Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Теорія функціонування екологічних і геосоціальних систем та її фундаментальне значення для оптимізації взаємовідношень між суспільством і природою

Майже три чверті століття тому академік В.І. Вернадський вперше опублікував наукові ідеї щодо геохімічної ролі живої речовини (сукупності живих організмів) на планеті [1, 4]. Вони заклали основи світоглядної перебудови в сприйнятті навколишнього світу, поведінці і виробничій діяльності людей. Біосфера, у визначенні В.І. Вернадського, це суцільна навколоземна оболонка, склад і будова якої сформовані під впливом життєдіяльності організмів протягом минулих і сучасних епох і в якій відбуваються всі теперішні біотичні процеси. З її матеріально-енергетичними властивостями він також пов'язував існування сукупності людей як живої речовини, як біотичного виду [5].

Своїм ученням про біосферу і ноосферу В.І. Вернадський заклав фундамент для розв'язання однієї з найскладніших наукових і філософських проблем - взаємовідношення і взаємозв'язку між біотичною і суспільною формами організованості та пошуку тієї еволюційно сформованої природної, самоорганізованої і саморегульованої глобальної надсистеми, в якій абіотичне, біотичне і соціальне творять структурно-функціональну єдність й охоплені єдиним контуром управління [2, 3, 5].

На жаль, учням і послідовникам В.І. Вернадського не вдалося знайти адекватного розв'язання згаданої проблеми, а його вчення про ноосферу було настільки заформованим і заполітизованим, що в окремих випадках межувало з фантастикою і містикою.

У зв'язку з цим виникла нагальна потреба нового глибокого аналізу праць В.І. Вернадського, літературного спадку з питань еволюції й структурно-функціональної сутності біосфери і ноосфери, закономірностей розвитку біотичних і соціальних систем, взаємовідношення між ними в просторово-часових вимірах, синтезу фактологічного матеріалу й відтворення глобального еволюційного процесу, що нерозривно поєднує у собі три його основні статті - геогенез, біогенез і соціогенез. Нами виконано цикл робіт, які, на нашу думку, дають відповідь на вищенаведені питання.

Цикл робіт об'єднує сім монографій і є підсумком більше, ніж тридцятирічних екологічних досліджень у рамках Міжнародної Біологічної Програми, програми ЮНЕСКО «Людина і біосфера» та відомчої тематики з питань екології і сталого розвитку. Його об'єднує мета вивчення структурно-функціональної організації, еволюції та антропогенної динаміки екологічних і геосоціальних систем, особливостей їх самоорганізації та саморегуляції, пізнання впливу розумової і виробничої діяльності людства на хід екосистемних і геосоціосистемних процесів на планеті та розвиток соціосфери, пошук способів цілеспрямованого керування цими процесами з метою охорони довкілля, збереження екологічної безпеки та реалізації програми сталого розвитку.

Перші наукові узагальнення зроблені в монографії «Актуальные вопросы экологии» [6]. У ній узагальнені наукові надбання вітчизняної і світової літератури з екології і біогеоценології, за допомогою методів історичного, структурного, системного і функціонального аналізів доведено, що до живих систем належать не лише: а) організми й разом з ними всі ті системи, які є їх внутрішніми структурними компонентами - макромолекули, органели, клітини, тканини, органи, системи органів тощо; і б) всі ті системи, які являють собою інтеграцію живих істот - колонії, родини, стада, популяції, раси, види, роди, біоценози та ін.; але й в) всі ті системи, безпосередніми організаторами котрих є живі організми, їх сукупності у функціональній єдності з середовищем їх існування, тобто екосистеми всіх ступенів складності - від консорції до біосфери.

На підставі цього зроблено висновок про наявність у природі трьох основних рівнів організації живого: організмового, популяційного та екосистемного. Їх основними ознаками є самостійність існування, ступінь цілісності, універсальність у природі, провідна біотична функція, наявність механізмів саморегуляції. Основною функцією систем організмового рівня організації є розмноження та насичення простору живою речовиною, систем популяційного рівня організації - формування в певному ареалі (зайнятому однією популяцією) такого населення виду, яке за своєю структурою та життєвими особливостями найбільше відповідає середовищу його існування, тобто припасовування популяції до біотичних та абіотичних умов тих екосистем, у котрих вона є структурним компонентом. На екосистемному рівні організації реалізується третя найважливіша функція живого - постійний обмін речовиною, енергією та інформацією між усіма живими її блоками та середовищем їх існування.

