В предыдущей главе мы выяснили, что самоорганизующиеся системы, в том числе и живые организмы, могут существовать только в потоке энергии, из которого они черпают информацию для упорядочения своей внутренней структуры. Чем сложнее структура организма, тем больший поток информации из окружающей среды требуется для того, что поддерживать эту структуру в упорядоченном состоянии, тем большим разрушениям подвергнет он окружающую среду. Если организм развивается, то количество потребляемой информации оказывается большим, чем это требуется для поддержания упорядоченности. Излишек потребленной информации накапливается в усложняющейся четко упорядоченной структуре организма. Таким образом, организм аккумулирует в себе информацию (порядок), и чем сложнее структура организма, тем больше информации в нем аккумулировано.
Мы пока еще не привыкли оперировать понятием информации. Тем не менее это вполне реальная физическая величина, обратная энтропии. В физике понятию информации в наибольшей мере соответствует понятие свободной энергии, то есть энергии, информационное содержание которой (качество) выше (а энтропия ниже), чем качество энергии в окружающей среде. Поэтому вместо потока информации в настоящее время часто говорят о потоке энергии, вместо накопленной информации говорят о накопленной энергии, хотя это не совсем корректно. Отдавая дань традиции, в дальнейшем мы также будем оперировать понятием энергии, не забывая при этом, что речь идет именно о свободной энергии, являющейся своего рода мерой информации.
Таким образом, чем сложнее форма организации системы, тем больший поток энергии требуется для поддержания стабильности ее структуры и, наоборот, если поток энергии, проходящий через систему усиливается, то структура системы усложняется. Пример: турбулентное течение жидкости в трубе. Пока разность давлений на концах трубы, по которой течет жидкость, незначительна, отдельные струи потока не перемешиваются (ламинарное течение), то есть поток оказывается упорядоченным. Когда давление превышает определенное критическое значение, отдельные струи начинают закручиваться в вихри, которые перемешиваются друг с другом. Чем больше разность давлений, тем сложнее картина потока, тем больше энергии аккумулирует в себе поток. То есть можно провести прямую зависимость между сложностью организации потока энергии и количеством энергии, переносимым данным потоком.
Как мы выяснили в предыдущей главе, жизнь на поверхности Земли зарождалась и развивалась в условиях постепенно увеличивающегося потока энергии от Солнца (в результате остывания поверхности планеты). Это говорит о том, что структура биосферы должна постоянно усложняться. Поэтому на протяжении всей истории жизни мы наблюдаем неуклонное усложнение организмов (закон цефализации), увеличение видового разнообразия, а также увеличение количества структурных уровней в иерархической организации биосферы. Все это порождает ряд более частных законов, которым подчиняется эволюция биосистем Земли.
К числу таких законов можно отнести в частности закон максимизации энергии, который гласит: «Выживание одной самоорганизующейся системы в конкуренции с другими определяется ее способностью организовать поступление наибольшего количества качественной (высокоинформационной, или низкоэнтропийной) энергии и использовать эту энергию с наибольшей эффективностью (в максимальной степени уменьшить внутреннюю энтропию системы за счет увеличения энтропии выходного потока).» Поэтому энергетическая конкуренция в условиях ограниченного количества энергии, поступающей от Солнца, способствует усложнению форм организации систем. Более сложные устойчивые структуры потребляют больше энергии, лишая ее менее сложные структуры.
Имеется и обратная тенденция. Так среди форм с одинаковой сложностью наибольшие шансы на выживание имеют системы с минимальным расходом энергии, необходимым для поддержания внутренней структуры, то есть с наименьшим приростом внутренней энтропии в единицу времени на каждую единицу информации, аккумулированной в структуре данной системы. Такая структура называется более эффективной, или энергетически более выгодной. Поэтому по мере роста сложности конкуренция способствует росту упорядоченности внутренних процессов (неопределенность нарастает сама собой).
Таким образом, эволюционный процесс неизбежно сопровождается ростом сложности организации и ростом упорядоченности систем. Рассмотрим один из механизмов реализации этих тенденций.
