Факторы изменения
К настоящему времени известно четыре основных источника глобальных изменений в жизни Земли. Первый из них ВНЕЗЕМНОГО (космического) происхождения и может быть обусловлен внешними по отношению к нашей планете факторами: столкновением с крупными космическими телами (астероиды, метеориты, болиды и др.); повышенным корпускулярным облучением со стороны Солнца или еще более мощных внешних источников; наконец, чем-то иным, до сих пор явно не обнаруженным но также приходящим извне Земли. Другим источником таких перемен являются процессы, характерные для НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ ПЛАНЕТЫ: тектонические явления, эрозионные процессы, геомагнитные флюктуации и т.д.
Еще одним источником движения являются процессы, обусловленные разнообразными ЖИВЫМИ ОРГАНИЗМАМИ растительного и животного происхождения. Эти процессы развиваются главным образом в том околоповерхностном слое Земли, который получил в научных кругах наименование "БИОСФЕРА". Наконец, в отдельный источник глобальных перемен в жизни планеты Земля необходимо вынести ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА (т.н. "антропогенный фактор").
Такое выделение обусловлено стремительным ростом объемов вещества и энергии, перемещаемым человечеством в ходе его постоянной жизнедеятельности. Так, вся биомасса Земли оценивается, по некоторым источникам, в пределах от 1,4 до 3,0 триллионов тонн сухого вещества [8]. Общая масса людей, населяющих сегодня нашу планету, составляет примерно 300 млн. тонн, т.е. примерно одна десятитысячная часть всей биомассы планеты. В начале двадцатого века человечество в результате своей жизнедеятельности перемещало около 50 млрд. тонн живого и неживого вещества. К середине 80-х годов двадцатого столетия оно перемещало около 150 млрд. тонн живого и примерно столько же неживого вещества. Это уже сопоставимо с количеством сухого вещества, создаваемого всеми автотрофными организмами суши (122 млрд. тонн в год, тот же источник). С учетом удвоения темпов прироста мирового производства за каждые 15 лет можно ожидать, что к двухтысячному году эта цифра возрастет до 600 млрд.
тонн. Из сказанного видно, что человечество, действительно, стало глобальным фактором земной биосферы. Последствия его деятельности все более заметно сказываются на жизни планеты и при сохранении сегодняшних тенденций (росте объемов вещества и энергии, перемещаемых человеком, при недостаточной их сбалансированности) способны полностью уничтожить высшие формы жизни на Земле.
Основная задача экологизма
Важнейшей задачей ЭКОЛОГИЗМА на сегодняшний день видится выработка более разумных вариантов траектории общественного развития, способных предотвратить катастрофический финал человеческой цивилизации или хотя бы существенно отодвинуть его в далекое будущее планеты. Это может быть достигнуто, если деятельность человеческого общества будет строиться с учетом основных законов Природы, в числе которых важнейшими для него станут принципы экологизма. И здесь совсем не лишне вспомнить слова Френсиса Бэкона : "...природа побеждается только подчинением ей".
Экологические ниши в агроландшафтах
По мнению ведущих ученых основная проблема человечества сегодня - переход к экологически сбалансированному развитию всей деятельности человечества. Необходимо увязывать действия, направленные на развитие отдельных районов с глобальной экологической перспективой, в которой ответственность за выработку стратегии сбалансированного развития будут нести густонаселенные промышленные районы. Важное место в решении этого принадлежит вопросу о роли экологических ниш в агроландшафтах.
М.И.Лопырев дает следующие определение: "Агроландшафт - участок земной поверхности, обычно ограниченный естественными рубежами, состоящий из комплекса взаимосвязанных природных компонентов, элементов системы земледелия и землеустройства с признаками общей (единой) системы".
В агроландшафте экологически равновесно сочетаются пашня, луг, лес, вода и другие компоненты агросреды.
В 1928 году Дж.Гринеллом введено понятие "экологическая ниша". Н.Ф. Реймерс дает такое определение этому понятию: " Ниша экологическая - место вида в природе, включающее не только положение вида в пространстве, но и функциональную его роль в сообществе и его положение относительно абиотических условий существования (температуры, влажности и т.п.)". Он считает, что если местообитание - как бы адрес организма , то ниша - как бы его профессия. Она может быть занята или не занята видом, так как это функциональное место вида в экосистеме, включая его роль в этом образовании.
Понятие "экологическая ниша" окончательно не установилось. Как можно объединить эти понятия? Агроландшафт - в обобщенном виде, определенный участок территории, при этом нас интересуют не его размеры, а характеристики и свойства. По аналогии с экосистемами агроландшафты составляют сложные природные объекты, дополненные в последнее время искусственными. Поэтому для них ,очевидно, будут справедливы многие из тех свойств, которые характерны для экосистем: сложность; целостность; способность к сохранению (буферность); управляемость; наблюдаемость; элементы системы имеют качественное различие; функции экосистем обусловлены характером циркуляции вещества и энергии, взаимодействием элементов системы и связью экосистемы с окружающей средой; структуры в экосистемах характеризуются физическими условиями.
Таким образом, из свойств агроландшафта следует, что это есть некая пространственная форма.
Экологическая ниша - это место вида и "его профессия". Например: определенные породы деревьев, организованные определенным образом, которые образуют лесополосы или определенный вид почвы образующий поле и т.п.). Это означает, что экологическая ниша - есть содержание, наполнение агроландшафта.
Видно, что эти два понятия дополняют друг друга, т.к. оперируя ими, можно полностью описать положение и состояние интересующего нас вида в интересующем нас месте. Связки: поле-почва, лесополоса-толщина, ширина - порода деревьев и т.п. - это есть внутреннее и внешнее проявление агроландшафта.
