживается на всех уровнях организации живого — от молекулярного до популяционного и биосферного. Особенно значителен вклад этого механизма в автоматическое поддержание постоянства внутренней среды организма-гомеостаза.

Многие процессы в экологических системах регулируются благодаря наличию механизмов обратной связи. В системе, состоящей из двух или нескольких блоков появляется не только положительная, но и отрицательная обратная связь. Именно отрицательная обратная связь позволяет стабилизировать систему.

195

Механизмы регулирования, поддержания относительного постоянства живых систем, часто называют гомеостатическими механизмами.

В систему средозащитных ресурсов, обусловливающих длительное стабильное состояние среды обитания, входит также биоразнообразие.

В широком смысле это разнообразие жизни во всех ее проявлениях. В более узком смысле, под биоразнообразием понимают разнообразие на трех уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов-аллелей), разнообразие видов в экосистемах и, наконец, разнообразие самих экосистем. Известно, что экосистема тем устойчивее, чем выше ее биологическое разнообразие. Механизм этого явления не совсем понятен, поскольку в большинстве экосистем основной поток энергии идет только через несколько наиболее многочисленных видов каждого трофического уровня. Однако если общее их число не исчисляется десятками, в экосистеме начинаются регулярные колебания численности популяций, приводящие в конечном счете к нарушению видовой структуры сообщества и разрушению самой экосистемы. Вероятно, редкие виды выполняют стабилизирующую роль. Однако средозащитная роль каждого вида неодинакова. Выше она у организмов-доминантов и эдификаторов. Первые из них — это виды, доминирующие по численности, биомассе или количеству вещества и энергии, пропускаемых через себя в биологическом круговороте веществ. Вторые — виды, имеющие особое средообразующее значение, определяющие «лицо» сообщества. При удалении из сообщества одного или нескольких редких видов экосистема, хотя и становится менее устойчивой, но все же остается сама собой. А при исчезновении всего одного вида-эдификатора она полностью трансформируется в какую-то иную биологическую систему.