Особенности экологических систем и их эволюция

Всякая наука имеет дело с определенными объектами, обладающими некоторыми признаками (свойствами и отношениями). Но что именно они представляют собой? На этот вопрос ответить непросто, особенно если претенденты на звание объекта образуют некоторую иерархию. Именно такая ситуация имеет место в биологии, где различают ДНК, клетки, индивиды, популяции, классы, отряды, экосистемы. При рассмотрении иерархий всегда приходится иметь дело с системными характеристиками. Рассмотрим в этой связи, пожалуй, наиболее дискуссионный вопрос, а именно вопрос о правомерности считать относительно самостоятельным объектом популяцию.

Исследователь, который осознанно или же неосознанно руководствуется геноцентричной или же организменно-центричной позицией, никогда не признает реальность популяции в качестве биообъекта. В этом качестве она является для него химерой, неудачной выдумкой. Весьма вероятно, что он при необходимости приведет свой решающий аргумент: экспериментально можно изучить взаимодействие индивидов, но невозможно установить механизм взаимовлияния индивидов и популяции.

Такая аргументация лишь на первый взгляд кажется предельно убедительной. Дело в том, что она не позволяет объяснить такое поведение индивидов, при котором они содействуют успеху не своему собственному, а группы. В таких случаях приходится говорить о признаках группы как единого целого. Надо полагать, они — результат эволюционного отбора, закрепленного в поведении индивидов. Таким образом, в существовании биологических системных объектов нет ничего загадочного. Они являются биообъектами, ибо им присущи некоторые признаки, которые не принадлежат индивидам.

Отметим также, что далеко не каждой таксономической категории соответствуют реальные объекты. Дело в том, что многие из них, например род и отряд, имеют абстрактный характер. Они образованы за счет мысленного, не реального вычленения некоторых признаков. Обратимся в этой связи к понятию рода. По определению, в состав рода входят виды, которые обладают некоторыми общими признаками. Таким образом, понятие рода указывает на сходство видов, а не на объекты, отличающиеся от них. Действительные же биологические процессы происходят не в абстрактных единицах, а в реальных популяционных системах, которые входят в состав биоценозов.

Биоценоз (от греч. bios — жизнь и koinos — общий) — это комплекс взаимосвязанных популяций, образующих конкретное сообщество во всем многообразии его свойств. Пространственная область (территория, акватория и т. п.) называется биотопом (от греч. topos — место). Биоценоз и биотоп определяют друг друга, порождая своеобразные образования, названные русским ученым В. Н. Сукачевым биогеоценозом. Он подчеркивал, что биогеоценоз как результат взаимодействия живой и неживой природы образует динамическую систему, способную к саморегулированию. В зарубежной литературе вместо термина «биогеоценоз» используется термин «экологическая система». Экологические системы являются объектами экологии как части биологии.

Каждая экологическая система относительно самостоятельна и сохраняет внутреннее динамическое равновесие, связанное с саморегуляцией потоков вещества, энергии, информации. В лесной дубраве лиса охотится на зайцев, сова на мышей, малые птицы ловят насекомых, лоси поедают растительность, кабаны взрыхляют почву, насекомые переносят пыльцу с цветка на цветок: все движется и изменяется, процветание и увядание организмов идут рядом, но устойчивость дубравы сохраняется по крайней мере до тех пор, пока появляется какой-то особый фактор, который способен ее разрушить.

Экологические системы не только взаимосвязаны друг с другом, но и образуют определенную иерархию. Чем выше иерархический уровень экологической системы, тем эффективнее он сохраняет характерное для него внутреннее динамическое равновесие. Озеро как экологическая система устойчивее пруда. Девственный лес труднее разрушить, чем сад. Вершиной иерархии экологических систем является биогеосфера. Она устойчивее всех своих подразделений. В конечном счете, именно понимание эволюции биогеосферы позволяет достичь полноты естественнонаучного знания. Это положение — лейтмотив исследований выдающейся плеяды отечественных ученых — В. И. Вернадского, В. Н. Сукачева, Н. В. Тимофеева-Ресовского.

Характеристика экологических систем, естественно, предполагает учет своеобразия экологии как пауки и прежде всего ее принципов и законов^[1]. Мы сгруппировали их определенным образом (табл. 6.15).

Основные принципы и законы экологии.

Статус экологических законов и принципов неоднократно становился предметом острых дискуссий. Дело в том, что часть исследователей, сравнивая экологию с физикой, в которой, по их мнению, доминируют универсальные законы, высказывают сомнения относительно научного характера законов и принципов экологии, которые мол меняются от одной экологической системы к другой. Господствующее же мнение состоит в том, что экология удовлетворяет всем научным требованиям. Нам это мнение представляется вполне правомерным. Науки своеобразны. Их следует принимать такими, какими они являются. Экология, безусловно, отличается от физики, в частности ее математический аппарат не является столь же развитым, как формальные средства физики. Это обстоятельство не отменяет научный характер экологии.

Законы экологии — это связь, существующая между переменными, присущими экологическим системам. Она существует и указывает на наличие экологических законов. Эти законы всегда выражают особенность тех систем, которым они присущи. Несмотря на эго обстоятельство, часто указанные законы схожи друг с другом. В этой связи оказывается возможным выделение общих законов. Именно эти законы фигурируют в табл. 6.15.

Сложнее определиться с принципами экологии. По определению они являются такими отношениями, которые позволяют определить законы. На этот счет, согласно нашей оценке, в экологии нет должной ясности. Надо полагать, это болезнь роста экологии как науки.

Выводы.

• • Предметом экологии являются экологические системы, функционирование которых включает взаимодействие биологических и небиологических факторов.
• • Любая экологическая система обладает системными характеристиками.
• • Для экосистем характерны специфические принципы и законы, которые обладают схожими чертами.
• • I Гониманис эволюции биогсосфсры позволяет достичь полноты естественнонаучного знания.

• [1] Dansereau Р. The 27 Laws of Ecology. URL: http:// www.jackmtn.com/PDF/27_laws_of_ecology.pdf; Новости наук о Земле. Основные экологические законы. URL: http://ecos.org.ua/?p=31