1.3. Смерть как способ обновления жизни
Смерть есть способ обновления жизни - единственный способ, который смогла придумать слепая биологическая эволюция. Одноклеточные "бессмертны", в том смысле, что их клетки способны делиться бесконечное число раз. Смерть появилась на более позднем этапе эволюции, когда возникли многоклеточные. Если даже поначалу и существовали "бессмертные" (в вышеупомянутом смысле) многоклеточные, все они к настоящему времени исчезли, и легко понять почему. Представим себе многоклеточный организм. Какие-то клетки внутри него с течением времени отмирают и заменяются точно такими же. Обязательно точно такими же, поскольку клетки-мутанты нарушили бы работу такой сложной системы как многоклеточный организм, а это значит что в любом многоклеточном организме должна быть подсистема устраняющая клетки-мутанты, иначе организм погибнет (такую роскошь, как эволюция за счет мутаций всего организма могут позволить себе только одноклеточные). Если бы клетки в многоклеточном организме были способны размножаться бесконечное число раз, этот организм существовал бы в неизменном виде вечно, но при этом, как и всякий организм , он бы размножался и вскоре его потомки заполнили бы всю доступную экологическую нишу обитания. После этого размножение бы прекратилось.
Одновременно с этим прекратилась бы всякая эволюции этого вида, и бессмертные и неизменные организмы существовали бы до тех пор, пока не изменятся внешние условия обитания. Но раньше или позже условия действительно меняются, и тогда "бессмертный" вид обречен на полное вымирание, ибо он приспособлен только к старым условиям. По-видимому таким образом естественный отбор уничтожил в свое время всех бессмертных, оставив только те организмы, клетки которых способны делиться лишь ограниченное число раз.
Так была изобретена смерть. В свое время это было большим достижением - своего рода аналогом идеальной памятит.(т.е. забывания) на уровне биологического вида. Но с появлением сознания это изобретение сделалось анахронизмом, ибо сознанию не нужна смерть для того, чтобы меняться - ему достаточно забывания.
Модульная система бессмертия освобождающая
сознание от полной зависимости от конкретного тела, позволяет покончить с этим варварством - уничтожением сознаний только для того, чтобы обеспечить возможность обновления тел. Эта система вообще полностью "разводит" эти два вопроса. Смена поколений у бимарионов
(т.е. у модулей тела) может происходить нормальным биологическим путем. Смена же "поколений" у сознания происходит за счет неполного переписывания информации из старого мозгового модуля в новый, причем при такой смене поколений не теряется непрерывность сознания ("я" продолжает существовать, хотя оно во многом меняется, но это гораздо более "преемственное" и постепенное изменение, чем та "точка разрыва", которая возникает при смерти старика и рождении младенца).
2. Процесс образования экологичесих ниш (на примере МЕЛОВОго БИОЦЕНОТИЧЕСКого КРИЗИСа)
Биоценотический кризис начался с растительного покрова суши. Растения относятся к основным организмам-продуцентам, создающим органические вещества из неорганических за счет солнечной энергии, и составляют основу экологических систем.
Далее вещество и энергия передаются по пищевым (трофическим) цепям; организмы-консументы (потребители готовой органики) приспособлены к питанию определенной пищей, и изменения в начальных звеньях трофических цепей неизбежно приводят к перестройке всего биоценоза.
Изменение растительного покрова в ходе замещения сообществ голосеменных растений (мезофита) сообществами покрытосеменных (кайнофитом) привело к полной перестройке сухопутных экосистем. Далее процесс реорганизации проходил по трофическим цепям и вызвал изменения фауны, а также принципиальные изменения характера и ускорение темпов эволюции.
Почему же в середине и конце мелового периода наблюдается значительный всплеск темпов эволюции? В норме эволюционный процесс сильно заторможен. Каждый из видов живых организмов занимает свою экологическую нишу (определенный объем в многомерном пространстве факторов и ресурсов среды обитания) и на ее краях конкурирует с другими видами. Образование новых видов возможно за счет разделения уже существующих ниш или вытеснения других видов, поскольку свободных экологических ниш в биоценозе, как правило, нет. Для такого процесса постепенной эволюции нередко используют термин "когерентная эволюция". Однако в некоторых условиях биоценозы разрушаются и целые группы организмов перестают существовать, освобождая свои экологические ниши . Происходит катастрофическая перестройка биоценозов - экологический кризис. В ходе разрешения этого кризиса пустующие экологические ниши быстро заполняются видоизмененными потомками уцелевших организмов . В отличие от нормальных условий с сохранением или медленным нарастанием разнообразия организмов экологические кризисы характеризуются мощным вымиранием, не скомпенсированным видообразовательными процессами, вслед за которым следует взрывная или некогерентная эволюция в ходе заполнения пустующих экологических ниш.
Вероятно, покрытосеменные растения сложились в ходе конкуренции в равнинных сообществах энтомофильных (насекомоопыляемых) голосеменных.
Начиная с середины мезозоя голосеменные растения вступают в тесные взаимоотношения с насекомыми, появляются подобия цветков и соцветий.
Эти голосеменные (беннетиты и кейтониевые) образовывали пышные цветущие заросли. Предполагается, что исходно покрытосеменные разделяли экологические ниши с голосеменными "сорняками" на участках нарушенного растительного покрова, например оползни и наносы по берегам рек. Далее биоценоз восстанавливался, и место этой пионерной растительности занимали другие виды голосеменных. Происходила экологическая сукцессия, то есть закономерная однонаправленная смена сообществ в биоценозе в направлении стабильного (климаксного) сообщества.