Размножение живых существ и рост индивидуальных различий между ними (дифференциация) можно рассматривать как частный случай разбегания в собственном пространстве степеней свободы данной биосистемы. В соответствии с принципом Ле Шателье-Брауна подобное разбегание вызывает локальные сближения отдельных групп элементов в плане общности свойств, то есть специализацию. Это сдерживает рост энтропии системы. Данное сближение опять же в соответствии с принципом Ле Шателье-Брауна в свою очередь может вызвать ответное разбегание в каких-то внутренних аспектах системы, и т.д.
Все это можно проиллюстрировать на идеализированном примере нашей цивилизации (особенно это заметно в больших городах). Будем считать, что изначально каждый человек вынужден был сам выполнять все необходимые для жизни виды трудовой деятельности (натуральное хозяйство). Рост численности населения в условиях ограниченного пространства сопровождается разделением труда и сближением отдельных групп людей по роду их трудовой деятельности (специализация, кустарное производство). Это сближение в свою очередь вызывает дифференциацию (разбегание) уже внутри данного вида трудовой деятельности, что вызывает более узкую специализацию (эволюция данного вида трудовой деятельности). Это приводит к сближению разных узкоспециализированных групп в четко организованные системы, где каждой группе выделено свое место, функция, роль (фабрики, заводы, учреждения и т.п.). Такие организации, как известно, более конкурентоспособны, чем кустарные производства и тем более натуральные хозяйства.
Чем четче специализация и чем больше упорядоченность организации системы, тем меньше энергии требуется на поддержание структуры. Чем сложнее организация, тем больший поток энергии способна ассимилировать (пропустить через себя с соответствующим повышением энтропии) система. Все это способствует увеличению ее конкурентоспособности. Таким образом, кооперация отдельных составляющих в четко организованные системы с узко специализированным распределением функций внутри данных систем оказывается более энергетически выгодной по сравнению со слабоструктурированной системной организацией. То есть действие принципа оптимальности неизбежно способствует агрегации в природе.
Закон Фишера: «Чем выше сложность и больше разнообразие функций в организации сложной системы (в живой природе это достигается видовым разнообразием), тем больше ее устойчивость, то есть ее защищенность от случайностей.» Если вы помните, разнообразие создает многомерный базис, на который проецируется любое внешнее явление (полная истина). Это и позволяет биосистеме сформировать более правильную реакцию на внешнее воздействие. Как уже отмечалось, разнообразие функций может быть повышено путем консолидации элементов различного происхождения в единую систему, то есть путем агрегации. При объединении такие элементы получают особые внутрисистемные функции, наиболее соответствующие их изначальной природе. Это повышает энергетическую эффективность системы. Поэтому агрегация присутствует на всех уровнях природных систем.
По сути дела, именно агрегация является механизмом формирования иерархической лестницы природных систем. Агрегация элементарных частиц рождает атомы, агрегация атомов - молекулы, агрегация молекул - макромолекулы (полимеры), вирусы и т.п., агрегация макромолекул - клетки, агрегация клеток - многоклеточные организмы, агрегация многоклеточных организмов - социальные формы жизни (социальные организмы). С каждым новым иерархическим уровнем количество элементов уменьшается, зато возрастает сложность системной организации, так как помимо простой суммы объединенных в систему элементов возникают новые связи между этими элементами. Именно эти связи рождают те новые (эмерджентные) качества, которые отсутствуют на предыдущем уровне системной иерархии.
Чем четче специализация и чем сложнее организация, тем сильнее система проявляет себя как единое целое (организм), тем сильнее ее эмерджентные качества и тем труднее выявить те конкретные внутрисистемные связи (и даже целые комплексы связей), которые породили ту или иную эмерджентность данной системы. Каждая эмерджентность подчинена определенной внутрисистемной цели. Весь комплекс эмерджентностей данной системы оказывается слитым в единое целое. Он, с одной стороны, стабилизирует структуру системы, а с другой стороны, вписывает данную систему в метасистему более высокого иерархического уровня, обеспечивая выполнение данной системой какой-то особой внутриметасистемной функции. Вследствие всего этого он обладает качеством, аналогичным в той или иной степени человеческому разуму, так как призван реализовать внутрисистемную целесообразность. Если система существует долго и устойчиво, то можно сказать, что она гармонична, а потому целесообразность функционирования данного комплекса эмерджентностей подчинена принципу оптимальности, что еще больше усиливает аналогию с разумом.
