Поиск по сайту:


От автора

Мы стали богатыми в познаниях, но бедными в мудрости.Эта книга — менее всего сводка давно известного и вместе с тем попытка субъективного его синтеза. Она — плод раздумий и плацдарм для эмпирических умозаключений и гипотез, своих и высказанных другими авторами. Мне кажется, что большая часть обобщений верна и после всесторонней проверки и неизбежных поправок они смогут войти в состав теорий. Но даже если что-то будет отброшено прозой «гнусных» фактов, все же свод научных законов («теорем») современной экологии поможет консолидации ее в подлинно научную область знания. Сосредоточение фактов, пусть даже объединенных лишь умозрительной рыхлой схемой проблемной направленности, уже делает науку. И ей дают название. Но это наука фактов (в современной экологии часто сугубо отрицательных), а не позитивных идей. Большинство же ученых прошлого считали, что наукой управляет Ее Величество Мысль. Факту же, хотя он порой и немаловажен, даже определяет ход научного исследования, уготовлена лишь роль принца-мужа в доме королевы теоретического Знания. Однако до сих пор в мире нет приоритета мысли над умениями. И это понятно. Мысли эфемерны и приходят в голову, как говорил А. Эйнштейн, слишком редко. Даже верные обобщения, если они не технического утилитарного свойства, принято игнорировать. Это глубочайшая ошибка, даже, пожалуй, какое-то регулярное затмение сознания. Во всяком случае, быстрого реагирования не происходит, сколь бы мысль ни была плодотворна. Инерция действий огромна. Во многих случаях знание еще не есть понимание, а понимание не адекватно мотивации поступков. Отсюда многочисленные, иногда поразительные ошибки. За них мы расплачиваемся и кровавыми слезами, и лишними кровавыми мозолями. При этом чем примитивнее ложная идея, чем она дальше от глубинной эмпирики науки, тем она привлекательнее для многих, кто думать не умеет, да и не хочет.

Далее

Современная экология: наука или мировоззрение

Люди погибнут от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира.В истории знания не так уж часто какое-то явление и отражающее его понятие расплываются до глобальных масштабов, охватывая все стороны жизни человека, физический и духовный мир его обитания. Пожалуй, таковой в средние века была теология. В наши дни глобально понимание культуры, но оно все же прилагается к человеку, а не ко всему универсуму земной природы. А понятие «экология» сейчас приобретает именно глобальный масштаб. Соответствующему термину совсем неуютно в прокрустовом ложе расширяющегося представления об этой науке. Языковый Прокруст со взрывной силой тянет понятие «экология» в разные стороны и грозит разорвать его на части. Но терминологический взрыв не происходит. Вместо него возникла путаница слов, понятий и самого понимания что есть что. Казалось бы, должен проявиться эффект Вавилонской башни. Однако серьезного неудобства при этом не ощущается. Каждый вкладывает в термин свой объем понятия, индивидуальные его оттенки. Ситуация приблизительно такова: «моя» экология—это не «твоя» экология, но все же что-то сходное, только, пожалуйста, отдай назад «мое» слово «экология».

Далее

Структура биосферы

Такое продолжение тем более необходимо в связи с тем, что антропогенные воздействия направлены одновременно на всю иерархию экосистем планеты — от элементарных биогеоценозов до глобальной биосферы. Люди как правило преобразуют для своих нужд значительную нижнюю часть лестницы соподчиненных природных систем, а на верхнюю ее часть оказывают главным образом опосредованное воздействие. Если не знать, на какие экологические структуры направлено «давление» человечества и как эти структуры связаны между собой, то невозможно ни предсказать последствий такого давления, ни вычленить и спрогнозировать естественные события, протекающие в биосфере. Вся практика отношений в системе природа — человек требует ответа на вопросы, упомянутые в начале этого раздела книги.

Далее

Горизонтальная структура биосферы и иерархия экосистем. Система систем

Общая иерархия подсистем биосферы и их терминологических обозначений представляется следующим образом (рис. 2.3).Хотя в тексте для каждого типа экосистем мы выделили лишь ведущие системообразующие факторы, они обязательно присутствуют в полной и обширной совокупности на всех уровнях иерархии: история формирования и эволюция, взаимодействие со средой (прежде всего энергетика этих взаимодействий), круговорот веществ и взаимосвязь экологических компонентов, которая отнюдь не всегда количественно линейна, другие воздействия.

Далее

Теоремы экологии

Принимая всякую теорию за личное дело, внешнее предмету, за удобное размещение частностей, натуралисты отворяют дверь убийственному скептицизму, а иногда и поразительным нелепостям.Люди повинуются законам природы, даже когда действуют против них.

Далее

Предварительные замечания

В предисловии к Экологическому энциклопедическому словарю И. И. Дедю горько сетует на «неспособность экологов мыслить аксиоматически, т. е. строго теоретически»1. Хотя этот упрек вполне справедлив, я бы не стал его адресовывать одним лишь экологам. Порок этот распространен значительно шире, охватывает многие естественные науки, а у нас в стране и общественные области знания.