Покрытосеменные исходно вытеснялись начальными сукцессионными сообществами голосеменных. Однако они обладали преимуществами в ходе борьбы за существование. Прежде всего они имели цветки и плоды: оба этих приспособления изначально были предназначены для защиты органов размножения от насекомых. Хорошо известно о давнем симбиозе насекомых-опылителей и растений, тем не менее опылители - далеко не мирные посетители цветов: они и поныне собирают дань с растений в виде пыльцы и нектара как плату за перекрестное опыление. На начальных этапах эволюции процесс опыления сопровождался существенным повреждением органов размножения растений. Не исключено, что первые цветки покрытосеменных лучше привлекали опылителей и тем самым отвлекали их от опыления голосеменных растений. Покрытосеменные приобрели способность прерывать сукцессионные ряды: на участках, занятых ими, уже не могла восстанавливаться нормальная мезозойская флора.
До конца раннего мела (до апта-альба) фауны насекомых плавно эволюционировали и постепенно приспосабливались к меняющимся условиям. Далее быстрое вымирание сопровождается не менее быстрой прогрессивной эволюцией насекомых на уровне семейств, причем вымирание всегда предшествовало новообразованию. В фаунах конца раннего мела, в самый разгар экологического кризиса, наблюдается преобладание реликтовых, в основном юрских, групп насекомых.
Вскоре после этого на границе раннего и позднего мела среди них началось значительное вымирание.
Эволюция насекомых резко ускорилась: сперва происходило вымирание и освобождались ранее занятые экологические ниши. Чуть позже происходило скачкообразное ускорение эволюции насекомых, и пустующие ниши быстро заполнялись новыми группами. Между этими последовательными событиями фауна насекомых представляла собой обедненную, но уже прогрессивную и близкую к современной фауну с примесью вымерших впоследствии эндемичных семейств.
Далее, в позднемеловое время, разнообразие на уровне семейств возрастает за счет новообразования. Многочисленными становятся муравьи, термиты, бабочки. Заметную роль начинают играть также паразиты бабочек - наездники. Доминируют только дожившие доныне семейства, хотя иные из них, например комарики-сциароцериды, сейчас относятся к реликтам. По облику эти фауны уже кайнозойские, но обедненные. Насекомые самого конца мела и начала палеогена не демонстрируют каких-либо признаков сильного вымирания. Конечно, продолжается постепенное исчезновение мезозойских реликтов, например очень крупных сетчатокрылых каллиграмматид, внешне похожих на дневных бабочек, но никаких катастрофических изменений в фауне насекомых не отмечено.
2.1. Трагедия пресноводных биоценозов
В водоемах суши ситуация вплоть до второй половины мела принципиально отличалась от современной, особенно в озерных биоценозах. В озерах обитали группы животных, позднее приуроченные к текучим водам. Это заметно на примере насекомых из отрядов веснянок (ныне почти исключительно обитателей ручьев и рек), стрекоз из группы Anizozygoptera и поденок. В воде было много ракообразных - конхострак и остракод. В водоемах обитало мало фильтраторов, питающихся взвешенными в воде органическими частицами, и было много потребителей водорослей. Озера имели необычный вид: они были очень теплыми, мелководными, с чистой прозрачной, насыщенной кислородом водой. Вся продукция быстро потреблялась, корма было мало (такие водоемы называются олиготрофными), и вода даже в самые жаркие дни не зацветала.
Не было зарастания озер водными растениями, что наблюдается повсеместно в наши дни, да и донная растительность была во многом иной. В воде преобладали папоротники, мхи, хвощи, харовые водоросли, а вот современные рдесты, кувшинки, ряски и другие водные покрытосеменные отсутствовали. Водные растения имели небольшой объем мягких тканей, в воду попадало мало биогенов, и в водоемах не происходило массового распада органических остатков и закисления, что в современных условиях приводит к исчезновению кислорода и заморам. Некоторые растения могли образовывать сплавины на водной поверхности.
Ситуация резко изменилась с возникновением кайнофитных сообществ на суше. Листва и другие формы опада покрытосеменных гораздо обильнее, чем у голосеменных, и быстрее разлагаются. Поступление в водоемы второй половины мелового периода большого количества органических остатков покрытосеменных и вместе с ними биогенных химических элементов привело к массовой эутрофикации (обогащению органикой) пресных вод суши. Вода в озерах и реках стала цвести, на дне скапливались гниющие остатки, количество кислорода катастрофически снизилось вследствие развития бактерий и водорослей. Древние биоценозы пресных вод были уничтожены. Верхнемеловые озерные фауны практически неизвестны, хотя озерные отложения обнаруживаются достаточно часто. Как правило, они содержат много органики и лишены остатков пресноводных животных.
В водоемах второй половины мелового периода возник экологический кризис, произошла мощная перестройка пресноводных биоценозов, в результате чего исчезли все раннемеловые группы пресноводных насекомых. Им на смену стали приходить новые, уже кайнозойские доминанты, многие из которых получают кислород из воздуха или устойчивы к аноксии (удушью) в воде: жуки-плавунцы, разнообразные водные клопы, комары, разнокрылые стрекозы. Многие пресноводные водоемы конца мела напоминали зловонные ямы, забитые гниющей листвой покрытосеменных. Современный облик озер и рек складывался постепенно и приобрел современные черты через много миллионов лет после окончания мелового кризиса.
Лишь в олигоцене ( середина кайнозойской эры) сложились близкие к современным пресноводные сообщества рыб, моллюсков, водных покрытосеменных и диатомовых водорослей.
2.2. Великая морская катастрофа
В начале мелового периода восстанавливается разнообразие семейств морских животных после предыдущего великого вымирания на границе палеозоя и мезозоя. Развиваются богатые фауны кораллов и моллюсков, растет разнообразие рыб. Появление мелководных морей на затопленных частях континентов способствовало процветанию морской флоры и фауны. Кстати, крупнейшие динозавры. были обитателями мелководий, на сушу они выбраться не могли, поскольку кости не выдержали бы веса тела.