Конечно, это не человеческий разум. Это лишь проявление целесообразности и оптимальности. Но в сложных системах (например, в экосистеме леса) это проявление настолько сложное, что оно, я думаю, невольно ассоциировалось у наших предков с существом, обладавшим пусть не совсем понятной, но, без сомнения, большой мудростью. А потом уже богатая фантазия довершает дело, пририсовывая к этой мудрости тело, похожее на человеческое (всему, что мы понять не в состоянии, мы пытаемся поставить более понятный нам образ, например электрон мы пытаемся представить в виде некоторого облачка или шарика, хотя ни то ни другое ничего общего не имеет с реальностью). Наверное, именно это лежало в основе одушевления различных сил (внутрисистемных связей) природы и возведения их в ранг богов, полубогов и т.п.
В этом плане наши предки были более наблюдательны, чем мы. Современный человек проникнут идеями редукционизма и стремится все разложить по полочкам, выяснить “как это устроено”. Но через микроскоп не увидишь слона. Для этого надо расширить поле зрения. Это у наших предков получалось гораздо лучше. Мы же только в рамках системного подхода начинаем приближаться к подобному пониманию природы.
Поэтому у нас еще не существует даже терминов, которыми можно было бы обозначить некоторые природные феномены. Так, например, описанный выше комплекс эмерджентностей сложной системы в его целостности в мистике носит название эгрегор, что с некоторым приближением можно перевести как сверхэго социального организма. В дальнейшем я буду пользоваться именно этим термином.
Эгрегор – это некое системное качество (идеальная сущность), принадлежащее только системе в целом (аналог индивидуальности системы вплоть до аналога личности), возникающее как следствие упорядоченности внутрисистемной и межсистемной организации, обладающее определенной самостоятельностью (свободой выбора) и управляющее данной системой по принципу целесообразности. Человеческая личность – это тоже эгрегор, но довольно высокого уровня сложности. Она рождается как следствие процессов, происходящих внутри организма человека, а также внутри человеческого общества (метасистема), на планете в целом, а в конечном итоге во Вселенной. Некоторые конкретные механизмы функционирования эгрегора в форме гипотезы будут рассмотрены ниже.
Таким образом, под организмом мы будем понимать самоорганизующуюся систему, которая представляет собой агрегацию элементов с четкой специализацией функций, ориентированных на поддержание устойчивости системы в целом, в результате чего поведение элементов подчинено целостному комплексу эмерджентностей системы (эгрегору).
В принципе, любую форму жизни можно назвать социальной формой по отношению к существам более низкого уровня данной иерархии. Последней наблюдаемой нами ступенью агрегации являются так называемые социальные системы или, образно говоря, “многоособевые организмы”. Примерами таких систем могут служить муравейники, пчелиные семьи и т.п.
Так инстинкты муравья, например, можно понять только изучая муравейник как единый организм. И не важно, что “клетки” этого организма очень подвижны. Внутри данного организма наблюдается четкое разделение функций, выразившееся даже в изменении строения тел различных групп насекомых. Здесь есть муравьи-самки, муравьи-самцы, воспитатели, строители, воины и т.п. Их специализация закреплена в особенностях строения их тел Каждый муравей в отдельности нежизнеспособен. Все переплетено и отлажено. И не только муравьи населяют муравейник. Для усиления разнообразия функций внутри муравейника присутствуют и другие формы жизни, взаимоотношения с которыми достигли симбиоза. Например, некоторые тропические муравьи разводят для своего питания целые грибные сады на листьях, принесенных в муравейник. Муравьи специально удобряют посевы грибов, что ускоряет разложение листьев, потому что в фекалиях муравьев содержатся ферменты, которых нет у грибов. Только после этого грибы могут успешно размножаться на свежих листьях. Подобных примеров огромное множество. Для них характерно проявление четкой органичной взаимосвязи всех подсистем, не позволяющей разложить целостную систему на независимые компоненты. Это и есть отличительная особенность живого организма. Вся совокупность внутрисистемных связей муравейника образует нечто целостное, неразрывно связанное с муравейником и управляющее всей его жизнью - “дух муравейника”, или его эгрегор.