Далее

Общесистемные обобщения

Очень краткое определение экологической системы (экосистемы) — пространственно ограниченное взаимодействие организмов и окружающей их среды. Ограничение может быть физико-химическим (например, граница капли воды, пруда, озера, острова, пределов биосферы Земли в целом) или связанным с круговоротом веществ, интенсивность которого внутри экосистемы выше, чем между нею и внешним миром. В последнем случае границы экосистемы размыты, имеется более или менее широкая переходная полоса. Так как все экосистемы составляют иерархию в составе биосферы планеты и функционально связаны между собой, имеется непрерывный континуум (как сказано выше, он проблематичен между сушей и океаном). Прерывность и непрерывность сосуществуют одновременно. Об этом уже было упомянуто в главе 2. Там же была приведена схема экологических компонентов экосистемы (рис. 2.4). Это позволяет здесь дать лишь ее развернутое определение: информационно саморазвиваю-щаяся, термодинамически открытая совокупность биотических экологических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, единство и функциональная связь которых в пределах характерного для определенного участка биосферы времени и пространства (включая биосферу в целом) обеспечивает превышение на этом участке внутренних закономерных перемещений вещества, энергии и информации над внешним обменом (в том числе между соседними аналогичными совокупностями) и на основе этого неопределенно долгую саморегуляцию и развитие целого под управляющим воздействием биотических и биогенных составляющих.

Далее

Сложение систем

Закон подобия части и целого не абсолютен. Электрон никак не может быть моделью организма, а отдельные гены аналогичны и даже идентичны у очень далеко систематически отстоящих друг от друга видов. Однако такие противоречия встречаются, как правило, при сравнении очень иерархически удаленных структур, главным образом элементарных и очень сложных. С известными поправками можно согласиться, что части обычно физиономически отражают основные свойства целого и аналогичны между собой.

Далее

Внутреннее развитие систем

Столь же всеобща тенденция всего сущего к усложнению организации и дифференциации функций и подсистем. Изначально эта закономерность (в другой интерпретации и в несколько других словах) была сформулирована (или стала широко известной) в виде закона усложнения системной организации (организмов) К■ Ф. Рулье: историческое развитие живых организмов (а также всех иных природных и социальных систем) приводит к усложнению их организации путем нарастающей дифференциации функций и органов (подсистем), выполняющих эти функции. Весь ход эволюции живого и развития социальных структур подтверждает этот закон. Движущими механизмами и причинами такого усложнения служит необходимость приспособления к непрерывно меняющимся условиям функционирования систем. При этом условия делаются все более жесткими. В рамках развития жизни на Земле и истории человечества все труднее достаются ресурсы. Но в то же время и живое, и человечество стремятся к достижению относительной независимости от условий среды обитания путем усложнения организации. Это усложнение за пределы разумной (системной) достаточности, на что будет обращено внимание в последнем разделе этой главы, а также при обсуждении закона Копа и Депере (разд. 3.4), в конечном итоге ведет систему к гибели.

Далее

Термодинамика систем

Очевидно, в жизни экологических систем действуют общие термодинамические принципы и законы сохранения энергии, вещества, информации. Наиболее существенны из них, видимо, следующие, формулировки которых приближены к экологическим нуждам.

Далее

Иерархия систем

Глава 2 была фактически целиком посвящена иерархии систем, прежде всего биосферы и входящего в нее живого. Общие принципы формирования иерархии: 1) дублирование относительно разнокачественных структур, составляющих в своей организованной совокупности нечто новое, т. е. наличие свойства эмерджентности (древние говорили: целое больше суммы его частей) и 2) определенность функциональной цели организации в рамках связей со средой и внутренних возможностей системы. Сам принцип иерархической организации, или принцип интегративных уровней, в биологии и экологии принимается как аксиома или эмпирически наблюдаемый факт (разд. 3.10). Столь же аксиоматически утверждается и проявление эмерджентности с переходом от одного уровня иерархии к другому. Эмерджентность — наличие у системного целого особых свойств, не присущих его подсистемам, элементам и (несистемным) блокам, а также сумме элементов и блоков, не объединенных системообразующими связями. Свойство цели как функциональное состояние и закономерность построения системы, достигаемая путем возникновения обратных связей, создает некое поле взаимодействий. Это поле не может быть бесконечным по способу организации, так как любая система существует в рамках ее характерного времени и пространства (размера).

Далее

Отношения, система — среда

Абсолютно изолированные системы вне связи с окружающей их средой длительное время существовать не могут в силу действия второго начала термодинамики (закона возрастания энтропии — разд. 3.2.3). Самые общие закономерности взаимосвязи система — среда обобщены в философски расширенной формулировке принципа дополнительности Нильса Бора.

Далее

Физико-химические и молекулярно-биологические основы существования живого

Поскольку все экологические системы имеют в своем составе живое и без него теряют свою специфику, необходимо уяснить закономерности фукнционирования этого живого — самые общие и затем частные. Первым в этом ряду, вероятно, следует поставить закон хиральной чистоты Л. Пастера: живое вещество состоит из хирально чистых структур. Хи-ральность, или хиральная чистота,— наличие исключительно объектов, несовместимых со своим зеркальным отражением (типа правой и левой руки, откуда и происхождение термина: гр. «хира» — рука)1. Белки живого построены только из «левых» (поляризующих свет влево) аминокислот, нуклеиновые кислоты сложены исключительно из поляризующих свет вправо сахаров и т. д. Синтетически такие вещества получить очень трудно. Вещества небиогенного происхождения хирально симметричны — «левых» и «правых» молекул в них поровну.

Далее

Развитие биосистем

Внутренние закономерности развития индивидуальных систем, особенно живых и с участием живого, очень трудно отчленить от внешних факторов, в значительной мере определяющих это внутреннее развитие. Самые общие «правила поведения» живых систем иногда внешне не отличаются от алгоритмов функционирования любых других систем аналогичной сложности и целеполагания. Часто разница возникает просто из-за того, что на ту или другую сторону явления не обращали должного внимания. Возможно, рассматриваемые закономерности в этой сфере материального мира практически менее важны, а потому выпали из поля зрения исследователей.