На основі вивчення специфіки саморегуляції живих систем організмового й популяційного рівнів організації, функцію пам'яті та регулятори яких виконують відповідно їх генотипи і генофонди, та скрупульозного аналізу структурно-функціонального аналізу екосистем було встановлено, що роль пам'яті та регулятора на екосистемному рівні організації виконує генопласт - сукупність генотипів і генофондів усіх особин і популяцій, що входять до складу екосистеми. В цій генетичній пам'яті записана програма просторової і часової організації екосистеми, її структури, динаміки, продуктивності, трофічних зв'язків і біогеохімічних циклів, норм реакції усіх живих компонентів на зміни умов їх існування. Формування пам'яті екосистеми визначено як одну з найхарактерніших рис еволюції органічного світу. Регулятор використовує лише ту частину пам'яті, яка забезпечує реалізацію структури і властивості екосистеми в конкретних умовах навколишнього природного середовища.

У зв'язку з тим, що живі системи пронизані єдиними каналами інформації, мають інтегровану генетичну пам'ять та єдині генетичні механізми саморегуляції, підтверджено, що будь-які зміни в структурі та роботі екосистеми проходять матеріально-енергетичну та інформаційну оцінку одночасно на всіх рівнях організації живого.

На основі аналізу кібернетичних особливостей живих систем та обширної інформації про розвиток органічного світу зроблено фундаментальні узагальнення щодо рушійних сил еволюції і загального змісту цього складного природного процесу. Відзначено, що історичний розвиток живої природи - це складний глобальний процес, рушійними силами якого є: а) постійна збурювальна дія безперервно мінливих умов зовнішнього абіотичного середовища, а в межах біосфери також внутрішнього біотичного середовища; б) зумовлена цими збуреннями, а також внутрішніми перешкодами на шляху точного передавання генетичної інформації, спадкова мінливість, внутрішньовидова й міжвидова конкуренція (боротьба за існування) і природній добір найбільш припасованого до конкретних екологічних умов складу популяцій та особин різних видів живих істот, найкраще пристосованих до ефективного екосистемного матеріально-енергетичного обміну; в) неентропійність живих систем, тобто великі резерви генетичної інформації (генетичної пам'яті) вільної енергії та організованості, доступних для використання з метою реалізації будь-яких захисних, гомеостазних, пристосувальницьких чи перебудовних процесів. Без постійного збурювального впливу не може відбуватися спадкова мінливість, а без ресурсів вільної енергії нереальною є перебудова й удосконалення структурно-функціональної організації живих систем. Еволюція органічного світу - це єдиний, одночасний і нерозривний процес поступового розвитку популяцій, видів, надвидових структур, біоценозів та екосистем загалом, тобто мікроеволюції, макроеволюції та екосистемної еволюції разом узятих.

У наступних розділах цієї монографії зроблені перші спроби системного аналізу взаємовідношень між біотичною і соціальною формами організації, оцінки розумової і виробничої діяльності людини як зовнішнього збурювального чинника щодо живих систем і щодо переходу біосфери, за В.І. Вернадським, на ноосферний етап розвитку.

У монографіях «Биогеоценотический покров Бескид и его динамические тенденции» [7] та «Антропогенні зміни біогеоценотичного покриву в Карпатському регіоні» [8] розвинуті теоретичні основи вчення про біогеоценотичний покрив як шар концентрації життя та середовищетвірний, організаційний, енергетичний, біогеохімічний і продукційний блок біосфери. Детально описані зміни структурно-функціональних параметрів цього покриву під впливом лісогосподарської і сільськогосподарської діяльності, промислового освоєння території та урбанізації. Вперше, на підставі аналізу кібернетичної суті екологічних систем обґрунтовано необхідність, структуру і завдання комплексного глобального моніторингу, зроблено практичні висновки щодо способів оптимізації довкілля і керування екологічними процесами в регіоні досліджень.

