О.С. Шимова, Н.К. Соколовский
Основы экологии и экономика природопользования
Учебник. Мн.: БГЭУ, 2002. - 367 с.
Раздел 1. Теоретические основы экологии и экономики природопользования
Глава 2. Основы общей экологии
2.4. Основные законы и принципы экологии
Способность человека мыслить позволила ему временно преодолеть действие
обычных лимитирующих факторов, к которым относятся пища, вода, хищники и паразиты,
место обитания и конкуренция с другими видами. Человек поддерживает собственное
существование за счет эксплуатации водных, почвенных и энергетических ресурсов,
существенно влияя на планетарный круговорот веществ, резко ускоряя его. Возникший
в процессе
производственной деятельности новый обмен веществ носит техногенный
характер и называется антропогенным обменом веществ. Но биологический обмен веществ между человеком и природой
остается постоянным условием жизни.
Антропогенный обмен веществ принципиально отличается от биотического
круговорота своей незамкнутостью, носит открытый, линейный характер, то есть лишен
"круговорота" жизни. На вводе антропогенного обмена веществ – природные ресурсы, а на выводе – производственные и бытовые
отходы. Загрязнения
окружающей среды подразделяют на природные, вызванные какими-то естественными,
обычно катастрофическими причинами (извержение вулкана, селевой поток и т.п.), и
антропогенные,
возникающие в результате деятельности человека.
Экологическое несовершенство состоит и в том, что коэффициент полезного
использования природных ресурсов очень низок и составляет, например, в отношении полезных
ископаемых лишь 2– 10
%. Ресурсы быстро истощаются, население Земли растет (в 1960 г. население достигло 3 миллиардов человек, в 1975 г. – 4 миллиардов, в 1987 г, – 5 миллиардов, в 1999 г. – 6 миллиардов человек).
Вместе с тем, гигантские отходы производства ухудшают среду обитания: они не
разлагаются на исходные вещества, вновь поступающие в производство. В сложной иерархической
организации живой природы заложены огромные резервы саморегуляции, но для вскрытия
этих резервов необходимо грамотное вмешательство в процессы, протекающие в биосфере. Всю
производственную деятельность необходимо планировать со строгим учетом возможных
экологических последствий.
С учетом накопленных предшественниками знаний о фундаментальных законах
природы современные ученые-экологи установили общие закономерности и принципы
взаимодействия человеческого общества с природной средой, которые в литературе часто именуются законами
экологии. Значение этих законов состоит в регламентации характера и
направленности человеческой деятельности в пределах экосистем различного уровня. Среди
законов экологии, сформулированных разными авторами, наибольшую известность благодаря
ярким формулировкам получили четыре закона-афоризма (закона-поговорки) американского
ученого-эколога Б. Коммонера (1974):
-
все
связано со всем (о всеобщей связи вещей и явлений в природе);
-
все
должно куда-то деваться (закон сохранения);
-
ничто
не дается даром (о цене развития);
-
природа
знает лучше (о главном критерии эволюционного отбора).
Из закона всеобщей связи ("все связано со всем") вытекает несколько
следствий.
-
♦Закон больших чисел: совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти
не зависящему от случая, то есть имеющему
системный характер. Так, Мириады
бактерий в почве, воде, в телах живых организмов создают особую, относительно стабильную микробиологическую
среду, необходимую для нормального
существования всего живого. Или другой пример: случайное поведение большого числа
молекул в некотором объеме газа обусловливает вполне определенные значения температуры и давления.
-
Принцип
Ле Шателье (Брауна): при внешнем воздействии, выводящем
систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в
направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. На
биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции.
-
Закон
оптимальности: любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых
характерных для нее пространственно-временных пределах.
-
Любые
системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на
человека –
от
состояния индивидуума до сложных общественных отношений.
-
Из
закона сохранения массы вещества
("все должно куда-то деваться") вытекают, по меньшей мере, два постулата, имеющих практическое
значение.
-
Закон
развития системы за счет окружающей ее среды гласит: любая природная или
общественная система может развиваться только за счет использования
материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно
изолированное саморазвитие невозможно.
-
Закон
неустранимости отходов или побочных воздействий производства: образующиеся в
процессе производственной деятельности отходы неустранимы бесследно, они могут быть лишь переведены из
одной формы в другую или перемещены в пространстве, а их действие может быть
растянуто во времени. Этот закон исключает принципиальную возможность безотходного производства и
потребления в современном обществе. Материя не исчезает, а лишь переходит из одной
формы в другую, оказывая влияние на жизнь.
Утверждение «ничто не дается даром» означает, что любое новое приобретение
в эволюции экосистемы обязательно сопровождается утратой какой-то части прежнего
достояния и возникновением новых, все более сложных проблем. К примеру, с появлением
многоклеточных организмов (грибов, растений, животных) и выходом их на сушу во много
раз увеличилось биоразнообразие планеты, началось освоение экологических ниш и формирование
биосферы Земли. Но вместе с "многоклеточностью" к живым существам пришли
старость и болезни, в том числе инфекции, злокачественные опухоли, паразитизм. У
этого
закона имеются три следствия.