Далее

Закономерности адаптации биосистем

Практически все закономерности, характерные для живого, имеют адаптивное значение. Биосистемы вынуждены приспосабливаться к непрерывно изменяющимся условиям жизни. Эти изменения имеют разную шкалу времени — от эволюционной до сиюминутной. В вечно меняющейся среде жизни каждый вид организмов по-своему адаптирован. Это выражается правилом экологической индивидуальности: каждый вид специфичен по экологическим возможностям адаптации, двух идентичных видов не существует. Правило было сформулировано Л. Г. Раменским в 1924 г. Оно — прямое следствие и вместе с тем причина генетического разнообразия. По сути дела, и каждая особь эколого-генетически специфична и индивидуальна. Разница лишь в количественных показателях.

Далее

Закономерности системы организм — среда

Взаимоотношения организмов с: их «обезличенной» средой обитания подчиняются ряду закономерностей, которые могут быть условно классифицированы на две группы: общую и частную. Последняя группа в свою очередь распадается на серию закономерностей, связанных с внешним воздействием, и, наоборот, очерчивающих внутренние реакции организма на эти влияния. Поскольку организмы — лишь частный случай глобальной совокупности системного мира, для них справедливы и все постулаты, сформулированные в разделе «Система — среда» (3.2.5). Ниже подчеркнута лишь специфичность биологических образований.

Далее

Общие законы функционирования системы организм — среда

Согласно правилу максимального давления жизни (разд. 3.4.1) и био-геохимическим принципам В. И. Вернадского (разд. 3.3), биологические компоненты системы организм — среда все время увеличивают давление на среду своего обитания, стремясь к экологической экспансии и в то же время приспосабливаясь к меняющимся условиям жизни. Эти условия изменяет и сама биосистема, образуя биосреду собственного существования. Это свойство биосистем сформулировано в виде закона максимума биогенной энергии (энтропии) В. И. Вернадского — Э. С. Бауэра: любая биологическая или биокосная (с участием живого) система, находясь в подвижном (динамическом) равновесии с окружающей ее средой и эволю-ционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду. Давление растет до тех пор, пока не будет строго ограничено внешними факторами (надсистемами или другими конкурентными системами того же уровня иерархии), либо не наступит эволюционно-экологическая катастрофа. Она может состоять в том, что экосистема, следуя за изменением более высокой надсистемы как более лабильное образование, уже изменилась, а вид, подчиняясь генетическому консерватизму, остается неизменным. Это приводит к длинному ряду противоречий, ведущих к аномальному явлению: разрушению видом собственной среды обитания (не срабатывает обратная связь, регулирующая деятельность вида в составе экосистемы, а отчасти разлаживаются и популяционные механизмы). В этом случае биосистема разрушается: вид вымирает, биоценоз подвергается деструкции и качественно меняется.

Далее

Частные закономерности в системе организм — среда

Дополнительное правило взаимодействия факторов в законе минимума: организм в определенной мере способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор жизни функционально близким веществом или фактором (например, одно вещество другим, химически близким) — вызвало поток аналогичных постулатов. Среди них закон относительности действия лимитирующих факторов, или закон Лундегарда — Полетаева: форма кривой роста численности популяции (ее биомассы) зависит не только от одного вещества с минимальной концентрацией, а от концентрации и свойств других ионов, имеющихся в среде. Они как лимитирующие факторы составляют «системы Либиха» или «Ь-систему» (такое обозначение введено, по Дедю, вторым автором закона в 1973 г., а закон сформулирован Лундегардом в 1957 г.). Важной поправкой и дополнением служит закон неоднозначного (селективного) действия фактора на различные функции организма: любой экологический фактор неодинаково влияет на функции организма, оптимум для одних процессов, например, дыхания, не есть оптимум для других, например, пищеварения, и наоборот.

Далее

Популяционные законы

Число сформулированных биоэкологами популяционных закономерностей очень высоко — до 20, а быть может, значительно больше1. Это понятно — все живые существа так или иначе входят в популяционные объединения. Если эти объединения рассматривать не только как функциональные, но и пространственные образования, т. е. биогеографически, то, пожалуй, число закономерностей возрастет еще больше. Поэтому есть смысл разделить собственно популяционные и биогеографические обобщения.

Далее

Биогеографические закономерности

Вместе с группой закономерностей адаптации биосистем (разд. 3.4.2), действующих также в основном на популяционном уровне, изложенные здесь постулаты составляют костяк руководящих теоретических положений, объясняющих многие особенности функционирования популяционных совокупностей особей в рамках сообщества, т. е. относительно небольших пространств. В следующем разделе сделана попытка анализа территориально более широких биогеографических закономерностей. Конечно, такое разделение «по пространству» весьма условно. Любое функциональное взаимодействие происходит в рамках какой-то территории, а пространственная закономерность всегда функциональна.

