Основні закони екології

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основні закони екології

екологія закон різноманітність подібність

Закон подібності частини і цілого, або біолого-графічний закон. Його було відкрито ще в давні часи. Так, ще китайські мудреці сповіщали про те, що частина є мініатюрною копією цілого. Тому, всі частини одного рівня ієрархії схожі одна на одну.

Наприклад, схожі модель атому і сонячної системи. Людська істота є мініатюрною копією всесвіту. Подібними є багатоклітинний організм і одноклітинний. При цьому кожна клітина генетично є моделлю цілого багатоклітинного організму (ріст, розвиток, розмноження, репарація тощо).

Утім, зрозуміло, закон подібності не є абсолютним. Так, електрон не може бути моделлю організму. І, навпаки, гени видів, що систематично знаходяться далеко однин від одного, є аналогічними і навіть - ідентичними.

Однак такі суперечності виявляються для структур, які ієрархічно є дуже далекими. Наприклад, для структур елементарних і структур дуже складних. Як правило, частини фенотипічно (тобто, у зовнішньому вигляді) відображають властивості цілого і аналогічні між собою. Аналогічні, але не абсолютно ідентичні.

Ще філософам античності було відомо, що ціле «більше» суми частин. Така закономірність дістала назву аксіоми емерджентності (від латин. - emergo - з'являюсь, ви никаю): ціле завжди має особливі властивості, які відсутні у його частин. Тому ціле не дорівнює сумі елементів, що не поєднані системоутворюючими зв'язками.

Отже, системне ціле, що сформоване з елементів, має інші закони функціонування і розвитку. Образно кажучи, одне дерево чи декілька дерев - це ще не ліс. Ліс - це складне поєднання всіх екологічних елементів, що входять в його екосистему. Крім того, екосистема лісу - це й певний кругообіг речовин, регуляція потоку енергії, в тому числі і створення власного біоклімату.

З аксіомою емерджентності пов"язані наступні екологічні принипи.

Принцип (закон) необхідної різноманітності, який твердить що жодна система не може сформуватися з абсолютно ідентичних елементів. Для утворення стійкої, саморегульованої системи потрібна певна відмінність елементів один від одного. Тобто, їх різноманітність. Але якою мірою, наскільки елементи мають бути різноманітними?

На це питання відповідає правило повноти складових. Воно визначає міру різноманітності елементів, необхідну для утворення стійкої екосистеми таким чином: елементи мають бути настільки різноманітними, наскільки це необхідно для утворення системи.

Крім того, екологічні системи підкоряються закону надмірності системних елементів при мінімумі варіантів організації. Більш того, надмірність системних елементів часто є умовою існування системи. Наприклад, прагнуть надмірності демографічні і економічні процеси і їх наслідки, скажімо, урбанізація.

Закон надмірності, як і будь який закон, діє в певних границях. Вони існують і для екологічних систем: окрім надмірності проявляється і стратегія «самообмеження». Теоретичним чином вона зафіксована в принципі переходу надмірності системних елементів в самообмеження. Це означає, в певний момент часу кількісний ріст замінюється якісним удосконаленням. Наприклад, піклуванням про нащадків в біологічному і соціальному світі або інтенсифікацією виробництва в економічній сфері. Отже, зміст принципу переходу надмірності системних елементів в самообмеження означає, що надмірність системних елементів може бути замінена підвищенням якості цих складових. Тобто, самообмеження проявляється в існуванні фіксованої кількості різноякісних елементів.

При цьому, кожен елемент може бути нездатним до самостійного існування. Втім, система, що сформувалась з таких елементів, може існувати і бути цілісною. Така закономірність функціонування екологічних систем зафіксована в правилі конструктивної емерджентності - надійна система може бути сформована з ненадійних елементів (підсистем), що нездатні до самостійного існування. Прикладами таких систем можуть бути корали, суспільні комахи тощо.

В цілому біосфера - глобальна екосистема, тобто складна і багаторівнева. В ній кожен попередній рівень включений в послідуючий, більш складний за організацією. Тобто, саморозвиток будь-якої взаємопов'язаної сукупності, її формування в систему призводить до включення її як підсистеми в надсистему, що існує або утворюється.

Таким чином, в екологічних системах реалізується ієрархічність їх будови та принцип кооперативності. Результатом «кооперативного ефекту» дослідники (див. М. Реймерс) вважають значні переваги системи - порівняно з елементами, підсистемами в речовому і енергетичному відношенні.