В середине мела во время небольшого похолодания меняются фауны брюхоногих моллюсков и кораллов. Начинается бурное, но исторически кратковременное развитие фораменифер и микропланктона (кокколитофорид). Высокая продуктивность планктона способствовала накоплению сланцев, образованию месторождений нефти и газа. Мельчайшие известковые скелеты планктонных организмов образовали многометровые пласты писчего мела. Следует подчеркнуть, что накопление этих слоев и само существование известнякового планктона были возможны лишь в очень теплой насыщенной углекислотой воде: при понижении температуры карбонат кальция растворяется с образованием гидрокарбоната.
Падение температуры в конце мелового периода могло нарушить хрупкое химическое равновесие в океанах и повлиять на обитателей известковых скелетов и другие организмы. Аналогичные проблемы, видимо, испытывали брюхоногие моллюски и кораллы во время небольшого среднемезозойского похолодания, сопровождавшегося их частичным вымиранием. Трудности с построением скелетов могли испытывать и другие организмы, в том числе и обитатели суши, поскольку гигантские количества кальция и углекислоты были выведены из биологического круговорота и захоронены на морском дне. Еще один удар по экосистемам моря нанесли кайнофитные биоценозы суши, которые удерживали биогенные элементы и быстро включали их во внутренний оборот в пределах биоценоза: это лишало моря подпитки биогенами, смываемыми с материков.
На границе мела и палеогена наблюдается массовое вымирание планктонных водорослей (фитопланктона). Мощное вымирание затронуло все организмы, связанные с ними пищевыми отношениями. Планктонные форамениферы, простейшие, питавшиеся фитопланктоном, также испытывают вымирание на протяжении менее 1 млн лет. Морские головоногие моллюски - аммониты вымирают за 2 млн лет. Их судьбу разделили морские рептилии. Меньше пострадали животные, питавшиеся не планктоном, а оседающими на дно взвесями, например кораллы и брюхоногие моллюски. Еще менее заметно вымирание в рядах хищников и детритофагов, таких, как ракообразные и рыбы.
В конце мелового периода вымерли также многие семейства морских брахиопод, простейших, морских лилий и других иглокожих, кишечнополостных, губок, мшанок и двустворчатых моллюсков. Исчезли и крупные морские рептилии, составлявшие высшие звенья трофических цепей. Эти группы были связаны пищевыми цепями с планктонными организмами и вымерли вместе с массовой гибелью планктона. Морская регрессия и сокращение площади мелководных морей могли способствовать вымиранию в морских биоценозах.
2.3.Судьба «властелинов суши»
Самым ярким событием трагической летописи мезозоя было вымирание динозавров. Всего описано около 800 видов динозавров, половина из них представлена единственным найденным экземпляром. Эти рептилии были очень разнообразны. Иные были величиной с курицу, но некоторые достигали длины 36 м при весе до 150 т. Разнообразие динозавров и других рептилий нарастало вплоть до кампана (верхний мел), но в самом конце мелового периода (в маастрихте) уже наблюдались признаки упадка и сокращения разнообразия. Далее последовало быстрое вымирание на границе мезозоя и кайнозоя.
Другие позвоночные не испытали столь трагического упадка в конце мелового периода. Фауна ящериц сменилась параллельно с насекомыми еще в середине мела и слабо пострадала от великого вымирания. Птицы появились в юрском периоде и исходно были представлены некрупными лесными видами. Наряду с ними на протяжении значительной части мелового периода продолжали существовать летающие рептилии - птерозавры, однако они предпочитали открытые пространства и занимали экологическую нишу гигантских парителей после эпохи вымирания доставшуюся птицам.
Птицы в конце мелового периода утратили зубы; некоторые гигантские нелетающие птицы кайнозоя впоследствии занимали динозавровые экологические ниши. В меловом периоде уже были плацентарные и сумчатые млекопитающие. Сумчатые незначительно пострадали от вымирания, а фауна плацентарных почти не испытала изменений в конце мела.
Для объяснения массового вымирания позвоночных в конце мелового периода было выдвинуто множество гипотез [5]. В последнее время широкую известность приобрели "ударные" гипотезы вымирания, связывающие исчезновение мезозойских позвоночных с падением крупного метеорита [2]. Вслед за таким катастрофическим событием, по мнению авторов этой импакт-гипотезы, последовали выброс огромного количества пылевых частиц в атмосферу и резкое снижение притока солнечной энергии к поверхности планеты. Температуры резко понизились, наступила метеоритная зима (аналог ядерной зимы после атомной войны), и крупные позвоночные либо вымерзли, либо погибли от голода. Падение освещенности на несколько лет привело и к гибели морского фотосинтезирующего планктона. В подтверждение этой гипотезы приводят находки тонких прослоек, богатых внеземным иридием, в позднемеловых отложениях. Однако подобные гипотезы не могут объяснить избирательности вымирания организмов. От сильного кратковременного похолодания должны были пострадать практически все организмы мелового периода: у их подавляющего большинства не было способности к перенесению низких температур. Тем не менее на насекомых и растениях, морских членистоногих, птицах и рыбах, плацентарных млекопитающих и многих амфибиях и рептилиях вымирание в конце мела не отразилось. Динозавры достигли максимального разнообразия и специализации в кампане, предпоследнем веке мела. Их вымирание началось до иридиевой аномалии (которая имеет возраст 67 млн лет), еще в начале маастрихта, а вымирание морских организмов продолжалось сотни тысяч лет после падения метеорита. Таким образом, причину вымираний конца мелового периода следует искать в первую очередь в биоценотических процессах, стимулированных постепенным понижением температуры [2].