Далее

Ареал и распространение видов в его пределах

Биогеографические, или эколого-географические, закономерности довольно сложно классифицировать. Как только что упомянуто, любые явления происходят в пространстве, а его протяженность не может быть математически определена в формальных единицах «от сих до сих», поскольку в экологии речь идет о системной величине. Для микроорганизма кончик иглы уже огромный полигон. К тому же в обширной биогеографи-ческой литературе широко освещены весьма значительные эмпирические данные. Существуют многочисленные сводки по географии растений, животных, общей биогеографии, географии сообществ, биогеографии островов и так далее. Приводимые факты как-то обобщены, сформулировано множество частных закономерностей. Из этой массы ценных данных здесь сделана попытка выделить наиболее общие принципы, объединяемые в три основные группы: ареал и распространение видов в его пределах, изменения особей (популяций) в пределах ареала и закономерности распространения сообществ. Многие смежные вопросы, обычно также относимые к биогеографическим, рассмотрены в следующем разделе 3.8.

Далее

Изменение особей (популяций) в пределах видового ареала

Группа закономерностей, характерных для пространственных изменений особей в популяциях, сменяющих друг друга при движении с севера на юг (или наоборот) и живущих в различных условиях островной изоляции, наиболее известна. Кажется, еще Фридрих I Барбаросса (1125— 1190) знал правило измельчания размеров тела теплокровных животных при движении с севера на юг, названное затем правилом К■ Бергмана (1847): у теплокровных животных, подверженных географической изменчивости, размеры тела особей статистически (в среднем) больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала вида. Правилу Бергмана подчиняются около 50% видов теплокровных животных, подавляющая часть которых (до 90%) птицы. Механизм действия правила Бергмана очевиден — укрупнение размеров особей термодинамически позитивно меняет отношение объема и площади тела, снижает уровень основного обмена. В то же самое время правило не может действовать в тех случаях, когда наблюдается недостаток кормов или колеблется их доступность: при увеличении размеров тела общая масса потребляемого корма возрастает1. Очевидна связь правила Бергмана с правилом поверхностей (разд. 3.4.2).

Далее

Закономерности распространения сообществ

Наиболее общей закономерностью, видимо, следует признать сформулированное А. Уоллесом в 1859 г. правило увеличения видового разнообразия по мере продвижения с севера на юг, или правило Уоллеса. Оно касается как видов, так и составляемых ими сообществ: в тропиках значительно больше абсолютное число видов, чем на Севере, и в составе южных сообществ их также намного больше. Причины возникновения такой разницы многообразны. Их можно разделить на две группы — эволюционно-гео-исторические и географо-экологические. Северные ценозы исторически моложе и находятся в условиях меньшего поступления энергии от Солнца. Однако едва ли можно считать, что со временем, скажем, биоценозы тундры станут богаче видами. Если обратить внимание на степень замкнутости круговорота веществ в тропиках и в северных районах, то нетрудно заметить, что и там, и там практически не образуется накоплений органического вещества — гумуса почв. Видимо, энергетическое совершенство в соответствии с законом максимализации энергии и информации (разд. 3.2.3) выработано экосистемами всех ландшафтно-географических зон. В них существует столько видов, сколько необходимо для максимальной утилизации приходящей энергии и обеспечения круговорота веществ в рамках энергетического потока. В связи с этим следует к правилу Уоллеса добавить принцип эколого-географического максимума (стабильности числа) видов: число видов в составе географических зон и их экосистем относительно постоянно и регулируется вещественно-энергетическими процессами. Это число всегда естественно стремится к необходимому и достаточному максимуму.

Далее

Законы функционирования биоценозов и сообществ

Непрерывность и прерывистость биотических образований идут рука об руку, и противопоставление парадигмы организмизма и континуума кажется искусственным. Приверженность авторов к той или другой парадигме-в значительной мере объясняется материалом, который они изучали. В сильно нарушенных человеком местностях физиономическая дискретность биоценозов столь затушевана, что ее подметить совершенно невозможно. Тут рационален и необходим весь арсенал методик и методологических подходов, выработанный фитоценологами — сторонниками концепции непрерывного континуума. В слабо нарушенной человеком природе обычно положение иное. Если естественные условия жизни весьма однородны, возникают очень протяженные биотопы, а потому и биоценозы, иногда как в тропиках или тундре, занимают огромные пространства. Однако они системно индивидуальны и функционально отграничены. Там, где условия среды резко колеблются на относительно небольшом пространстве, и возникает мозаика биотопов, например, как в южной тайге Сибири, в ее горах, проявляются узко локальные черты квазиорганизма в биотическом покрове. Границы биоценозов в этом случае бывают очень резкими, буквально линейными (их определяет, например, граница речной долины, хребет склона южной и северной экспозиции и т. п.). Если же рассматривать иерархию экосистем, как было сделано в главе 2, то совершенно ясно, что континуума между сушей и океаном, океаном и континентальными водоемами и т. д. практически нет.

Далее

Энергетика, потоки веществ, продуктивность и надежность сообществ и биоценозов

Прежде всего следует напомнить закон (принцип) «энергетической проводимости» (разд. 3.2.3), характерный и для сообществ, и для биоценозов. Иначе не возникла и не сохранилась бы их целостность. Сквозной поток энергии, проходя через трофические уровни биоценоза, постепенно гасится. В 1942 г. Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий, или закон (правило) 10%, согласно которому с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий ее уровень (по «лестнице»: продуцент — консумент — редуцент) в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Обратный поток, связанный с потреблением веществ и продуцируемой верхним уровнем экологической пирамиды энергии более низкими ее уровнями, например, от животных к растениям, намного слабее — не более 0,5% (даже 0,25%) от общего ее потока, и потому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.