К аналогичным социальным видам относится и человек. Человеческое общество все больше напоминает единый высокоразвитый организм, который обладает индивидуальностью (эгрегором) в той мере, в какой дифференцированы и специализированы внутриобщественные связи.
Этот вывод можно применить практически к любой биосистеме. Так четко организованная и высоко дифференцированная колония клеток организма человека имеет свой эгрегор, который находит многочисленные проявления в его инстинктах, психике, разуме и т.п. Даже отдельная группа людей, объединенных какой-то целью (возможно, даже временной) имеет свой эгрегор (эгрегоры семьи, коллектива, толпы и т.п.). Любая стая или стадо животных объединяется в единое целое соответствующим эгрегором (эффект стаи). Любая экосистема также имеет свой эгрегор, сложность проявлений которого зависит от четкости и степени сложности организации данной системы.
Гипотеза Геи (богиня земли): «Сообщества живых организмов и среда их обитания развиваются как единое целое (социальный организм); при этом не только среда влияет на организмы, но и организмы изменяют среду; то есть организмы вместе с физической средой образуют сложную стабильную саморегулирующуюся систему, в которой сохраняются условия, благоприятные для жизни.» В такой формулировке эта гипотеза сейчас практически ни у кого не вызывает возражений. На мой взгляд, ее можно существенно расширить.
Известно, что в биосфере все тесно взаимосвязано и взаимообусловлено. Биосфера как организм настолько высокоорганизована, что не исключено наличие у нее мощного личностного фактора. В недрах Земли также идут какие-то упорядоченные процессы, о чем свидетельствует, в частности, наличие магнитного поля и т.п. Известно, что Земля (не только верхние слои, но и недра планеты) активно влияет на процессы в биосфере (достаточно вспомнить, что согласно статистическим данным количество землетрясений, извержений вулканов и прочих природных катаклизмов в местах локальных военных конфликтов возрастает). Из всего этого в совокупности с вышесказанным напрашивается вывод: «Планета представляет собой грандиозный социальный организм со всеми особенностями, свойственными живым организмам, где каждой подсистеме (в том числе и человеческому обществу) соответствует определенное место и особая роль, которую должна играть данная подсистема ради сохранения системной целостности.»
Но каким образом система в целом управляет своими подсистемами? Ответ на этот вопрос, на мой взгляд, дает теория биополя.
Теория биополя
Под биополем понимается упорядоченная пространственно-временная неоднородность в окрестности биосистемы, оказывающая координирующее влияние на все ее подсистемы.
В настоящее время понятие биополя во многом мистифицировано. Им широко пользуется огромная армия экстрасенсов, магов, колдунов и т.п., зачастую совершенно не понимающих сути феномена, на который они пытаются воздействовать, что может приводить к роковым последствиям. Ввиду специфики вопросов, связанных с тайнами человеческого организма, к рациональным моментам теории биополя оказалось примешано значительное количество ошибок, заблуждений и даже откровенного шарлатанства. Ситуация усугублялась тем, что при наличии огромного количества субъективных свидетельств в пользу существования тонкоматериальной оболочки вокруг человеческого тела (аура), совершенно отсутствовала техническая база для объективной регистрации данного феномена. Положение изменилось после того, как был изобретен метод фотографии в высокочастотных электромагнитных полях (метод Кирлиан), позволивший визуализировать картины, наблюдаемые экстрасенсами. Тем не менее вопрос о природе биополя до сих пор остается открытым, само его существование вызывает массу споров.