Падение метеорита или извержения вулканов могли повлиять на темпы вымирания в том случае, если исчезающие группы организмов уже находились под угрозой.
После вымирания многих групп организмов остались пустые экологические ниши , которые и были быстро заполнены за счет некогерентной эволюции. Динозавры и другие вымершие мезозойские рептилии освободили место для кайнозойских млекопитающих и птиц. Определенную роль в вымирании позвоночных конца мелового периода могли сыграть похолодание и связанный с этим кальциевый дефицит, падение продуктивности биоценозов в связи с изменением состава атмосферы. Основную роль, видимо, сыграла диффузная конкуренция, когда вид вытесняется из своей экологической ниши совокупностью многочисленных конкурентов и давлением факторов среды. Ни один из конкурентов не может в одиночку справиться с вытесняемым видом, однако их совокупность полностью поглощает экологическую нишу вымирающего вида. Анализ событий показывает, что именно кризис наземных (в том числе и пресноводных) биоценозов в середине и конце мелового периода оказал решающее влияние на дальнейшую судьбу жизни на суше. Таким образом, мезозойский биоценотический кризис начался за 50 млн лет до великого вымирания в конце мелового периода.
Изучение развития мезозойского экологического кризиса весьма полезно для анализа современных тенденций развития биосферы. Сейчас в антропогенных сообществах много реликтов, таких, как чешуйницы, тараканы, сеноеды, двукрылые бабочницы, велика роль сорных растений. Все свидетельствует о несбалансированности биоценозов под влиянием человека. Чем-то это напоминает ситуацию в середине мелового периода, когда происходила позднемезозойская биоценотическая революция. В ходе хозяйственной деятельности человека страдают в первую очередь климаксные сообщества, уменьшается стабильность биосферы в целом. Исторический опыт учит, что итогом такой нестабильности может оказаться резкое ускорение биологической эволюции и как следствие - изменение облика планеты в результате появления новых организмов.
3. экологизм как особый метод анализа ситуаций и процессов, протекающих в биосфере
3.1. Определение экологизма. Законы общей экологии
Под экологизмом надо понимать особый метод анализа ситуаций и процессов, протекающих в биосфере, в частности, процессов антропогенного характера. Сам термин «экологизм» употреблен потому, что речь идет не просто о законах ЭКОЛОГИИ, или даже о законах ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА, а, скорее, о зарождении новой философской доктрины, которая должна создаваться с учетом ряда важнейших положений общей экологии и кибернетики, которая может быть применима к широчайшему классу явлений, представляющих интерес для человека.
Излагаемый далее материал не означает открытие новых законов в какой-то отрасли знаний. Скорее это попытка систематизировать некоторые принципы и постулаты, уже известные естествознанию (главным образом, в области экологии и кибернетики), имея в виду, однако, что такая система позволяет не только логично объяснять прошлые и текущие события в жизни человеческого общества, но и, что гораздо важнее, достаточно уверенно предсказать его будущее.
Своеобразный подход в биологической науке, поставивший в центр своего внимания закономерности взаимодействия живого организма с окружающей материальной средой, известен в наши дни как ЭКОЛОГИЯ, у истоков которой стоял немецкий ученый Эрнст Геккель (1866г). До последнего времени, однако, биологи, разрабатывавшие проблемы экологии, формулировали свои законы лишь применительно к растениям и животным, оставляя в стороне человека, что видно, например, из основных принципов экологии.
Законы общей экологии формулировались без ориентации на человеческое общество. Лишь в редакции В. Тишлера [2] можно заметить некоторое приближение к проблемам человечества. В то же время невозможно отрицать факт принадлежности человеческого общества к надорганизменным системам, а потому имеется достаточно оснований для распространения на него некоторых важнейших законов экологии (принципов экологизма).
Именно эта идея излагается ниже. Такой подход в наши дни особенно важен, т.к. становится всё более заметной связь изменений в окружающей человека среде с его поведением. До последнего времени оно - это поведение - не учитывало в должной степени важнейшие требования Природы, отраженные в принципах экологизма.
3.2.Важные для экологизма понятия
В отличие от мнения о невозможности применять к естественным природным процессам понятий прогресс-регресс или добро-зло, экологизм предполагает необходимым использовать эти категории, давая им и ещё некоторым важным для дальнейшего понятиям следующее истолкование :
Система - это совокупность двух и более элементов, удовлетворяющая следующим трем условиям:
а) Поведение каждого элемента влияет на поведение целого.
б) Поведение элементов и их воздействие на целое взаимозависимы.
в) Если существуют подгруппы элементов, каждая из них влияет на поведение целого и ни одна из них не оказывает такого влияния независимо.
Следовательно, система - это такое целое, которое нельзя разделить на независимые части.
Отсюда вытекают два наиболее важных его свойства: каждая часть системы обладает качествами, которые теряются если её отделить от системы, и каждая система обладает такими качествами - и существенными - которые отсутствуют у её частей.
Система считается закрытой, если она способна обмениваться с окружающей средой лишь энергией, но не веществом. В такой системе энтропия может лишь увеличиваться или оставаться постоянной. Возрастание энтропии закрытой системы соответствует уменьшению её упорядоченности.
Система открыта, если она способна обмениваться с окружающей средой не только энергией, но и веществом. В открытых системах энтропия может не только увеличиваться, но и уменьшаться (за счет отвода во внешнюю среду). Открытыми являются любые биологические системы - организмы, виды, семейства и т.д. К ним относятся также человек и человеческое обществ
ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ - это системы с непрерывно изменяющимися качественными и количественными показателями их состояния.
ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ предполагает такие виды устойчивости, при которых основные соотношения между элементами системы (её подсистемами) остаются неизменными хотя бы в период времени измерения их состояний.
ПРОГРЕСС есть такое изменение системы, при котором, с одной стороны, увеличивается ее сложность и организованность, а с другой, за счет лучшей взаимной сбалансированности новых подсистем СНИЖАЕТСЯ
ДИССИПАЦИЯ ЭНЕРГИИ во внешнюю среду. В общем и целом отмечается рост скорости движения вещества и энергии при нарастающей сбалансированности, устойчивости как в данной системе, так и в её окружении.
РЕГРЕСС истолковывается в обратном смысле.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША это понятие характеризует некоторое многомерное пространство, описывающее основные жизненные параметры среды обитания живого организма. К ним обычно относят достаточные для нормального воспроизводства вида (и доступные для регулярного использования) количества пищи, воды, воздуха, а также некоторое минимально необходимое физическое пространство. В различных климатических зонах физическое пространство, определяющее один из важнейших параметров экологической ниши, будет, естественно, различным.
Вопреки осторожному нежеланию экологов использовать понятие ОБЪЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НИШИ при рассмотрении вопросов, связанных с человеком, ЭКОЛОГИЗМ вводит в рассмотрение этот термин, полагая, что для любого народа, государства и всего человечества ОБЪЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НИШИ определяется не только потребным для нормального воспроизводства количеством воды и пищи, но и реальным ФИЗИЧЕСКИМ ПРОСТРАНСТВОМ. Более того, в рассмотрение надо брать и минимально допустимое СОЦИАЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО. При прочих равных условиях именно этот фактор будет наиболее важным. Его же определяет прежде всего ПОВЕДЕНИЕ ИНДИВИДОВ, занимающих данную территорию. Легко представить, что произойдет в местах особенно густо заселенных людьми - в Китае, Индии, Японии или Западной Европе - в случае падения нравственности, снижения порядка или росте агрессивности населения этих регионов планеты.
ВИД - это группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, потенциально способных к скрещиванию между собой в естественных условиях с образованием плодовитого потомства, распространенная в пределах определенного ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов среды.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ВИДА определяется объемом его экологической ниши и возможностями адаптироваться к условиям этой ниши.
ДОБРО - это действия или состояния, ведущие к увеличению БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ВИДА.
Наоборот, ЗЛОМ считается всё, что ведет к уменьшению биологического потенциала вида. Таким образом, категории добра и зла рассматриваются не как абсолютные, а как относительные: что хорошо для данного вида, может быть вовсе непригодно для другого.
ВРЕМЯ ЖИЗНИ ВИДА определяется его адаптивными возможностями, а также скоростью и сбалансированностью обменных процессов в окружающей его среде. Такое определение позволяет говорить о возможности изменять (в частности, увеличивать) время жизни вида путем улучшения сбалансированности обменных процессов, в которых вид участвует. Прежде всего это относится к самому человеку и его окружению.
ПОВЕДЕНИЕ есть образ жизни и действий живого организма , зависящий не только от его биологических особенностей и объема экологической ниши , но и от полученного воспитания (последнее относится главным образом к высоко организованным животным и, прежде всего, к человеку).
3.3. Выбор объекта наблюдения.
Исходя из определения, что ЭКОЛОГИЯ - это наука, изучающая закономерности во взаимодействии живых организмов с окружающей материальной средой, в качестве ОСНОВНОГО ОБЪЕКТА наблюдения принимается ВЛИЯНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ. Как известно, эти организмы в процессе своего существования насыщают окружающую их среду продуктами метаболизма. В случае нескомпенсированных изменений среда может стать абсолютно непригодной для дальнейшего обитания некоторых видов или, наоборот, создать условия для формирования нового вида.
Так, например, кислород - продукт метаболизма некоторых прокариотов (преимущественно цианобактерий), около 3 млрд. лет назад широко распространенных в водах Мирового океана. Его постепенное накопление в атмосфере планеты создавало экологическую нишу для иных, более приспособленных к изменившимся условиям обитания организмов В частности, озон, регулярно образующийся из свободного кислорода атмосферы, защитил поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца и тем обеспечил возможность выхода жизни на более благоприятные для её развития просторы суши. Около 2,5-2 млрд. лет назад такие новые организмы появились. Это были так называемые эукариоты (все животные, среди них и человек), которые стали использовать отбросы прокариотов - кислород - для своего дыхания [5].
3.4.Изменение окружающей среды
Что окружающая нас среда находится в непрерывном изменении, едва ли вызывает сегодня у кого-то сомнения. Несмотря на библейское изречение о том, что все уже было и будет повторяться, перемены - и большие - происходят почти на глазах внимательного наблюдателя. Большинство из них есть дело рук человеческих: новые города и поселки, новые дороги и предприятия, сведенные леса и насажанные вновь, осушенные болота и искусственные водоемы - все это можно видеть почти повсеместно. Однако и в прошлом, при желании и умении, можно заметить большие изменения. Сегодня благодаря многочисленным свидетельствам, добытым из раскопок, наука установила грандиозные трансформации, происходившие миллионы и миллиарды лет назад в биосфере планеты. Эти трансформации получили название геологических эр и эпох, характеризуемых по отложениям, присущим только определенному периоду времени. На стыках этих геологических рубежей отмечено исчезновение некоторых видов и, наоборот, появление других, ранее не наблюдавшихся.
