2018-01-21
624
В истории научного знания было немало ученых, которые обогатили науку своими трудами. Среди них особое место занимает В. И. Вернадский. Со второй половины XX в. его естественнонаучные и философские идеи стали предметом анализа специалистов многих областей науки. Особо пристальное внимание к ним стало проявляться в конце века. Причиной этого явилось осознание угрозы существованию человечества со стороны самого человечества. Именно нарастающее воздействие техногенной цивилизации на природу следует считать одним из факторов, определивших необходимость поиска более разумных форм отношения человека к ней, оптимизации социоприродных взаимодействий.
В ряду направлений развития идей Вернадского нельзя не отметить стремления некоторых его современников и следующих поколений уточнить смысл положений о характере связей организмов с окружающей их средой. Вернадский неоднократно делал упреки биологам за их нежелание рассматривать организмы во взаимосвязи со средой их обитания. Он полагал, что только такой подход даст объективное знание жизни. Особое значение он придавал исследованию особенностей взаимосвязи комплексов организмов (биоценозов) со средой. При таком исследовании возникала потребность выработать и соответствующее понятие, в котором бы фиксировалась и их связь со средой обитания [1].Эту задачу в какой-то мере решил английский ботаник А. Тенсли. Еще в 1935 г. он ввел в биологию термин "экосистема", который обозначал природный комплекс организмов и среду их обитания. Тенсли отмечал, что в экосистему входит "не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, – факторы места обитания в самом широком смысле". Он обращал внимание на то, что подобный подход в понимании живого особенно важен для исследования организменного уровня его организации и постижения его сущности. "Когда мы пытаемся проникнуть в самую суть вещей, – писал Тенсли, – мы не можем отделить организмы от их особой среды, в сочетании с которой они образуют некую физическую систему" [2]. Такую систему он и назвал экосистемой.
Многие западные ученые трактуют экосистему как основную функциональную единицу биосферы. При этом под ней понимают самые разнообразные природные системы – и отдельный гнилой пень с населяющими его муравьями, и пруд с его обитателями, и лес и т. д. У Ю. Одума экосистемой выступает и космический корабль с космонавтом на борту, и город с его населением, парками, газонами и промышленными отходами, да и вся биосфера в целом. Но при изучении экосистем ученые, особенно экологи, столкнулись с проблемами установления их границ, учета всех их живых обитателей и т. д. Исходя из этого, некоторые из них вынуждены были говорить о наличии "трудностей в изучении экосистем" и признать, что "они лишь в очень редких случаях оказываются исследованными с удовлетворительной полнотой" [3]. Не столкнулись с такими трудностями те ученые, которые последовательно развивали идеи Вернадского. В этом плане нельзя обойти работы В.Н. Сукачева. Он воспринял положения Вернадского о "цепях жизни" в природных системах, которые он называл биоценозами [4]. В них он видел проявление "планетного значения жизни". Хотя самим Вернадским отмеченные "цепи" и не были раскрыты, но его мысли об их роли в поддержании устойчивости биоценозов были развиты Сукачевым.
Опираясь на представления В.В. Докучаева о целостности природы, взаимосвязи живого и неживого в конкретных явлениях природы, их зональности, на мысли Вернадского, Сукачев сформулировал положение о существовании в биосфере сложных целостных систем. Живые организмы в них неразрывно связаны с окружающими их физическими факторами, характерными для мест обитания этих организмов. Такие структурные единицы были названы им биогеоценозами. Именно в них осуществляются биогеохимические циклы, обеспечивающие их устойчивость.
По определению Сукачева, "биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительности, животного мира, мира микроорганизмов и почвы), имеющая свою особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов, свою особую структуру и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии" [5]. В.Н. Сукачев определял биогеоценозы как структурные единицы биосферы. Последняя есть совокупность связанных между собой различных биогеоценозов. В биогеоценозах происходит накопление энергии, обмен веществом и энергией. "Биогенная миграция атомов", о которой писал Вернадский, как раз и осуществляется внутри биогеоценозов и между смежными биогеоценозами. Только в биогеоценозах и становится возможной "планетная" сущность жизни. "В биогеоценотическом покрове, – писал Сукачев, – осуществляется не только земная, но и космическая роль живых организмов, роль "живого вещества", как говорил Вернадский" [5]. С процессами, происходящими в биогеоценозах, должен соотносить, писал далее Сукачев, свою хозяйственную деятельность и человек.