Термин биополе впервые появился в научной лаборатории в связи с опытом по пересадке различных групп клеток развивающегося эмбриона. На первых стадиях развития, когда эмбрион представляет собой пока еще слабо дифференцированную колонию клеток, но в то же время уже понятно, какие ткани и органы образуются впоследствии из той или иной группы клеток, можно попробовать поменять местами эти группы. Пересаженные клетки, в которых уже наметилась специализация на конкретные функции внутри организма, успешно приживаются на новых местах и эмбрион продолжает свое развитие. Идея опыта состоит в попытке “перестроить” организм по своему усмотрению. Опыт не всегда удается. По какой-то причине пересаженные клетки, если их специализация зашла не слишком далеко, “догадываются” о перестановке и “переспециализируются” на новые функции в соответствии со своим новым положением внутри организма. То есть функции, которые должны выполнять клетки организма определяются не происхождением данных клеток, а их пространственным расположением по отношению к другим подсистемам организма. Само пространство внутри организма диктует клеткам, как они должны быть специализированы. Именно эта особенность пространства организма была обозначена понятием биополя. Сейчас природа этого феномена практически изучена. Выяснилось, что дифференциация клеток эмбриона направляется составом ферментов. Поэтому о биополе уже не вспоминают. Тем не менее, если термин “поле” использовать в широком смысле, то есть как особенности силовой метрики пространства, в силу которой в каждой точке пространства наблюдается направленное воздействие на элементы определенной природы, то в принципе, ничего не изменилось.
Действие биополя (будем считать, что его природа пока еще до конца не ясна) аналогично действию любого другого физического поля. Разница лишь в объектах, на которые воздействует то или иное поле. Так, например, согласно общей теории относительности Эйнштейна гравитационное поле представляет собой искривление метрики пространственно-временного континуума вблизи массивных тел. Траектория любого свободно двигающегося физического тела, обладающего массой, представляет собой прямую линию. Однако в гравитационном поле искривляется само пространство вместе с проведенной в нем прямой линией. Внешне это выглядит как искривление траектории движущегося тела под действием сил гравитации.
Вероятно, аналогичным образом можно представить и действие других сил природы. Делаются даже попытки свести всю физику взаимодействий к геометрии искаженного пространственно-временного континуума. По крайней мере любое стационарное поле, в принципе, можно представить, как особенность метрики собственного пространства системы.
Под метрикой понимают силовую характеристику данной точки пространства. И, в принципе, не столь уж важно, чем реализуется эта метрика, каким-то фундаментальным явлением, типа гравитации, или же вполне понятным механизмом. Например, метрика теплового поля (температура) определяется средней кинетической энергией молекул, участвующих в тепловом движении в данной точке пространства. Метрика биополя может формироваться набором фементов в данной области организма. Хотя, скорее всего, это упрощенное понимание природы биополя. Под биополем следует понимать, по-видимому, целый комплекс явлений, так или иначе организующих жизнедеятельность организма и его подсистем в каждой точке пространства внутри организма и, вероятно, за его пределами. В настоящее время имеются факты, говорящие в пользу того, что в состав биополя может входить и электромагнитная полевая составляющая.
Траектория движения объектов соответствующей природы (в зависимости от природы рассматриваемого поля) в таком пространстве будет отличаться от геометрически прямой линии. Она может иметь достаточно сложную форму, определяемую полевыми неоднородностями. То есть движение тела к состоянию с наименьшей потенциальной энергией (падение в потенциальную яму) может происходить по весьма сложной траектории.