Далее

Структура и видовой состав биоценозов и сообществ

В рамках организмической парадигмы принципу континуума следует противопоставить принцип биоценотической прерывности: виды формируют экологически определенные системные совокупности — сообщества и биоценозы,— отличающиеся от соседних, хотя и сравнительно постепенно в них переходящие. Единство прерывности и непрерывности биотического покрова, «живого вещества» по В. И. Вернадскому, кажется настолько очевидным, что едва ли заслуживает более подробного анализа.

Далее

Биоценотические связи и управление

Виды в биоценозе и сообществе находятся в весьма сложных связях между собой. Эти связи формируют целое, более или менее заметно чисто функционально отграниченное от остального животного покрова Земли. Системная взаимосвязь популяций видов в составе биоценозов и сообществ имеет обобщенные черты, названные В. Тишлером «биоценотическим порядком». Автор выдвигает пять основных признаков этого порядка, которые я бы назвал биоценотическими постулатами В. Тишлера. Каждый из них заслуживает особого внимания.

Далее

Структура и функционирование экосистем

На основе эмпирических данных можно сформулировать близкий к предыдущему и расширяющий его принцип экологической конгруэнтности (соответствия): функционально дополняя друг друга, живые составляющие экосистемы вырабатывают для этого соответствующие приспособления, скоординированные с условиями абиотической среды, в значительной мере преобразуемой теми же организмами (биоклимат и т. п.). То есть наблюдается двойной ряд соответствия — между организмами и ими и средой их обитания — внешней и создаваемой ценозом. Действительно, скажем, виды, составляющие экосистемы пустыни, с одной стороны приспособлены к ее климатическим и другим абиотическим условиям, а с другой к среде экосистемы и к друг другу. То же характерно для организмов любого биома и другого более низко или высоко стоящего в иерархии систем подразделения биосферы.

Далее

Динамика экосистем

Сказанное не означает, что регионально не существует мозаика климаксовых экосистем, обусловленная топографическими, геоморфологическими и другими условиями среды. Именно такая мозаика лежит в основе теории мозаичного климакса, развитой Р. Уиттекером в 1957 г. Картосхема биотопов", -основанная на ландшафтно-геоботанической, а, вернее, экосистемной идеологии и приведенная на рис. 3.3, может служить иллюстрацией к теории Р. Уиттекера: сукцессионные ряды в долине реки, в сосняках, протянувшихся вдоль нее, в лесах склонов гор и на их верхних частях составляют достаточно четкую мозаику. Если бы была приведена карта восстановленной растительности, эта закономерность выступила бы еще ярче. Но это не значит, что, скажем, климакс приречного ельника может как угодно варьировать.

Далее

Общие закономерности организации экосферы и биосферы Земли

Стоит еще раз напомнить, что современная экология исходит из аксиомы иерархической организации, или принципа интегративных уровней — подсистем различного функционального значения. При этом подразумевается и признание аксиомы эмерджентности (разд. 3.2.1). Несколько забегая вперед, следует указать на справедливость закона преломления космических воздействий: космические факторы, оказывая воздействие на биосферу и особенно ее подразделения, подвергаются изменению со стороны экосферы планеты и потому по силе и времени проявления могут быть ослаблены и сдвинуты или даже полностью утерять свой эффект. Такое обобщение полезно в связи с тем, что нередко идет поток синхронного воздействия солнечной активности и других космических факторов на экосистемы планеты и населяющие ее организмы. Хотя многие процессы на Земле и в ее биосфере подвержены влиянию космоса и предполагаются циклы солнечной активности с интервалом в 1850, 600, 400, 178, 169, 88, 83, 33, 22, 16,1, 11,5 (11,1), 6,5 и 4,3 года, сама биосфера и ее подразделения не обязательно во всех случаях должны реагировать с той же цикличностью.

Далее

Закономерности эволюции биосферы

Массовое истребление видов человеком не могло не изменить естественных процессов. Например, плиоценовое исчезновение крупных животных, видимо, происходило не только в результате прямого преследования, но и из-за нарушения цепей питания, вообще пищевых сетей, что вело к преобразованию экосистем в целом. Современное уничтожение видов, идущее намного быстрее, чем во времена плиоценового перепромысла, должно вести и ведет к процессам, обратным к перечисленным Э. И. Колчинским — снижается биомасса, продуктивность и информационность биосферы, меняется характер аккумуляции солнечной энергии в поверхностных оболочках Земли и т. д. Поэтому закономерности эволюции биосферы следует рассматривать как в прогрессивном, так и в регрессивном аспекте.

Далее

Законы системы человек — природа

Полное уничтожение отдельных видов, экосистем и увеличение темпов опустынивания делает человека неразумным потребителем. Одновременно нынешняя скорость роста его популяций может быть охарактеризована как аномальная. Специалисты показывают, что общая численность людей превышает допустимую от 3 до 10 раз. Естественно, допустимость определяется не по биологическим потребностям человека в пище и т. д. (см. главу 7), а по качеству жизни, достойному конца XX века, и тому удельному давлению на среду, которое возникает при стремлении к обеспечению этого качества существования.