В. Н. Сукачев основал и научное направление, которое призвано изучать организацию и жизнедеятельность таких компонентов биосферы. Оно было названо им биогеоценологией. Задачей этой науки Сукачев считал системное описание биогеоценозов, исследование характера обмена веществом и энергией внутри этих природных единиц и со смежными биогеоценозами. При этом особое внимание он обращал на выявление характера внутренних и внешних противоречий биогеоценотического уровня организации биосферы. С глубиной их знания он связывал и степень постижения сущности биогеоценотического процесса. Биогеоценозы существуют до тех пор, пока сохраняются присущие им биогеоценотические процессы. Противоречивость биогеоценозов состоит в том, что "каждое воздействие одного компонента биогеоценоза на другой нарушает установившийся тип взаимоотношений компонентов и создает новый тип взаимоотношений. Все время идет процесс разрушения одних взаимоотношений и созидания других, что в конечном счете выливается в непрерывную перестройку биогеоценозов, в разрушение одних биогеоценозов и в созидание новых" [6].
Раскрытие источников и движущих сил эволюции биогеоценозов позволило Сукачеву и другим советским ученым углубить положение Вернадского о непрерывной эволюции биосферы. Как известно, содержание эволюционных процессов в биосфере Вернадский не связывал только с организменным и видовым уровнями организации живого. Он неоднократно подчеркивал, что "эволюция видов переходит в эволюцию биосферы". Оформление биогеоценотических представлений и их развитие позволило установить, что "структура биогеоценоза с первых шагов развития жизни на Земле оказывала на ход эволюции организмов обратное воздействие. Поэтому понятие "эволюция" нельзя ограничивать филогенезом отдельных видов или групп организмов, оно включает в себя и эволюцию природных сообществ, изменение флоры и фауны в целом, эволюцию биосферы. Эволюционный процесс в обычном смысле слова в значительной степени детерминируется эволюцией биогеоценозов" [7].
Исследования характера эволюционных процессов в биогеоценозах, осуществленные М. М. Камшиловым, С. С. Шварцем и другими учеными, позволили наполнить положение Вернадского о непрерывном характере эволюции биосферы конкретным содержанием. В свете проведенных исследований биосфера предстает в наши дни как сложная саморегулирующаяся динамическая система, все части которой взаимно скоррелированы между собой. Современная биосфера – результат эволюции предшествующих типов биосфер. Их история начинается с простейших форм жизни, появившихся на планете Земля. Под влиянием внутренних и внешних (космических) факторов происходило формирование структуры и организации современной биосферы, обеспечивающих ее устойчивое развитие.
Существенной стороной экологии конца XX – начала XXI в. стало ее сближение с общей теорией систем, использование ею системного подхода. Экологи по-иному восприняли и определение экологии, данное Э. Геккелем. "Э. Геккель, – пишет В. А. Красилов, – не только основал новую дисциплину, но и открыл новую страницу в истории естествознания. Ведь до появления экологии объектами естественных наук были материальные тела, формы движения, процессы. Здесь же впервые в качестве объекта исследования заявлены системные взаимоотношения" [8].
Но от "заявленности" Геккелем системной методологии до ее использования в конкретных исследованиях прошло более 100 лет. Только в наши дни стало возможным делать выводы, что системная парадигма стала методологической основой экологических исследований. А понятия "система" и "экологическая система" стали основополагающими в современной экологии. Даже в определениях экологии данная тенденция находит свое выражение. Так, по А. Ф. Алимову, экология есть "фундаментальная биологическая наука, исследующая системы надорганизменного уровня, их структуру и функционирование в пространстве и времени в естественных и изменяемых человеком условиях" [9]. В данном определении обращается внимание на то, какие системные образования изучает экология, с какими факторами среды они взаимодействуют, а также на важность их познания.
Экологи подчеркивают и специфичность экологических систем. Они есть не что иное, как разного рода биогеоценозы. При этом они отмечают, что системообразующей структурой биогеоценоза является растительное сообщество. Процессы его развития могут контролироваться и управляться человеком. "Человек, – пишет И. Б. Арчегова, – может регулировать скорость развития растительности и способствовать более устойчивому природовосстановлению" [10]. Так экологи подтверждают возможность коэволюции человека и экологических систем.
Литература
1. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера / В.И. Вернадский. – М., 1989. – С. 139.
2. Одум Ю. Экология: в 2 т. / Ю.Одум. – М., 1986. – Т. 1. – С. 24-103.
3. Дрё Ф. Экология / Ф. Дрё. – М., 1976. – С. 116.
4. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения / В.И. Вернадский. – М., 2001. – С. 303.
5. Сукачев В. Н. Структура биогеоценозов и их динамика // Структура и формы материи. – М., 1967. – С. 575-576.
6. Сукачев В. Н. Биогеоценология и ее современные задачи // Журн. общ. биологии. – 1967. – № 5. – С. 506.
7. Шварц С.С. Эволюция и биосфера // Проблемы биогеоценологии. – М., 1973. – С. 222.
8. Красилов В.А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты / В.А. Красилов. – М., 1992. – С. 5.
9. Алимов А. Ф. Об экологии всерьез // Вестн. РАН. – 2002. – № 12. – С. 1078.
10. Арчегова И. Б. Экологическое мировоззрение – основа развития // Вестн. РАН. – 2003. – № 2. – С. 116.
В.А.Лисобей
Украинский НИИ медицины транспорта