Наблюдения за скоростью отложения осадочных пород в шельфовой зоне Мирового Океана [6] позволяют утверждать, что по мере усложнения биосферы, по мере появления новых и новых видов живых организмов УСКОРЯЮТСЯ ТЕМПЫ ДВИЖЕНИЯ ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ на границе раздела двух важнейших сред Земли - твердой (литосферы) и газообразной (или жидкой).В.И. Вернадский отразил это в своем ВТОРОМ ПРИНЦИПЕ: "Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни, устойчивых в биосфере, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы" [7].
Изменения эти носят экспоненциальный во времени характер и при недостаточной сбалансированности могут привести к гибели всей биосферы планеты Земля.
СПИСОК Использованных источников
1.Алексеев А.С. Вымирание на рубеже мезозоя и кайнозоя// Природа. 1986. N 1. С. 57-60.
2.Алексеев А.С. Меловая система. Верхний отдел // Геологическое строение Качинского поднятия Горного Крыма. Стратиграфия мезозоя, М.: изд-во МГУ, 1989б. С.123 -157.
3. Алексеев А.С. Глобальные биотическое кризисы и массовые вымирания в фанерозойской истории Земли // Биотические события на основвных рубежах фанерозоя М. : изд-во МГУ, 1989а. С. 22-47.
4. Будыко М.И. Изменения окружающей среды и смены последовательных фаун. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 77 с.
5. Давиташвили Л.Ш. Причины вымирания организмов. М.: Наука, 1980. 440 с.
6. Жерихин В.В. Развитие и смена меловых и кайнозойских фаунистических комплексов: (Трахейные и хелицеровые). М.: Наука, 1978. 198 с.
7. Красилов В.А. Меловой период: Эволюция земной коры и биосферы. М.: Наука, 1985. 240 с.
8. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П., Экология, М., Издательский дом "Дрофа", 1995;
9. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведение: Воронеж, ВГУ, 1995.
10. Монин А.С. Популярная история Земли. М.: Наука, 1980. 224 с.
11.Общая биология. Справочные материалы, Составитель В.В.Захаров, М., Издательский дом «Дрофа», 1995.
12. Одум Ю. Экология: В 2-х т. Т. 2. Пер. с англ. - М.: Мир, 1986, с. 119.
13. Расницын А.П. Проблема глобального кризиса наземных биоценозов в середине мелового периода // Меловой экологический кризис и эволюция насекомых. М.: Наука, 1988. С. 191-207.
14. Советский Энциклопедический Словарь. / Гл. ред. А.М. Прохоров. - 4 изд.-М.: Сов. Энциклопедия,1989, с. 911.
15. Советская Энциклопедия Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.:, 1989, с. 730.
16. Чернова Н.М., Былова А.М., Экология. Учебное пособие для педагогических институтов, М., Просвещение, 1988;
Нет столь великой вещи, которую
Нет столь великой вещи, которую бы не превзошла величиною еще большая. Нет вещи столь малой, в которую не вместилась бы еще меньшая.
К. Прутков
Вторая половина двадцатого века завершается с нарастающим ощущением приближающейся катастрофы. Об этом давно и много пишут и говорят. Зреет кризис, последствия которого выглядят ужасающими... Что лежит в его основе, какие процессы? Какие причины? Как изменить ситуацию, сделать её менее угрожающей или, еще лучше, стабильной?
Оценивая обстановку, сегодня можно с определенной степенью уверенности говорить не об одном, а о четырех, сливающихся в единый разрушительный процесс, кризисах - экологическом, демографическом, технологическом и, наконец, нравственном. Как свидетельствует история, при совпадении нескольких таких кризисов исчезали цивилизации, до того казавшиеся их современникам вечными и несокрушимыми. Достаточно вспомнить хотя бы судьбу Древнего Египта, Древней Греции или Древнего Рима.
Сегодняшняя ситуация намного опаснее, поскольку впервые можно вполне уверенно говорить не только о совпадении многих кризисов во времени, но и об исчезновении человеческих резервов. Во времена крушения древних цивилизаций большая часть человечества оставалась вне этих процессов, далеко отставая в своем развитии из-за незначительного обмена информацией и товарами. После крушения очередной цивилизации народы, остававшиеся в стороне от этих разрушительных процессов, позволяли человечеству восстановить свой потенциал и двигаться дальше. Сегодня практически не осталось уголка земли, не затронутого общими процессами, не втянутого в информационный и товарный обмен. Несоизмеримы и последствия неграмотного природопользования, наблюдаемые во многих местах планеты в наши дни по сравнению с тем, что можно было бы увидеть в древности. А потому легко предсказать, что в случае очередного кризиса человечество необратимо исчезнет с лица Земли.
Но в любом случае, говорим ли мы о дне сегодняшнем или дне давно прошедшем, причиной всех перемен - и плохих, и хороших - является ПОВЕДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА.
Оно проистекает из полученного воспитания, из принятых в данном обществе, в данном этносе, в данном государстве правил и норм, предписывающих те или иные действия, поступки в складывающейся ситуации. Сами же эти правила и нормы создаются на основе традиций и в результате законодательных актов. Если они совпадают с некоторыми скрытыми от не очень внимательного наблюдателя законами живой природы, общество существует без особых потрясений длительное время. В противном случае общество, как живой организм, заболевает и может погибнуть, если не найдет в себе сил и желания исправить поведение основной массы людей.
Человек давно уже осознаёт, что процессы и явления, протекающие в окружающей живой и неживой природной среде подчиняются каким-то скрытым закономерностям. За последние 500-600 лет в познании этих закономерностей достигнут значительный прогресс, необычайно усиливший роль человека в жизни биосферы планеты. Однако до последнего времени главное внимание уделялось изучению законов природы, мало касающихся поведения самого человека. Это можно объяснить прежде всего необычайной сложностью данного объекта исследования, поскольку человек имеет наибольшую свободу воли и, следовательно, наибольшее число возможных вариантов поведения, спрогнозировать которые очень сложно. Тем не менее интерес к этой проблеме не исчезает. Психологи, социологи, педагоги и многие специалисты других направлений современной науки давно пытаются понять скрытые механизмы, причины, управляющие поведением как отдельной личности, так и различного рода социальных структур.
