Закони екології Коммонера - Основи екології Бібліотека українських підручників
Внаслідок великої складності об'єктів вивчення екологи у ній дуже багато законів, принципів та правил. Отже їх не можна звести до кількох, навіть виділивши серед них головні. Відомий американський та еколог. Баррі. Коммонер у 1974 р сформулював свій, максимально скорочений та спрощений варіант законів екології. Б. Коммонер висловив песимістичну думку: "Якщо ми хочемо вижити, ми повинні зрозуміти причини наближення катастрофи" Закони екології він сформулював у вигляді чотирьох афоризмів:
o. Все пов'язано з усім - це твердження повторює відоме діалектичне положення про загальний зв'язок речей та явищ
o. Все має кудись подітися - це неформальне перефразування фундаментального фізичного закону збереження матерії
o. Природа знає краще – це становище розпадається на дві відносно незалежні тези: перша пов'язується з гаслом "назад до природи", друга – із закликом до обережності у спілкуванні з ним
o. Ніщо не дається задарма - це екологічний закон нібито "об'єднує" три попередні
Перший закон "Все пов'язано з усім" звертає увагу на загальний зв'язок процесів та явищ у природі та людському суспільстві. За значенням він близький до закону внутрішньої динамічної рівноваги: зміна одного з показників системи, як правило, викликає структурно-функціональні кількісні та якісні зміни, при цьому сама система зберігає загальну суму речовинно-енергетичних. Якось тонких якостей.
Екологія розглядає біосферу нашої планети як складну систему з багатьма взаємозалежними елементами. Ці зв'язки реалізуються на принципах зворотного негативного зв'язку (наприклад, у системі "хижак - - жертва"), прямих зв'язків, а також завдяки різноманітним взаємодіям. За рахунок цих зв'язків формуютьсягармонійні системи круговороту речовин та енергії. Будь-яке втручання в роботу збалансованого хутра анізо біосфери викликає відповідь відразу за багатьма напрямами, що робить прогнозування в екології надзвичайно складним діломадним правом.
Наведемо типовий приклад. У водній екосистемі для кожної біологічної ланки характерна своя швидкість реакції, яка залежить від швидкості метаболічних процесів та розмноження відповідних організмів. Для появи нового покоління риб необхідні кілька місяців, водоростей - кілька днів, бактерії-розкладачі здатні розмножуватися за кілька годин. Швидкість метаболізму цих організмів (тобто швидкість, з якою вони засвоюють поживні речовини, використовують кисень або виробляють відходи життєдіяльності), пов'язана зворотною залежністю з їх розмірами є, якщо швидкість метаболізму риби прийняти з одиницю, то для водоростей ця швидкість дорівнюватиме близько 100, а для бактерій – близько 10 000 одиниць.
Б. Коммонер писав: "Все це є наслідком простого факту: все пов'язано з усім. Система стабілізується завдяки своїм динамічним властивостям; ці ж властивості під впливом зовнішніх навантажень можуть призвести до драматичних наслідків: складність екосистеми та швидкість її круговороту визначають ступінь навантаження, вона може витримати, тобто невеликий зрушення в одному місці може викликати віддалення, значні і довготривалі наслідки.
І природа, і суспільство перебувають у єдиній мережі системних взаємодій. Будь-яка зміна в природі, викликана людиною, викликає ланцюг наслідків - порушення однієї ланки цього ланцюга призводить до подібних порушень в інших ланках. Біосфера. Землі є рівноважною екосистемою, де всі окремі ланки взаємопов'язані і доповнюють одне одного.Порушення будь-якої ланки тягне за собою зміни в інших ланках. Наприклад, одним із наслідків втручання людини в природу стало зникнення видів та зменшення видової різноманітності.
Другий закон "Все має кудись подітися" близький до розглянутого вище, а також закон розвитку природної системи за рахунок навколишнього середовища. Цей закон є неформальним перефразуванням фундаментального аментального закону фізики - матерія нікуди не зникає. Його можна назвати законом збереження маси речовини, і є однією з найважливіших вимог раціонального природокористування. На відміну від суцільного виробництва та побуту жива природа загалом майже безвідходна - у ній немає сміття. Вуглекислий газ, що виділяють тварини як відходи дихання, є поживною речовиною для зелених рослин. Рослини "віки дають" кисень, який використовується тваринами. Органічні останки тварин служать їжею для редуцентів, а їх відходи (неорганічні речовини - азот, фосфор, вуглекислий газ) стають їжею на водорослі і є у природі продукти життєдіяльності одних організмів є «сировиною» іншим. Це свідчить про високий рівень замкнутості кругообігу речовин у біосферекнутості кругообігу речовин у біосфері.
