 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
8
санитаров, переводу установившихся обратных связей в прямые, переходу системы на
другой уровень. В результате неизбежным становится прогрессирующее загрязнение,
обеднение водной среды кислородом и превращение чистых озерных или текущих вод в
системы болотного типа.
Универсальное свойство экосистем - их эмерджентность (англ. эмердженс -
возникновение, появление нового), заключающееся в том, что свойства системы как целого
не являются простой суммой свойств слагающих ее частей или элементов. Например, одно
дерево, как и редкий древостой, не составляет леса, поскольку не создает определенной
среды (почвенной, гидрологической, метеорологической и т. д.) и свойственных лесу
взаимосвязей различных звеньев, обусловливающих новое качество. Недоучет эмерджент-
ности может приводить к крупным просчетам при вмешательстве человека в жизнь
экосистем или при конструировании систем для выполнения определенных целей.
Например, сельскохозяйственные поля (агроценозы) имеют низкий коэффициент
эмерджентности и поэтому характеризуются крайне низкой способностью саморегу-
лирования и устойчивости. В них, вследствие бедности видового состава организмов, крайне
незначительны взаимосвязи, велика вероятность интенсивного размножения отдельных
нежелательных видов (сорняков, вредителей).
Энергетические процессы в экосистемах подчиняются первому и второму началам
термодинамики. В соответствии с ними энергия не возникает и не исчезает, она лишь
переходит из одной формы в другую (первое начало термодинамики). При этом часть
энергии при любых ее превращениях рассеивается (теряется) в виде тепла (второе начало
термодинамики). Мерой необратимого рассеивания энергии является энтропия (греч. эн -
внутрь, тропе - превращение). Последнюю можно характеризовать и через степень упо-
рядоченности системы. Так, живые организмы и нормально функционирующие экосистемы
характеризуются высокой степенью упорядоченности слагающих их элементов. Они
сохраняют (поддерживают) определенный уровень энергии и тем самым противостоят энт-
ропии. Мертвый организм характеризуется максимальной неупорядоченностью элементов
(структур), в результате чего приходит в равновесие с окружающей его средой (температура
его тела выравнивается с температурой среды, составляющие его химические элементы и
соединения включаются в процессы круговорота и становятся частью среды). Это значит,
что организм как система приходит в состояние полной неупорядоченности, максимальной
энтропии. Показатель, противоположный энтропии, носит название негэнтропии. Чем выше
организованность системы (упорядоченность), тем значительнее ее негэнтропия. Опасно
любое вмешательство в систему, которое ведет к снижению ее негэнтропии, а следовательно,
устойчивости и способности противостоять внешним возмущениям.
Основным свойством нормально функционирующих природных экосистем является
способность извлекать негэнтропию из внешней среды (солнечную энергию) и тем самым
поддерживать свою высокую упорядоченность.
Деятельность человека, если она превышает определенные пределы, ведет к снижению
негэнтропии систем, а следовательно, уменьшает их способность поддерживать себя в
устойчивом состоянии вплоть до перехода к полной неупорядоченности (максимальной
энтропии) и гибели.
Видный американский эколог Б. Коммонер сделал удачную попытку обобщить
системность экологии как науки в виде четырех законов. Эти законы в основе своей не новы,
но впервые сформулированы в образной простой форме. Их соблюдение - обязательное
условие любой экологически обусловленной деятельности человека в природе.
Первый закон Коммонера отражает по сути своей всеобщую связь процессов и явлений
в природе и звучит так: «Все связано со всем». Второй закон базируется на положении
сохранения вещества и энергии: «Все должно куда-то деваться». Какой бы ни была
высокой труба завода, она не может выбрасывать отходы производства за пределы
биосферы. В такой же мере загрязнители, попадающие в реки, в конечном счете оказываются
в морях и океанах и с их продуктами возвращаются к человеку в виде своего рода