Наслідки наукових досліджень, викладені у цих монографіях, дали змогу розвинути вчення В.І. Вернадського про плівку життя, біосферу і ноосферу, оцінити глобальну могутність людського розуму і керованої ним праці, і дійти висновку про кардинальні зміни характеру взаємовідношень між людством і біосферою та виникнення якісно нової глобальної надсистеми - соціосфери. Ці питання висвітлені у монографіях «Від біосфери до соціосфери» [9] і «Плівка життя» [10]. У монографії «Від біосфери до соціосфери» [9] осмислено структурні й функціональні особливості біосфери, проаналізовано її еволюційні перетворення впродовж геологічної історії, розвинено вчення В.І. Вернадського про ноосферу як сучасний стан біосфери, зумовлений якісно новим рівнем взаємовідношень між суспільством і природою, передовсім потужним глобальним впливом господарської діяльності на всі її компоненти. Зроблено наголос на тому, що в другій половині ХХ століття виробнича діяльність людства вийшла за межі біосфери, охопила глибокі шари літосфери, стратосферу і прилеглий до Землі Космос, проникла в найдрібніші структури живого, його генетичну пам'ять. На землі сформувався новий центральний організатор нової планетної надсистеми - соціосфери - людське суспільство з його потужними технічними засобами і грандіозними можливостями планетних перетворень. Роль пам'яті й регулятора в цій надсистемі виконує людський інтелект.

Соціосферу визначено як самоорганізовану, саморегульовану планетну систему, до складу якої належать біосфера, інші охоплені виробничої діяльністю геосфери та прилеглий до Землі Космос і людське суспільство з усіма наслідками його розумової і господарської діяльності (інтелектуальними здобутками, спорудами, інституціями, формами організації, типами виробничих відносин тощо). У монографії наведені детальна характеристика структурних, системних і функціональних особливостей соціосфери, класифікація підпорядкованих їй територіальних структур - геосоціосистем, викладена історія її розвитку.

Підкреслено, що основними умовами успішної роботи регуляторних механізмів соціосфери та її геосоціосистем є: 1) наявність високоорганізованого, компетентного та максимально інформативного регулятора (керівного органу); 2) проектування якнайраціональнішої, глибоко обґрунтованої еталонної (гіпотетичної, котру людство планує одержати шляхом регуляторного впливу на керовану систему) системи; 3) наявність ефективного зворотного зв'язку між керованою системою та регулятором, роль якого покликаний виконувати комплексний моніторинг, і постійного надходження до регулятора інформації про стан і роботу керованої системи; 4) прийняття розумних управлінських рішень щодо керованої системи. У зв'язку з тим, що роль пам'яті й регулятора соціосферних і внутрішніх геосоціосистемних процесів виконує людський інтелект, зроблено висновок, що саме від нього залежить майбутнє біосфери і соціосфери, доля людства на Землі й успіх вирішення таких глобальних проблем, як охорона лісів і біорізноманітності, подолання злиднів, голоду, недуг, мілітарних конфліктів тощо.

Висвітлені гносеологічне значення соціосферної концепції та умови успішного керування геосоціосистемними процесами з метою подолання глобальних криз і переходу до засад сталого розвитку.

Монографія «Плівка життя» [10] присвячена головному компонентові біосфери й соціосфери - плівці життя, у визначенні В.І. Вернадського. Хоча вона має товщину лише від кількох дециметрів до кількох десятків і максимально 200 метрів, з її функціонуванням пов'язані хімічний склад атмосфери і гідросфери, запаси біогенних речовин у літосфері, протягом тисячоліть вона була й залишається об'єктом інтенсивної експлуатації і середовищем існування людини.

У монографії висвітлені історія розвитку плівки життя, її місце в просторовій структурі соціосфери, глибина антропогенних змін її будови й функціональних показників, перспективи використання та охорони. Останній розділ присвячений концепції втілення ідей сталого розвитку, проголошених у документах конференції ООН в Ріо-де-Жанейро, проблемам ощадливої експлуатації ресурсів плівки життя, розумного керування соціосферними процесами та підтримання її корисних біотичних і соціальних функцій.

Наслідки наукових досліджень, викладені у вищеназваних працях, стали основою для обґрунтування двох нових галузей знань - екосистемології, об'єктом вивчення якої є природні й створені людиною екосистеми, та геосоціосистемології, завданням якої має бути вивчення історії формування, будови, особливостей функціонування та перспектив розвитку геосоціальних систем і соціосфери загалом.