На прикладі біологічного круговороту видно, як залишки та продукти життєдіяльності одних організмів зустрічається у природі джерелом існування для інших. Людина поки що не створила такого гармонійного круговороту у своїй господарській діяльності. Будь-яке виробництво постійно виробляє принаймні дві речі – необхідну продукцію та відходи. Відходи самі собою не зникають: вони накопичуються, знову залучаються в кругобіг речовин і призводять до непередбачуваних наслідків. Технологічні відходи суспільства часто "не вписуються" вприродні екосистеми, вони нікуди зникають і стають забруднювачами. З точки зору живої природи людство виробляє в основному сміття та отруту. Будь-яке забруднення природи повертається до людини у вигляді "екологічного бумерангаологічного бумерангу".
На тлі цього народжуються "сміливі" проекти утилізації наших відходів, особливо радіоактивних, наприклад у космосі, на інших планетах, пропонують навіть відправляти їх на. Сонце. На щастя, у цих проектах їй є багато опонентів, адже другий закон. Коммонера ніхто не скасовував. Ми поки що навіть не уявляємо, якими можуть бути конкретні механізми "екологічного бумерангу" у разі спроби "забруднити" Сонце. Краще навіть не намагатись. Отже, ніщо в природі не зникає, а лише переходить з однієї форми існування матерії в іншу форму існування матерії в іншу.
Третій закон "Природа знає краще" вказує на те, що поки немає абсолютно достовірної інформації про механізми та функції природи, люди майже неминуче шкодять природним системам. Б. Коммонер для кращого розуму цього закону проводив аналогію: коли людина, не знайома з влаштуванням годинника, бажає його полагодити, годинник навряд чи запрацює. Будь-яка спроба навмання змінити щось приречена на невдачу. Закон. Коммонера в цьому випадку можна перефразувати так: "годинник знає краще" Подібно до годин живий організм, на який впливають "сліпі" випадкові зміни, майже напевно буде не покращений, а зла манивно буде не поліпшень, а зламань.
"Живе складається з багатьох тисяч різних органічних сполук, - писав. Б. Коммонер, - і часом здається, що принаймні деякі з них можуть бути покращені, якщо їх замінити якимось штучним варіантом п природної субстанції. Третій закон екології стверджує, що введення органічних речовин, які неіснують у природі, а створені людиною, але беруть участь у живій системі, швидше за все нанесе шкідливим. Тому, коли люди на синтезує нову органічну сполуку, за структурою значно відрізняється від природних речовин, цілком ймовірно, що для неї немає розкладального ферменту, і ця речовина накопичуватися в природних речовинах.
Тому цей закон закликає до обережності у взаєминах із природою. Недарма сам. Б. Коммонер через два роки доповнив формулювання цього закону: "Природа знає краще, що робити, а люди повинні вирішувати, як зробити це якнайкраще".
Людство пройшло набагато коротший шлях розвитку, ніж біосфера. Землі. За багато мільйонів років існування біосфери повністю сформувалися зв'язки та механізми її функціонування. Необдумане, безвідповідальне втручання людей у природу може призвести (і призводить) до знищення окремих зв'язків між ланками екосистем і до неможливості повернення екосистем у початковий стан. Людина, самовпевнено бажаючи "підлогу іпшити" природу, порушує перебіг природних процесів. Справді, у природі все дуже доцільно та функціональне. І це можна зрозуміти, адже у неї було достатньо часу, щоб відкинути всі невдалі варіанти та залишити тільки вивірені тільки вивірені.
У 1991 р група американських дослідників проводила експеримент, який отримав назву "Біосфера-2" в пустельному районі штату. Арізона був споруджений комплекс ізольованих від зовнішнього середовища приміщень зі скляним дахом і стінами (ззовні надходила тільки сонячна енергія), в яких створено п'ятьз'єднаних один з одним екосистем: вологий тропічний ліс, савана, пустеля, болото і море (басейн завглибшки 8 м з живим кораловим рифомловим рифом).
В "Біосфера-2" було переселено 3800 представників фауни та флори, причому основним критерієм їх відбору була користь, яку вони могли приносити людям (споживатися в їжу, очищати повітря, давати ліки та ін.). В "Біосфера-2" були внесені і техносферу, що мала житлові та робочі приміщення, розраховані на вісім осіб, спортзал, бібліотеку, місто та численне технічне обладнання (дощувальні установки насоси для циркуляції води та повітря, комп'ютер з безліччю датчиків, який мав вести моніторинг життєво важливих параметрів комплексу).
