ОБЩЕСИСТЕМНЫЕ ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ

Системные законы экологии отражают фундаментальные законо-мерности существования и развития биосферы. В наиболее общем виде они сформулированы американским экологом Б. Коммонером:

« все связано со всем»; «все должно куда-то деваться»; «ничто не дается даром»; «природа “знает” лучше».

Законы Б.Коммонера не претендуют на систематологическую строгость. Это скорее афористические правила, которыми должны поль-зоваться люди в процессах природопользования. В них не дается рас-шифровка причинно-следственных связей, а лишь указывается на явле-ния.

Закон «все связано со всем» – отражает всеобщую связь вещей и явлений в природе и в человеческом обществе.

Всеохватность связей может быть продемонстрирована на любом системном уровне. Однако живые системы характеризуются наиболее разнообразными, разветвленными и интенсивными взаимопереходами вещества, энергии и информации. Они образуют экологические сети взаимосвязей.

Рассматриваемое обобщение подтверждает закон единства«ор-ганизм – среда»,сформулированный В.И.Вернадским:жизнь развива-

ется в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее ор-ганизмов.

Биологические системы на любом иерархическом уровне получа-ют для своего существования из окружающей среды вещества, энергию, информацию и отдают в окружающую среду трансформированные ве-щества, энергию и информацию. Обмен между организмами и окру-жающей средой веществом и информацией, а также их общее участие в проведении и распределении потока энергии является основой тесных взаимоотношений, взаимосвязей, взаимозависимости между живыми организмами и окружающей их средой.

Подтверждением действия рассматриваемого закона может слу-жить химический состав живых организмов. Живое вещество, в основ-

ном, состоит из химических элементов, являющихся водными и воз-душными мигрантами, т.е. образующих газообразные и растворимые соединения. 99,9 % массы живых организмов приходится на те 14 эле-ментов, которые преобладают в земной коре: углерод, азот, кальций и др. Поэтому жизнь можно считать химической производной земной ко-ры . В организмах обнаружены почти все элементы таблицы Менделее-ва, т.е. они характеризуются той же химией, что и неживая природа.

Множественность связей относится не только к локальным экоси-стемам. Все живое на Земле подчинено космическим силам, единому потоку солнечной энергии, его ритмам. Глобальные круговороты ве-ществ, ветры, океанические течения, реки, миграции птиц и рыб, пере-носы семян и спор, деятельность человека и влияние антропогенных объектов – все это в той или иной степени связывает пространственно удаленные природные комплексы и придает биосфере признаки единой коммуникативной системы.

Густая динамическая сеть связей и зависимостей характерна так-же для человеческого общества. Причем эта сеть связей переплетена с системой связей в природе. И природа, и общество находятся в одной сети системных взаимодействий.

Закон «все должно куда-то деваться» отражает, по сути, извест-ные законы сохранения.

В отличие от человеческого производства и быта, живая природа

в целом практически безотходна. В ней нет такой вещи, как мусор. Бла-годаря наличию биотического круговорота веществ, все остатки орга-нических соединений разлагаются до простых неорганических веществ

и рано или поздно вновь потребляются растениями. При этом в биосфе-ре в целом всегда соблюдается количественный баланс масс и равенство скоростей синтеза и распада.

Деятельность человека привела к изменению химического состава среды обитания, возникновению необычных для поверхности земли, воды и воздуха высоких концентраций ряда элементов, появлению стойких синтетических соединений, чуждых живым организмам. По-скольку из всего колоссального объема материалов и веществ, извле-каемых из недр, перерабатываемых и синтезируемых человеком, в при-родный круговорот попадает лишь малая часть, то замкнутость круго-воротов веществ существенно нарушается. Появляется огромное коли-чество разнообразных отходов, нарушающих функционирование эколо-гических систем.

Закон «ничто не дается даром». В экологическом контексте за этим утверждением скрывается мысль о качественной направленности эволюции систем, о цене развития. Как известно, системы развиваются

в сторону усложнения и совершенствования организации. Это развитие

происходит за счет окружающей среды, а также за счет собственных ка-чественных ресурсов. Любое новое приобретение в эволюции системы обязательно сопровождается утратой какой-то части прежнего дос-тояния и возникновением новых, все более сложных проблем.

Действие данной закономерности можно продемонстрировать на следующих примерах. Первые клетки – сине-зеленые водоросли – были необычайно жизнестойки, выживали в любой, даже агрессивной среде, и не знали смерти, размножаясь простым делением. Появившиеся вслед за ними ядерные фотосинтезирующие клетки приобрели более совер-шенную энергетику, но заплатили за это утратой бессмертия. Возникно-вение генетического кода и механизма передачи наследственных про-грамм развития увеличило разнообразие форм и приспособляемость свободных клеток, но зато оказалась резко пониженной их индивиду-альная физико-химическая устойчивость. Им понадобилась кооперация.

С появлением многоклеточных организмов (грибов, растений, жи-вотных) и выходом их на сушу во много раз увеличилось биоразнообра-зие. Но вместе с многоклеточностью к живым существам пришли ста-рость и болезни, в том числе инфекции, злокачественные опухоли, пара-зитизм и т.д.

По отношению к экономии природы и экономике человека закон “ничто не дается даром” звучит так: не существует бесплатных ресур-

сов; пространство, энергия, солнечный свет, вода, кислород, какими бы «неисчерпаемыми » не казались их запасы на Земле, неукоснительно оплачиваются любой расходующей их системой.

Закон «природа“знает”лучше» – главный критерий эволюцион-ного отбора. Это утверждение очень важно для понимания взаимоотно-шений человека и природы.

Люди создали множество вещей, которых нет в природе, и на оп-ределенном этапе эволюции человек провозгласил свое превосходство над ней. Однако такое представление оказалось ложным. Природа не имеет тех или иных веществ, объектов и т.д. не потому, что не смогла создать их, а потому, что не посчитала нужным или, испробовав, не ста-ла развивать, отказалась.

Несомненно, человеческая техника по многим характеристикам (прочность, мощность, концентрация энергии, скорость движения, дальность передачи и др.) превзошла возможности живых организмов. Но по изобретательности использования законов природы, по принци-пам, оригинальности, совершенству и красоте конструктивных реше-ний, по экономичности и эффективности, по здравому смыслу техниче-ские устройства намного уступают биологическим системам. В этом легко убедиться, сравнив солнечную батарею и зеленый лист растения, компьютер и человеческий мозг и т.п. Превосходство живого относится

и к экологическим системам, которые намного более устойчивы, чем искусственные системы.

Возможность «знать лучше» природа выработала на протяжении миллиардов лет в бесчисленном чередовании актов отбора, проб и оши-бок. Все в природе – от простых молекул до человека – должно было пройти очень жесткий отбор, прежде чем занять свое место в биосфере. Сегодня планету населяет лишь одна тысячная часть испытанных эво-люцией видов растений и животных.

Главный критерий этого отбора – вписанность в глобальный био-тический круговорот, увеличение его эффективности, заполненность всех экологических ниш. С каждым биологическим видом, который на-рушил этот закон, уменьшая замкнутость биотического круговорота, эволюция рано или поздно расстается.

Человеческая индустриальная цивилизация очень быстро и грубо нарушает замкнутость биотического круговорота в глобальном масшта-бе, что не может остаться безнаказанным. В этой критической ситуации должен быть найден компромисс и выработаны условия его принятия.