Закон необратимости эволюции (однонаправленности
развития):
большие системы эволюционируют только в одном направлении – от простого к
сложному; инволюция, регресс могут относиться исключительно к отдельным частям
или отдельным
периодам развития системы.
Правило ускорения эволюции: с ростом сложности
организации систем темпы эволюции
возрастают. Это правило в равной степени может быть отнесено и к сменяемости видов
в эволюции органического мира, и к
человеческой истории, и к развитию техники.
Не существует бесплатных ресурсов – еще одно следствие данного закона: пространство,
энергия, солнечный свет, вода, какими бы неисчерпаемыми они ни казались, неукоснительно
оплачиваются любой расходующей их системой.
Б. Коммонер писал: "...глобальная экосистема представляет собой единое целое, в
рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться
объектом всеобщего улучшения; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно
быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать; он может быть только
отсрочен. Нынешний кризис окружающей среды говорит о том, что отсрочка очень затянулась"2.
Закон «природа знает лучше» определяет, прежде всего, то, что может
и что не должно иметь места в биосфере. Все в природе – от простых молекул до человека – прошло жесточайший конкурс, в котором
приз – право на
существование. Сегодня планету населяет лишь одна тысячная часть испытанных
эволюцией
видов растений и животных. Главный критерий этого эволюционного отбора – вписанность в
глобальный биотический круговорот, заполненность всех экологических ниш. У любого вещества,
выработанного организмами, должен существовать разлагающий его фермент, и все
продукты распада должны вновь вовлекаться в круговорот. С каждым биологическим видом, который нарушал
этот закон, эволюция рано или поздно расставалась.
Человеческая индустриальная цивилизация грубо нарушает замкнутость биотического
круговорота в глобальном масштабе, что не может остаться безнаказанным. В этой
критической ситуации должен быть найден компромисс, что под силу только человеку, обладающему
разумом и стремлением к этому.
Помимо формулировок Б. Коммонера, современные экологи вывели еще один закон
экологии –
"на всех не хватит" (закон ограниченности
ресурсов). Очевидно, что масса питательных веществ для всех форм жизни на Земле
конечна и ограничена. Ее не хватает на всех появляющихся в биосфере
представителей органического мира, поэтому значительное увеличение численности
и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за
счет уменьшения численности и массы других.
На противоречие
между скоростью размножения и ограниченностью
ресурсов питания применительно к народонаселению планеты впервые в 1798 г. обратил внимание английский экономист Т.Р. Мальтус,
который именно этим пытался обосновать неизбежность социальной конкуренции. В свою очередь Ч. Дарвин заимствовал у Мальтуса понятие "борьба за
существование" для объяснения
механизма естественного отбора в живой природе.
"На всех не хватит" – источник всех форм конкуренции, соперничества и
антагонизма в природе и, к сожалению, в обществе. И сколько бы ни считали классовую борьбу, расизм, межнациональные конфликты чисто социальными явлениями
– все они своими корнями уходят во внутривидовую конкуренцию,
принимающую иногда гораздо более жестокие формы, чем у животных. Существенное различие в том, что в природе в результате
конкурентной борьбы выживают лучшие, а в человеческом обществе – не
всегда.
Свою обобщенную классификацию экологических законов представил известный
российский ученый Н.Ф. Реймерс3. Им даны следующие формулировки:
-
закон
социально-экологического равновесия (необходимости сохранения равновесия между давлением на среду и
восстановлением этой среды, как природным,
так и искусственным);
-
принцип
культурного управления развитием (наложение ограничений на экстенсивное развитие,
учет экологических ограничений);
-
правило
социально-экологического замещения (необходимость выявления путей замещения человеческих потребностей);
-
закон
социально-экологической необратимости (невозможность поворота эволюционного движения вспять,
от сложных форм к более простым);
-
закон
ноосферы В.И. Вернадского (неизбежность трансформации биосферы под влиянием мысли и
человеческого труда в ноосферу – геосферу, в которой разум становится доминирующим в развитии системы
человек– природа).
Соблюдение
этих законов возможно при условии осознания человечеством своей роли в
механизме поддержания стабильности биосферы. Известно, что в процессе эволюции
сохраняются лишь те виды, которые способны
обеспечивать устойчивость жизни и окружающей
среды. Только человек, используя силу своего разума, может направить дальнейшее
развитие биосферы по пути сохранения дикой
природы, сохранения цивилизации и человечества, создания более справедливой
социальной системы, перехода от философии
войны к философии мира и партнерства,
любви и уважения к будущим поколениям. Все это – составляющие нового
биосферного мировоззрения, которое должно
стать общечеловеческим.
|