Метою експерименту, розрахованого на два роки, було створення замкнутої екосистеми, своєрідної міні-біосфери, яка функціонувала на основі самозабезпечення і була незалежною від "Біосфери-1" (так автори називали біосферу. Землі). У цю міні-біосферу має органічно увійти мінітехносфера з дослідниками. Автори мріяли досягти штучно підтримуваного у системі гомеостазу, тобто. стабільності основних життєво важливих параметрів (температури, вологості тощо). Відходи біоти однієї екосистеми мали служити ресурсами для інших для іншої.
Проект мав здійснити (нехай і в невеликому масштабі) мрію. ВІ. Вернадського про перехід до управління людиною всіма процесами у біосфері
Крах експерименту "Біосфера-2" наочно довів, що повна збалансованість всіх процесів, кругообіг речовин та енергії, підтримка гомеостазу можливі лише в масштабах. Землі, де ці процеси відпрацьовувалися протягом багатьох мільйонів років і ніякі комп'ютери не здатні взяти на себе керівництво системою, складністьякої набагато вище за їхню власну. Підтвердилася також справедливість принципу, що формулюється математиком. Дж. Нейманом: "Організація системи нижче певного мінімального рівня призводить до погіршення її якості".
Отже, як всеосяжне управління "Біосферою-1", так і створення штучних біосфер типу "Біосфери-2" сьогодні (і в найближчому майбутньому) не під силу людині. Зусилля людства мають бути спрямовані на збереження загальнопланетних біосфер - дуже складної, збалансованої системи, стійкість якої зараз порушується техносферою. Нам необхідно намагатися не "брати він керівництво біосферою", а діяти те щоб "не заважати природі", яка, за законом. Б. Коммонера,"знає краще яка, за законом. Б.. Коммонера, "знає краще".
Трагічний егоцентризм у крайньому прояві висловлений відомим селекціонером 30-х років XX століття. ВІ. Мічуріним: "Ми не можемо чекати милостей від природи; взяти їх у неї - наше завдання" Діяльність людини тільки тоді буде виправдана, коли мотивація його вчинків буде визначатися в першу чергу тією роллю, для виконання якої вона була створена природою, коли потреби природи будуть мати для людини більше значення, ніж особисті. Людство має навчитися жити в гармонії з природою.
Четвертий закон "За все треба платити, або ніщо не дається задарма" знову стосується тих проблем, які узагальнюють закон внутрішньої динамічної рівноваги і закон розвитку природної системи за рахунок її оточення. Б. Коммонер так пояснював цей закон: "Глобальна екосистема є єдиним цілим, в рамках якого нічого не може бути виграно або втрачено і яке не може бути об'єктом загального покращення: все, що було витягнуте з неї людською працею, має бути відшкодовано.Платежу за цим векселем не можна уникнути, може бути лише відстрочений. Нинішня криза довкілля свідчить лише про те, що відстрочка дуже затягнулася"І доповнив:"Ми розімкнули коло життя, перетворивши його на незліченні цикли, на лінійні ланцюги штучних подій у лінійні ланцюги штучних подій".
Четвертий закон підтверджує: природні ресурси не є нескінченними. Людина в процесі своєї діяльності приймає у природи в "борг" частину її продукції, залишаючи під заставу ті відходи та забруднення, яким не можна не запобігти. Цей обов'язок зростатиме доти, доки існування людства не опиниться під загрозою і люди сповна не усвідомлять необхідність усунення негативних наслідків своєї діяльності. А це усунення я вимагатиме дуже великих витрат, які стануть сплатою цього боргу. Справді, нерозумна експлуатація природних ресурсів та природних благ загрожує розплатою, що прийде рано чи пізно рано чи пізно.
На сучасному розвитку науки і техніки людство, здається, вже менше залежить від природи, але залежність ця збереглася, і не просто збереглася, а ускладнилася, оскільки змінилася лише відносна роль законів природи. Людство, як і раніше, залежить від енергетичних, мінерально-сировинних, біологічних, водних та інших природних ресурсів. Тож закони екології. Баррі. Коммонера, так само, як і всі інші дуже важливі закони, що відображають загальні системні закономірності функціонування та розвитку об'єктивної реальності, слід пам'ятати та враховувати у своїй повсякденній діяльності.