У монографії «Екосистемологія» [11] на підставі узагальнення наслідків власних досліджень і літературних даних уперше в науці обґрунтовано потребу вирізнення, поряд з аутекологією, демекологією і синекологією, четвертого розділу екології - екосистемології - вчення про екосистеми, їх генезис, будову, функціональні особливості, еволюцію та антропогенну динаміку. У ній ґрунтовно викладені принципи й концепції цієї галузі знань, об'єкт і методи пізнання, основні її закони, місце в системі наук. Наведена детальна характеристика основних ступенів організації екосистем - консорційних, парцелярних, біогеоценозних, ландшафтних, провінційних, біомних, субстратних і біосфери; описані морфологічна й функціональна структури, енергетична, продукційна, біогеохімічна, кібернетична та інші функції, природна динаміка та еволюція екосистем. Окремий розділ присвячений питанням ролі людини як зовнішнього збурювального чинника щодо екосистем та його впливу на їх структурно-функціональну організацію. Зроблено комплексну оцінку штучно створених аграрних та урбаністичних екосистем. Уперше запропоновано класифікацію екосистем, обговорене одне з особливо актуальних питань екосистемології - про первинний і вторинний екологічні потенціали екосистем і втрати первинного екологічного потенціалу під впливом господарської діяльності.

Закінчується монографія розглядом питань організації системи екологічного моніторингу і науково обґрунтованого керування екологічними процесами з метою охорони навколишнього середовища і забезпечення сталого розвитку.

Одночасно із завершенням роботи над «Екосистемологією» [11], було закінчено комплексне екосистемологічне дослідження в карпатському регіоні і написання монографії «Екологічна ситуація на північно-східному макросхилі Українських Карпат» [12]. У ній знайшли практичне втілення наукові ідеї, опрацьовані в попередніх наукових працях. У монографії відображена історія освоєння біогеоценотичного покриву, оцінено глибину та наслідки антропогенних змін у його територіальному розподілі, морфологічній будові, функціональних показниках, на прикладі дослідження конкретних екосистем визначено наслідки техногенних і рекреаційних навантажень та лісогосподарської діяльності на їх структурно - функціональну організацію. На підставі цих даних, а також карт сучасного і корінного біогеопокриву здійснено еколого-економічне районування території, обґрунтовано систему заходів, спрямованих на оптимізацію довкілля в кожному з виділених районів, опрацьовано рекомендації щодо мережі та структури комплексного моніторингу й використання його даних для обґрунтування керування екологічними процесами.

Матеріали монографій використані для підготовки державних документів з питань комплексного моніторингу, сталого розвитку, охорони довкілля, захисту Українських Карпат від природних стихійних явищ, обґрунтування нових напрямків наукових досліджень, оптимізації ведення лісового й полонинського господарств, природокористування та природоохоронної діяльності. Вони також широко використовуються в педагогічній діяльності вищих навчальних закладів біологічного, географічного і філософського профілів.

Перечень ссылок

екологія біосфера природа геосоціальний

Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. - М.: Наука, 1965. - 175 с.

Вернадский В.И. Несколько слов о ноосфере // Биосфера. - М.:Мысль, 1967. - С. 349-358.

Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Научная мысль как планетное явление. Книга вторая. - М.: Наука, 1977. - 192 с.

Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. Труды биогеохимической лаборатории. Т. ХVI. - М.: Наука, 1980. - 320 с.

Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М.: Наука, 1989. - 263 с.

Голубец М.А. Актуальные вопросы экологии. - К.: Наук.думка, 1982. - 158 с.

Биогеоценотический покров Бескид и его динамические тенденции.-К.: Наук думка, 1983. - 165 с.

Антропогенні зміни біогеоценотичного покриву в Карпатському регіоні.-К.: Наук. думка, 1994. - 163 с.

Голубець М.А. Від біосфери до соціосфери. - Львів: Поллі, 1997. - 256 с.

Голубець М.А. Плівка життя. - Львів: Поллі, 1997. - 186 с.

Голубець М.А. Екосистемологія. - Львів: Поллі, 2000. - 316 с.

Екологічна ситуація на північно-східному макросхилі Українських Карпат. - Львів: Поллі, 2001. - 162 с.

Размещено на Allbest.ru