Виживання, збереження системи забезпечується правилом системно-динамічної компліментарності і мінливості. Його зміст розкривається в тому, що будь-яка система, що саморозвивається, складається з двох видів структур (підсистем). Один з них зберігає і закріплює будову і функціонування системи, а інший сприяє змінам, які відповідають новим факторам середовища. Це може бути не тільки вдосконалення системи, а навіть її саморуйнування.

Прикладом співіснування двох видів структур - зберігаючи і змінюючих може бути спадковість і мінливість. Навпаки, жорсткі системи, наприклад, тоталітарно-автократичні суспільства та держави не мають таких механізмів самопідтримки. Замість них діють жорсткі зв'язки і механізми примушування. Тому, такі системи приречені на руйнування.

Важливим законом розвитку екологічних систем є системо-генетичний закон або закон подібності еволюційно-історичного і індивідуального розвитку екосистем. Він твердить, що індивідуальний розвиток (онтогенез) системи є повторенням суттєвих моментів історичного розвитку (філогенезу). Специфічними проявами цього закону є біогенетичний закон, відкритий Е. Геккелем і геогенетичний закон, сформульований Д. Рундквістом.

Біогенетичний закон твердить, що онтогенез будь-якого організму в короткому вигляді повторює філогенез. Тобто, індивід в своєму розвитку повторює в суттєвих моментах еволюцію свого виду.

За геогенетичним законом мінералогічні процеси в короткі інтервали часу мов би повторюють загальну історію геологічного розвитку.

Подібним чином розвиваються екологічні системи в ряду сукцесій, йде розвиток техніки, пізнання світу дитиною тощо. Отже, існує загальний - системо-генетичний закон, який стверджує, що системи в індивідуальному розвитку повторюють в скороченому вигляді і узагальненій формі еволюційний шлях розвитку своєї власної структури.

Існування, функціонування і можливості розвитку екологічних систем визначаються також законами відношення «система - середовище». Зрозуміло, що речовина та енергія для функціонування системи можуть братися лише з оточуючого середовища. Тобто, в цьому сенсі, розвиток системи є залежним від середовища. Цей суттєвий факт відображає закон розвитку системи за рахунок оточуючого середовища. Він показує, що будь-яка система може розвиватися лише за рахунок використання матеріально-енергетичних і інформаційних можливостей оточуючого середовища. Абсолютно ізольований саморозвиток є неможливим.

Міра відповідності середовища існуючим в ньому живим чи соціальним організмам визначає позитивну чи негативну перспективу їх існування. Радянський геофізик Г.Хільмі сформулював закон розчинення системи в чужому середовищі. Він є справедливим для будь-яких систем, в тому числі для екологічних і соціальних. Особливістю соціальних феноменів є те, невеликі системні утворення, що розчинюються, «тягнуть» за собою оточуюче їх середовище, що породжує ефект пасіонарності, який досліджено Л. Гумільовим (наприклад, в книзі «Этногенез и биосфера Земли». Л., 1989).

Окрім загально-екологічних законів вчені-екологи виділяють низку законів внутрішнього розвитку екологічних систем (М. Реймерс).

Закон вектору розвитку. Цей закон відтворює таку сутнісну особливість розвитку систем, яка проявляється в спрямованості його в одному напрямку. Тобто, і індивідуальний, і історичний розвиток екологічної системи є спрямованим певним чином, в певному напрямку. Так, неможливо повернути еволюцію в зворотному напрямку, неможливо повернути життя від старості до юності.

Закон ускладнення системної організації. Закон сформульований видатним біологом К. Рул'є, який зазначав, що історичний розвиток живих організмів приводить до ускладнення їх організації шляхом диференціації функцій і органів, що їх виконують. Подібним чином історичний розвиток екологічних систем призводить до більш тонких механізмів пристосування біогенної і абіогенної частин однієї до іншої. Весь хід еволюції і розвитку екологічних систем підтверджує цей закон. Рушійними механізмами і причинами такого ускладнення є необхідність пристосування до умов середовища, що постійно змінюються. Так, в розвитку живого на Землі і в історії людства все більш складно видобуваються ресурси. В той же час, і живе, і людство прагне відносної незалежності від умов середовища шляхом ускладнення організації.

Закон необмеженості прогресу. Закон пояснює таку важливу особливість розвитку екологічних систем, яка проявляється в принциповій необмеженості еволюційного розвитку екологічних систем. Закон необмеженості прогресу твердить, що розвиток від простого до складного в існуванні екологічних систем в принципі є необмеженим. Втім, як і будь-який закон він має свої межі. Тобто, його не можна абсолютизавати. Ці межі визначаються, перш за все, часом і простором існування об'єкта - живого, людини, планети.

Размещено на Allbest.ru