Некоторые другие важные для экологии законы и принципы.

  • 1. Закон эмерджентности: целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его части.
  • 2. Закон необходимого разнообразия: система не может состоять из абсолютно идентичных элементов, но может иметь иерархическую организацию и интегративные уровни.
  • 3. Закон необратимости эволюции: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, осуществленному в ряду его предков.
  • 4. Закон усложнения организации: историческое развитие живых организмов приводит к усложнению их организации путем дифференциации органов и функций.
  • 5. Биогенетический закон (Э. Геккель): онтогенез организма есть краткое повторение филогенеза данного вида, т.е. индивид в своем развитии повторяет сокращенно историческое развитие своего вида.
  • 6. Закон неравномерности развития частей системы: системы одного уровня иерархии развиваются не строго синхронно, в то время как одни достигают более высокой стадии развития, другие остаются в менее развитом состоянии. Этот закон непосредственно связан с законом необходимого разнообразия.
  • 7. Закон сохранения жизни: жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока веществ, энергии, информации.
  • 8. Принцип сохранения упорядоченности {И. Пригожий)-, в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается до тех пор, пока не достигается минимальная постоянная величина, всегда больше нуля.
  • 9. Принцип Ле Шателье—Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.
  • 10. Принцип экономии энергии (Л. Онсагер): при вероятности развития процесса в некотором множестве направлений, допускаемых началами термодинамики, реализуется то, которое обеспечивает минимум рассеивания энергии.
  • 11. Закон максимизации энергии и информации: наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации; максимальное поступление вещества не гарантирует системе успеха в конкурентной борьбе.
  • 12. Закон развития системы за счет окружающей среды: любая система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды; абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.
  • 13. Правило Шредингера «о питании» организма отрицательной энтропией: упорядоченность организма выше окружающей среды, и организм отдает в эту среду больше неупорядоченности, чем получает. Это правило соотносится с принципом сохранения упорядоченности Пригожина.
  • 14. Правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации биосистем продолжительность существования вида в среднем сокращается, а темпы эволюции возрастают. Средняя продолжительность существования вида птиц — 2 млн лет, вида млекопитающих - 800 тыс. лет. Число вымерших видов птиц и млекопитающих в сравнении со всем их числом велико.
  • 15. Закон относительной независимости адаптации: высокая адаптивность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиолого-морфологических особенностей организмов).
  • 16. Принцип минимального размера популяций: существует минимальный размер популяции, ниже которого ее численность не может опускаться.
  • 17. Правило представительства рода одним видом: в однородных условиях и на ограниченной территории таксономический род, как правило, представлен только одним видом. По-видимому, это связано с близостью экологических ниш видов одного рода.
  • 18. Закон обеднения живого вещества в островных его сгущениях (Г.Ф. Хильми): «Индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя структуру, система через некоторое время растворится в окружающей среде». Из этого следует важный вывод для человеческой природоохранной деятельности: искусственное сохранение экосистем малого размера (на ограниченной территории, например, заповедника) ведет к их постепенной деструкции и не обеспечивает сохранения видов и сообществ.
  • 19. Закон пирамиды энергий (Р. Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень энергии. Обратный поток с более высоких на более низкие уровни намного слабее — не более 0,5—0,25%, и потому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.
  • 20. Правило обязательности заполнения экологических ниш: пустующая экологическая ниша всегда и обязательно бывает естественно заполнена («природа не терпит пустоты»).
  • 21. Принцип формирования экосистемы: длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и взаимно приспособлены. Из этих экологических законов и принципов следуют некоторые выводы, справедливые для системы «человек — природная среда». Они относятся к типу закона ограничения разнообразия, т.е.
  • 1 Хильми Г.Ф. Основы физики биосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1966, с. 272

накладывают ограничения на деятельность человека по преобразованию природы.

  • 1. Закон бумеранга: все, что извлечено из биосферы человеческим трудом, должно быть возвращено ей.
  • 2. Закон незаменимости биосферы: биосферу нельзя заменить искусственной средой, как, скажем, нельзя создать новые виды жизни. Человек не может построить вечный двигатель, в то время как биосфера и есть практически «вечный» двигатель.
  • 3. Закон шагреневой кожи: глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается. Это следует из того, что никаких принципиально новых ресурсов, которые могли бы появиться, в настоящее время нет. Для жизни каждого человека в год необходимо 200 т твердых веществ, которые он с помощью 800 т воды и в среднем 1000 Вт энергии превращает в полезный для себя продукт. Все это человек берет из уже имеющегося в природе.
  • 4. Принцип удаленности события: потомки что-нибудь придумают для предотвращения возможных отрицательных последствий. Вопрос о том, насколько законы экологии можно переносить на взаимоотношения человека с окружающей средой, остается открытым, так как человек отличается от всех других видов. Например, у большинства видов скорость роста популяции уменьшается с увеличением ее плотности; у человека, наоборот, рост населения в этом случае ускоряется. Некоторые регулирующие механизмы природы отсутствуют у человека, и это может служить дополнительным поводом для технологического оптимизма у одних, а для экологических пессимистов свидетельствовать об опасности такой катастрофы, которая невозможна ни для одного иного вида.

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Когда и кто ввел в научную среду понятие «экология»?
  • 2. Почему первоначально экология была биологической наукой, изучающей популяции животных и растений в среде их обитания?
  • 3. Что такое экологизация всех наук и всей человеческой деятельности?
  • 4. Дайте определение современной экологии как науки.
  • 5. Что является целью и задачами современной экологии?
  • 6. Какова структура современной экологии?
  • 7. Что изучает синтетическая эволюционная экология?
  • 8. Какие этапы включает краткий исторический путь развития экологии как науки?
  • 9. Что означают основные понятия экологии: биосфера (атмосфера, гидросфера, литосфера), круговорот веществ (большой геологический и малый биохимический)?
  • 10. Нарисуйте схему и дайте пояснения наиболее важным круговоротам: воды, углерода, азота, фосфора и серы.
  • 11. Что является главным двигателем круговоротов?
  • 12. Что такое пищевая цепь и пищевая сеть?
  • 13. В чем сущность основных законов экологии: закона минимума Ю. Либиха, закона толерантности В. Шелфорда, обобщающей концепции лимитирующих факторов, закона конкурентного исключения, принципа Ле Шателье?
  • 14. Что такое абиотическая среда и ее биотические компоненты?
  • 15. Какие законы (кроме основных) и принципы экологии вы можете назвать?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >