2.2. Основные законы и принципы экологии

Способность человека мыслим, позволила ему временно пре­одолеть действие обычных лимитирующих факторов. К ним 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 незамкнутостью, носит открытый, линейный характер, т.е. лишен «круговорота» жизни. На входе антропогенного обмена веществ — природные ресурсы, а на выходе — производственные и бытовые отходы. Загрязнение окружающей среды подразделяют на природ­ное, вызванное какими-то естественными, обычно катастрофичес­кими причинами (извержение вулкана, селевой поток и т.п.) и антропогенное, возникающее в результате деятельности человека.

Экологическое несовершенство состоит и в том, что коэффи­циент полезного использовании 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 млрд. человек, в 1975 г. — 4 млрд., в 1987 г. — 5 млрд., в 1999 г. — 6 млрд., в 2003 г. — 6,3 млрд. 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. 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 получили четыре закона-афоризма американского ученого-эколога Б. Коммонера(1974):

• «все связано со всем» (закон всеобщей связи вещей и явлений в природе);

• «все должно куда-то деваться» (закон сохранения массы ве­щества);

• «ничто не дается даром» (о цене развития);

• «природа знает лучше» (о главном критерии эволюционного отбора).

Из закона всеобщей связи вещей и явлений в природе («все свя­зано со всем») вытекает несколько следствий:

• закон больших чисел — совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависяще­му от случая, т.е. имеющему системный характер. Так, мириады бактерий в почве, воде, 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 воздействии уменьшается. На биологическом уровне он реа­лизуется в виде способности экосистем к саморегуляции;

• закон оптимальности — любая системе функционируете наи­большей эффективностью в некоторых характерных для нас про­странственно-временных пределах;

• любые системные изменении и природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека от состояния ин­дивидуума до сложных общественных отношений,

Из закона сохранения массы вещества («все должно кули-то де­ваться») вытекают, по меньшей мере, два постулата, имеющих прак­тическое значение:

• закон развития системы за счет окружающей среды — любви природная или общественная система может развиваться только за счет использования материально мистических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно;

• закон неустранимости отходов или побочных воздействии производства — образующиеся в процессе производственной деятельности отходы неустранимы бесследно, они могут быть лишь переведены из одной формы и другую или перемещены и пространстве, а их действие может быть растянуто во времени. Этот закон исключает принципиальную возможность безотходного производства и потребления в современном обществе, Материи не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую, оказывая влияние на жизнь.

Постулат «ничто не даете» 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, растении, 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. Из этого закона следуют:

• закон необратимости эволюции (однонаправленности разви­тия) — большие системы эволюционируют только в одном направ­лении — от простого к сложному; инволюция, регресс могут от­носиться только 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 — 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» [6, с. 32].

Принцип «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 на право существования. В настоящее время планету населяет лишь 1/1000 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 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 биосфер 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 обратил внимание английский экономист Т. Р. Маль­тус (1798), который именно этим пытался обосновать неизбеж­ность социальной конкуренции. В свою очередь, Ч. Дарвин заимствовал у Мальтуса понятие «борьбы за существование» для объяснения механизма естественного отбора в живой природе.

Закон ограниченности ресурсов - источник всех форм конку­ренции и соперничества в природе и, к сожалению, в обществе. И сколько бы ни считали классовую борьбу,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 и результа­те конкурентной борьбы выживают лучшие, л в человеческом об­ществе — это отнюдь не гак.

Обобщенную классификацию экологических законов предста­вил известный советский ученый Н.Ф. Реймере |7|. 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 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 осознании че­ловечеством своей роли в механизме поддержания стабильности биосферы. Известно, что в процессе эволюции сохраняются толь­ко тс 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.