1. Экологическая ниша – совокупность факторов среды обитания
1. 1. Понятие экологической ниши
Ниша экологическая- такое понятие, включающее в себя не только физическое пространство, занимаемое организмом , но и функциональную роль организма в сообществе (например, его трофическое положение) и его положение относительно градиентов внешних факторов - температуры, влажности, pH, почвы и других условий существования.
Ниша экологическая - совокупность всех факторов среды, в пределах которой возможно существование вида в природе. Понятие "экологическая ниша" обычно применяют при исследовании взаимоотношений экологически близких видов, относящихся к одному трофическому уровню. Термин "экологическая ниша" предложен Дж. Гриннелом в 1917 году для характеристики пространственного распределения видов.
Это место, занимаемое видом (точнее - его популяцией) в сообществе (биоценозе). Взаимодействие данного вида (популяции) с партнёрами по сообществу, в которое он входит в качестве сочлена, определяет его место в круговороте веществ, обусловленном пищевыми и конкурентными связями в биоценозе. Термин "Э. н." предложен американским учёным Дж. Гринеллом (1917). Трактовка Э. н. как положения вида в цепях питания одного или нескольких биоценозов была дана английским экологом Ч. Элтоном (1927). Подобное толкование понятия Э. н. позволяет дать количественную характеристику Э. н. для каждого вида или для его отдельных популяций. Для этого сопоставляют в системе координат обилие вида (число особей или биомассу) с показателями температуры, влажности или любого другого фактора среды. Таким путём можно выделить зону оптимума и пределы выносимых видом отклонений - максимум и минимум каждого фактора или совокупности факторов. Как правило, каждый вид занимает определённую Э. н., к существованию в которой он приспособлен всем ходом эволюционного развития. Место, занимаемое видом (его популяцией) в пространстве (пространственная экологическая ниша), чаще называют местообитанием.
Взаимоотношения видов. Экологические системы
Как правило, молодые близкородственные виды экологически очень сходны. Поэтому, если такие виды обитают совместно, то основным типом взаимоотношений между ними является конкуренция за пищу. Естественный отбор, действующий в этом случае, направлен на усиление морфологических различий между конкурирующими видами. В результате происходит формирование экологической ниши
вида - той роли, которую данный вид играет в сообществе организмов, его "профессии" в экосистеме.
Конкуренция - далеко не единственный тип взаимоотношений между видами в сообществе. С различными примерами и классификацией межвидовых отношений в сообществах Вы можете познакомиться в витринах 27-30 зала "Микроэволюция"
На основе анализа литературы очевидно,
На основе анализа литературы очевидно, что соотношение агроландщафта и экологических ниш, входящих в него биологических элементов (подсистем) описываются объективными законами развития мира. В науке такое соотношение встречается, как философские категории "Содержание и форма". Они отражают взаимосвязь двух сторон природной реальности; упорядоченной совокупности элементов (экологических ниш) и процессов (землеустройство, земледелие и т.п.), образующих форму (агроландшафты), т.е. содержание и формы его существования и выражения этого содержания.
Эволюционный же процесс биосферы Земли - один из многих эволюционных процессов во Вселенной. Противоположная точка зрения: эволюционный процесс на самом деле - процесс агонии первозданного совершенного мира после грехопадения. Но некий процесс имеет место при любой из точек зрения, выбираемых субъективно. Об этом процессе далее и пойдет речь.
Биосфера планеты черпает энергию для своей жизнедеятельности из Космоса, прежде всего из Солнечной системы. Напряженность физических полей, несущих энергию Земле, во всех частотных диапазонах подчинена цикличности Солнечной системы, обуславливающей взаимовлияние планет друг на друга и на центральное светило. Биосфера в целом и её отдельные элементы - колебательные системы, находящиеся во взаимодействии друг с другом и окружающей средой. Зависимость Земли от энергетических и информационных ритмов Космоса объективно обуславливает характеристики разнородных колебательных процессов в биосфере и связанных с нею социальных системах.
По этой причине для обеспечения безопасности и стабильности общественного развития необходима интерпретация древних астрологических теорий через понятийный и терминологический аппарат современного Знания.
То же касается и выживания популяций при стихийных бедствиях и природных катастрофах в ареале их обитания.
В ходе эволюционного процесса глобальная экологическая ниша биосферы расширялась. Когда какой-либо вид исчерпывал генетически обусловленный потенциал освоения экологической ниши , где он родился, то он либо вытеснял другие виды, завоевывая их экологические ниши , либо осваивал ранее безжизненную нишу , перестраиваясь под нее генетически, возможно порождая при этом новый вид организмов.
На каком- то этапе развития биосферы возник вид Человек Разумный, представителями которого является все человечество, несмотря на все разнообразие рас, народов, народностей, племен.
Потенциал развития взрослых особей каждого биологического вида по всем качествам особи генетически обусловлен, хотя он может и не раскрыться, не наполниться реальным содержанием, если условия среды обитания к этому не располагают. По отношению к популяции генетическая обусловленность и потенциал её освоения подчинены вероятностным предопределенностям, отраженным в статистических закономерностях свершившегося. Это в полной мере касается и человека - биологического вида, несущего наибольший абсолютный и относительный объем (по сравнению с другими видами живых организмов биосферы Земли) внегенетически обусловленной поведенческой информации, обеспечивающей наибольшую гибкость поведения в быстро меняющейся обстановке.