Далее

Законы социальной экологии

Констатация подобного рода требует выяснения путей дальнейшего развития и механизмов, способствующих этому развитию. Этап экстенсивного прогресса общества имел основания в виде широчайшего распространения людей — их панэйкуменности, максимального стремления человечества к «покорению» природы, увеличению ее продуктивности путем сукцессионного омоложения (разд. 3.12), возрастания энергопроизводства, роста численности трудоспособного населения (что вело к общему увеличению числа людей) и быстрого оборота товаров (кто-то очень остроумно заметил, что предприниматели давно заменили бы всех рабочих автоматами и роботами, но они не ходят в магазины). Единственным критерием развития была экономическая прибыль, обогащение. Религия, обычаи и юридические законы формулировали правила поведения людей в их взаимоотношениях с природой и внутри общества в соответствии с только что сказанным. Культура и мораль как ее составная часть также соответствовали времени. Морально-религиозные каноны разделяли человечество на большие группы. Рост престижа обычно соответствовал количеству денег, религиозному и политическому могуществу, степени общественной агрессивности. Все это в конечном итоге было направлено на поддержание равновесия между развивающимся обществом и средой его развития. Таков принцип культурного управления развитием, достаточно ясно сформулированный В. Г. Горшковым в неоднократно упоминавшейся книге (с. 220).

Далее

Законы природопользования

Соотношение между самодостаточным основным обменом и полезной работой в человеческом хозяйстве до определенной степени можно улучшить, как и любой коэффициент полезного действия (кпд). Однако следует помнить, что кпд — показатель для механических устройств, а не для крупных динамических систем. Если он для механизмов может быть весьма высок, хотя никогда не достигнет 100%, то эффективность сложных динамических систем лишь на короткое время может достигать относительно больших значений. Обычно эксергия невелика, системы работают с эффектом не более 30%. Остальное идет на основной обмен. Иначе не существовали бы сами системы, что следует из их определения как совокупностей, в которых внутренний обмен веществом и информацией превышает внешний обмен, а энергетические процессы однонаправлены от входа к выходу. Последующие обобщения являются следствиями закона основного обмена.

Далее

Принципы охраны среды жизни, социальная психология и поведение человека

Наиболее общим принципом или правилом охраны природы можно считать закон шагреневой кожи: глобальный исходный природно-ре-сурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается, что требует от человечества научно-технического совершенствования, направленного на более широкое и глубокое использование этого потенциала.

Далее

Теоремы экологии как основа управления природопользованием

Афоризмы Б. Коммонера завершают длинный путь от общесистемных закономерностей до обобщений, касающихся природопользования и поведения людей в их взаимосвязи с природой. Путь долгий и для автора довольно мучительный. Хотелось ничего не упустить, сформулировать недостающие звенья обобщений и в то же самое время не сказать лишнего. Едва ли это удалось со стопроцентной гарантией: около 240 афоризмов, гипотез, законов, правил, принципов, порядка 250 обобщений — на такой дистанции никто не гарантирован от недоговоренностей и перехлестов. Имеются и совпадения — всего лишь различные трактовки одной и той же закономерности в различных научных отраслях. Вероятно, такое большое количество закономерностей невозможно ни разом запомнить, ни учесть в практической деятельности. Но в теоретической науке нет ничего лишнего, а существует только верное и неверное. Или, говоря словами Л. Больцмана, нет ничего практичней хорошей теории.

Далее

Природа и экономика

Постановка проблемы «природа и экономика» имеет явный подтекст невольного противопоставления экономических устремлений людей и целей охраны природы. Нередко при этом указывается на смысловое единство экологии и экономики, поскольку оба раздела научного знания в названии имеют один корень «экое» (дом) и, следовательно, рассматривают две стороны глобальной среды обитания человека в пределах его большого дома — Земли. Появляются и сопутствующие вопросы типа: а как соотносятся антропогенные изменения в природе с нуждами человека как биосоциального существа? Или: каковы же объемы экологии и экономики, какая из отраслей науки «шире» и «уже»,— экология «входит» в экономику, подчинена ей, или, наоборот, экономика включена, либо должна быть включена в экологию. Чему следует отдавать приоритет — экономическому развитию или охране природы? Все подобные вопросы требуют четких ответов.

Далее

Природные ресурсы и ограничения в их использовании

Новый стиль мышления вырабатывается на основе внешне очень небольшой перестройки модели мира (4 на рис. 4.1): все блоки глобальной системы рассматриваются не как изолированные друг от друга, а как подсистемы общей системы, т. е. глубоко интегрированно. Границы биосферы, социума как бы стираются, подобно тому как в организме неотрывны его органы и ткани, а в человеке неразделимы социальные и биологические черты. Эта единая большая система была названа социоэкологической, или (менее удачно) — биоэкономической.

Далее

Экологическое равновесие и природные особо охраняемые территории

Понятия, совершенно очевидные для одних ученых, порой кажутся другим глубочайшей ошибкой1. Такова судьба и представлений об экологическом равновесии. Причина отсутствия взаимопонимания лежит в области различного толкования слова «равновесие». В механике (статике) оно обозначает состояние покоя, неподвижности, стационарности. Это физическое понимание отражено во многих словарях без упоминания о иных толкованиях. Между тем динамическое равновесие в других разделах физики и в химии означает состояние не покоя, а подвижного баланса в ходе одновременно идущих противоположных процессов, например, испарения и конденсации или синтеза — распада при обратимых химических реакциях. «Равновесие» в данном случае означает сохранение определенного состояния, взаимоотношения. Продолжительность такого равновесия специально не оговаривается, но подразумевается, что она в открытых системах длительна, а в закрытых условно бесконечна.

Далее

Экологические проблемы и общественная реакция на них

К сожалению, соображения бережного отношения к природе нельзя ни навязать, ни внушить насильно; только само по себе оно может незаметно войти в обиход каждого и стать никому снаружи незаметным, но непременным стимулом созидателя.

