Экология жизни

Понятия "экосистема" и "адаптация" тесно связаны между собой. Они ориентированы на совместное рассмотрение понятий "система" и "среда", их влияния друг на друга. Экологическое равновесие обеспечивает в природе устойчивость существования совокупности животных, растительных организмов и человека. В основе экологического равновесия лежит относительное постоянство круговорота веществ в каждой конкретной экосистеме. В связи с этим уместно подчеркнуть, что простые системы экологически нестабильны и, наоборот, разнообразие – залог стабильности.

Прибавление особей обусловливается биотическим потенциалом, их гибель – сопротивлением среды. Подобное равновесие называют динамическим, так как параметры сопротивления редко подолгу остаются неизменными. Размер популяций является результатом динамического равновесия между их биотическим потенциалом и сопротивлением среды.

Нечто подобное можно сказать и относительно вида. Основным условием, определяющим жизнеспособность вида, является его способность устанавливать и поддерживать равновесие с другими видами в пределах экосистемы, обеспечивающей эффективный круговорот биогенов и устойчивый поток энергии. Что касается человечества, то оно имеет дело с промежуточными равновесиями и не достигло еще собственного популяционного равновесия, которое можно считать исходным для построения остальных равновесий.

Выделенный нами подход к экологическим проблемам иллюстрируется рядом важнейших экологических принципов и законов.

Отметим правило В. Шелфорда, согласно которому процветание популяции зависит от комплекса экологических факторов, каждому из которых соответствует определенный диапазон выносливости (толерантности). К этому правилу примыкает закон Ю. Либиха, который сформулировал его применительно к сельскохозяйственным культурам: вещество, имеющееся в минимальном объеме, определяет урожай, а также величину и устойчивость последнего во времени. Обычно правило Шелфорда объединяется с законом Либиха в принцип лимитирующих факторов. К этим законам следует добавить правило А. Мичерлиха: продуктивность биологической системы определяется всей совокупностью действующих экологических факторов. Это правило может рассматриваться как поправка к закону Либиха. В основе данного правила лежит математическая формула, описывающая совокупное действие экологических факторов и их взаимодействие. В 1918 г. правило было дополнено математической формулой и преобразовано Б. Бауле в закон совокупного действия Мичерлиха–Бауле.

В экологии следует особо отметить термодинамический метод, который позволяет исследовать передачи массы и энергии. С ним связаны цепи питания, а также загрязнения окружающей среды. Процессы деградации энергии неизбежны, но начала термодинамики не запрещают с помощью работы преобразовать более опасные продукты деградации в менее опасные. Особенно много разрушающего (деградационного) действия производит неразумно организованная энергетика. В настоящее время одна она способна привести к всепланетарной экологической катастрофе.

Циклические процессы, с которыми связаны взаимодействия организмов и окружающей их среды, часто бывают организованы весьма сложным образом. Согласно Вильямсу, солнечная радиация вызывает на Земле два вида круговорота веществ: геологический и биологический. Следовательно, все циклические взаимодействия систем с окружающей их средой вовлечены в эти планетарные циклы.

Таким образом, все рассмотренные основные понятия экологии тесно связаны с различными типами равновесий, причем равновесий динамических, т.е. непрерывно регулирующихся. Экологию можно считать ступенью восхождения к планетарному мышлению.