Далее

Общие черты современного экологического кризиса и осознание его обществом

Все упомянутые выше процессы и вопросы, в том числе формирование экологических областей знания (глава 1), не стоили бы анализа, если бы экология не превратилась в учение о путях выживания человечества. Отсюда и идеологическая ее составляющая, и взрывообразное, довольно хаотичное развитие, отражающееся в перетягивании терминологических одежд. Фактически происходит всемирная гуманитарно-экологическая революция, сменяющая научно-техническую. В последнее время ее и нельзя было называть научно-технической в полном смысле выражения. Скорее это был технический взрыв, базировавшийся на накопленном знании XIX — первой половины XX веков.

Далее

Господствующие концепции

Большинство перечисленных проблем широко освещены в печати. Менее известны проблемы антропогенного освобождения экологических ниш и заполнения их вредными и опасными организмами, в том числе болезнетворными (вероятно, таков был механизм распространения вируса иммунодефицита человека — ВИЧ, вызывающего пока неизлечимое заболевание СПИД, и возбудителя лейкозов скота). Однако среди проблем экологии эта одна из самых острых и потенциально опасных. Именно возникновение новых летальных заболеваний наиболее вероятно в процессе вполне возможного самоизреживания популяций человека, достигших аномально больших размеров. В природе это естественный процесс, относящийся к экологическим факторам, зависящим от плотности населения популяции. Популяционные взрывы обычно сопровождаются возникновением вспышек заболеваний. В случае людей помимо контролируемых болезней (чума, желтая лихорадка и т. п.) закономерно должны возникать новые, ранее не проявлявшиеся или не существовавшие. Например, были уже вспышки «болезни легионеров», синегнойной инфекции в родильных домах и др.

Далее

Экологизация лесного хозяйства и промыслов

Мировая добыча рыбы и рыбопродуктов, видимо, дошла до потолка биологической продуктивности гидросферы — около 95 млн т (при теоретической потенциальной возможности в 100—150 млн т). Из пресноводных водоемов и водотоков извлекается до 10 млн т рыбы, раков и т. п. В части Северного моря Атлантики, в Баренцевом и Белом морях Северного Ледовитого океана перелов уже столь высок, что исчезли не только треска, но и мойва, которой питалась треска. Вероятно, в ближайшее десятилетие произойдет срыв во всем рыбном промысле мира.

Далее

Экологические проблемы транспорта

Литература по этим вопросам необозрима, реальные же успехи довольно скромны, хотя иногда достаточно заметны.Поиск продолжается очень интенсивно не только из экологических соображений, но, прежде всего, в надежде на перспективы развития. Когда-то лошадей «съел» овес: система «овес — лошадь» стала малоэффективной энергетически, по трудоемкости и цене корма, по скорости передвижения. Автомобили могут быть «съедены» нефтепродуктами. Последние временами очень дорожают и возникает угроза их дефицита. Неравномерность распределения в мире запасов нефти ведет к политической напряженности. Трансформация более обильного и дешевого угля в электроэнергию перспективна, но велики потери при передаче электротока, а очистка газов тепловых электростанций затруднена. Запасы гидроэнергии близки к исчерпанию прежде всего из-за разрыва плотинами экологической цепи река — море. ГЭС потенциально становятся одними из самых экологически опасных энергоисточников. Будущее атомных станций современного типа беспросветно — нет безопасных мест захоронения радиоактивных отходов.

Далее

Социально-экологические мероприятия

Общая экологизация общественной жизни пока в основном весьма поверхностна и не затрагивает глубоких основ социально-экономического функционирования и развития человечества. Она лишь начинает осознавать экологические ограничения глобального, регионального, национального, локального и точечного уровней. Общемировая экополитика пока не выработана. Даже ясные угрозы типа разрежения озонового экрана планеты, изменения климата в результате выброса некоторых газов в атмосферу (СОг, метана и др.), опустынивания, появления группы новейших заболеваний (СПИД ВИЧ, синдрома психологической усталости, болезни легионеров. лейкоза скота и др.) не ведут к быстрому реагированию общественных механизмов. Дoминиpveт технократическая мысль и узкий практицизм.

Далее

Экологический бизнес и рынок

Рынок в экономике — понятие очень широкое. Многие воспринимают его как синоним базара (привоза), ограничивая примитивной куплей-продажей товаров и оставляя в стороне даже услуги. Экономисты нередко совершенно справедливо говорят о нескольких рынках: товаров, включая сюда природные ресурсы, услуг, труда и капитала. И хотя В. Даль однозначно утверждал: на рынке ума не купишь, это всемирное торжище включает в себя и обмен знаниями, идеями, материализованными в патенте, лицензии, а иногда и не защищенные ничем, кроме авторского права. Интеллектуальная собственность хотя и почти беззащитна в наши дни (особенно в бывшем СССР), но имеет очень высокую рыночную цену. Недаром существует промышленный шпионаж.

Далее

Критерии оценки деградации среды в нашей стране

В предыдущих разделах уже неоднократно упоминались экологические проблемы, возникшие в пределах бывшего СССР. В этом разделе сделана попытка дать беглую географическую их схему, исходя из определенных критериев сохранности среды жизни или, наоборот, ее деструкции.

Далее

Пути выхода из экологического кризиса

Определить контуры схемы будущего развития всегда легче, чем разработать план действий и тем более создать программу этих действий с построением дерева целей. К сожалению, эта истина недостаточно усвоена в нашей стране, поэтому сразу идет разработка «программ» (в том числе экологических), которые при ближайшем рассмотрении оказываются сводом благих пожеланий, поставленных труднодостижимых целей и определенных малореальных сроков, не объединяемых в единую систему оценкой имеющихся материальных, трудовых и прочих возможностей. Все создаваемые в нашей стране «программы» невыполнимы потому, что они непрограммны. И составить их невозможно из-за отсутствия соответствующей научной и информационной базы, экономической и законодательно-юридической основы. Можно лишь наметить общие черты экоразвития в условно глобальном, региональном, локальном и точечном масштабах. Логически и по существу следовало бы начать с нижнего уровня иерархии, но для текстового описания удобней обратный путь.

Далее

Оптимистический пессимизм

Человечество стоит перед второй, более высокой волной экологического кризиса. Индустриальные слоны, вторгшиеся в посудную лавку биосферы, получают подкрепление от промышленной саранчи развивающихся стран. Видимо, уже началась деструкция природных систем, ожидавшаяся по срокам ранее, но все же наступающая. Люди, хотя и давно уже предупрежденные алармистами, не готовы к тотальной экологизации даже там, где для этого есть все предпосылки. Экологичное еще до конца не стало экономичным, а социальные выигрыши не уравнялись по значению с примитивными доходами. Экологическая угроза осознана далеко еще не везде, а главное, не получила разрешения в позитивных программах широкого масштаба. Усиливается опустынивание, обезлесивание, до конца не решены проблемы подкисления осадков, смога, изменения климата, истощения озонового экрана, биологических ресурсов и многие другие.

Далее

Г л а в а 7. Система потребностей человека (экологический подход)

Не следует насиловать природу, следует повиноваться ей, необходимые желания исполняя, а также естественные, если они не вредят, а вредные сурово подавляя.

Далее

Особенности экологического подхода к человеку

В роли таких метанаук выступают современные экология человека и социальная экология1, сохраняющие от биологической предшественницы лишь общий принцип: изучать нечто (одушевленное, в том числе человека, и неодушевленное, например, промышленное предприятие, но с включением живого) как центральный объект в основе большой, как правило, многоуровневой системы, называемой «средой». При глобальном общеземном подходе такой средой оказываются как внутренние ч сти планеты, так и Солнечная система, даже космос в целом.

Далее

Среда жизни

Окружающая человека среда состоит из четырех неразрывно взаимосвязанных компонентов-подсистем: а) собственно природной среды, б) порожденной агротехникой среды — «второй природы», в) искусственной среды — «третьей природы» и г) социальной среды. Поскольку эти понятия нередко получают различное толкование, дадим им определение и краткую характеристику.

Далее

Человечество и человек как большая система

Социальное развитие вида человек разумный никто не отрицает. Зато его современный биологический прогресс оспаривается многими. Основанием для этого служит морфологическое сходство наших далеких предков с ныне живущими людьми. Предполагается, что генетически человечество принципиально однородно уже десятки тысяч лет, а факторы отбора в человеческих популяциях почти не действуют. И то, и другое утверждение кажутся весьма сомнительными. Расовая и адаптивная дифференциация людей1, шедшая на протяжении всего времени существования вида человек разумный, скорее говорят об обратном. Генетическая целостность вида в смысле репродуктивных возможностей и предполагаемой тысячелетней стабильности умственных потенций (тоже гипотеза, требующая доказательств, прямые из которых не могут быть получены2, так как оживить далеких предков невозможно) еще не означают его неизменности. Что касается отбора в условиях огромного давления мутаций, то тут нередко встречается упрощенно-биологический, огрубленный подход к человеку. Видимо, преимущества имеет более тонкий и разносторонний анализ, учитывающий реальные ограничения изменчивости, но и не сбрасывающий со счетов трудноуловимый «в снятом виде» под социальными наслоениями биологический механизм. После длительного процесса расообразования ныне идет обратный — слияния рас. Однако отнюдь не так просто, бесконфликтно и быстро, как это нередко упрощенно принимается.

Далее

Классификация потребностей людей

Литература, посвященная исследованию проблемы влечения и потребностей человека, достаточно велика, а если учесть весь медицинский ее массив, то огромна. Однако попытки целостного подхода к человеку, как упомянуто уже выше, делают лишь философы и отчасти психологи, всегда детально разбирающие классификацию потребностей1. Менее целостен подход экономистов, но соответствующие работы буквально бесчисленны. Для упрощения нашей задачи сошлемся на относительно недавно вышедшую монографию Л Я- Барановой «Личные потребности» (М.: Экономика, 1984. 200 с). Эго позволит не прибегать к детальному анализу литературы, считая, что она известна заинтересованному читателю.

Далее

Некоторые практические выводы

Перечисленные группы потребностей человека неодинаково остры в преломлении к личным нуждам всех людей, и как уже отмечено, находятся в теснейшей взаимосвязи между собой. Так, потребность в пище одновременно биологическая, этническая и экономическая (с соответствующими нюансами), семья—биологическая, этологическая, социальная и экономическая потребность, труд необходим биологически, этологи-чески, этнически, социально, экономически и сам по себе, но везде как особое проявление.

Далее

Эпилог

Эта книга была задумана чуть больше 20 лет назад в период подготовки Стокгольмской конференции ООН по окружающей человека среде. Отдельные главы написаны в разные годы. Жизнь так стремительна, что быстро трансформирует многие устоявшиеся представления. Другие получают большую устойчивость. Их принимает общество как естественно данное.

Далее