Среди гипотез, пытающихся раскрыть природу биополя (по крайней мере его электромагнитной составляющей), мне наиболее близка голограммная гипотеза. Ее автором можно считать известного физика Дэвида Бома (правда, Бом рассматривал не столько биополе, сколько модель Вселенной, то есть более широкий аспект). В области нейрофизиологии подобную теорию развил Карл Прибрам, который пришел к выводу, что объяснить загадачные и парадоксальные наблюдения работы мозга можно только наличием в мозге работающих голографических принципов. Если даже эта гипотеза не верна в деталях (только будущее расставит все по своим местам), тем не менее, ее основные положения с большой долей вероятности близки к истине. Эта гипотеза позволяет многое понять в вопросах формирования идеальных образов, взаимосвязи идеального и материального. Она позволяет также приоткрыть тайну, которая до сих пор в науке считалась образцом мистификации. Я имею в виду “жизнь после смерти”. Именно здесь, на мой взгляд, кроются механизмы координирующей связи планеты в целом со всеми ее подсистемами.
Принцип голографии кратко можно описать следующим образом (рис.12). Лазерный луч (когерентное излучение) расщепляется полупрозрачным зеркалом на два луча: предметный и опорный. Объект, форма которого нас интересует, освещается предметным лучом, который после отражения от объекта интерферирует с опорным лучом. Интерференционная картина фиксируется фотопленкой, которая сохраняет информацию не только об интенсивности излучения, но и о фазе электромагнитной волны в каждой точке. Если теперь проявить фотопленку и осветить ее опорным лучом, то волновой фронт восстановится благодаря дифракции лазерного луча на голограмме. В результате мы получим воссозданный образ (фантом) сфотографированного предмета, передающий ощущение объемности исходного объекта.
 
|
| Рис.12 |
Помимо этого голограмма имеет одну интересную особенность: если отрезать от фотопленки небольшой фрагмент и осветить его аналогичным образом, то мы получим не часть изображения, как подсказывает нам здравый смысл, а полный образ исходного объекта, но менее четкий. То есть каждая точка фотопленки хранит информацию о всем изображении. Количество фотопленки лишь усиливает четкость воспроизведенного изображения, но не дополняет его какими-то особыми деталями.
Интересен опыт по облучению колонии живых клеток шумовым электромагнитным полем. При этом отраженное излучение оказывается когерентным, то есть строго синхронизированным по частоте (это информация требует более тщательной проверки). Если это действительно так, то молекулы ДНК, вероятно, можно рассматривать как элементарные лазеры (комплексы молекул ДНК (генотип) во всех клетках данного организма абсолютно идентичны), которые, поглощая шумовое излучение Вселенной, в свою очередь выдают когерентное излучение, способное формировать полевую интерференционную картину (голограмму), несущую в себе информацию, закодированную в ДНК, и влияющую на движение материи в окрестности биосистемы.
По-видимому, электромагнитная составляющая биополя является подобной интерференционной картиной, представляющей собой стоячие электромагнитные (скорее всего) волны. Подобные стоячие волны можно наблюдать на поверхности воды (рябь).При этом кажется, что поверхность воды имеет сложный рельеф, состоящий из неподвижных бугров и впадин. Если на такой бугор положить, например, спичку, то она скатится по поверхности бугра во впадину, то есть в потенциальную яму (в состояние с наименьшей потенциальной энергией). Стоячие электромагнитные волны должны влиять на заряженные ионы, рассеянные в цитоплазме клеток, заставляя их “падать в потенциальные ямы”, то есть двигаться не хаотично, а в соответствии с направлением силовых линий поля. Вероятно, этим объясняется строгая упорядоченность внутриклеточных процессов. И порядок этот в соответствии с данной гипотезой организуется строгой упорядоченностью самой полевой структуры, которая в свою очередь поддерживается благодаря информации, заложенной в молекулах ДНК.
Можно предположить, что именно посредством биополя происходит координация всей внутренней жизни организма. Вероятно, интерференционная картина биополя организма очень сложна. Каждой клетке соответствует свой локальный паттерн (картинка), узелок в сложном клубке биополя организма, совпадающий в пространстве с вещественной структурой клетки. Этот паттерн определяет эталон структуры и функциональности клетки, которые в реальности всегда деформированы различными случайными факторами. Рассогласование вещественной и полевой структур клетки (по крайней мере на достаточно продолжительное время) может привести к гибели клетки, так как в отсутствии полевого упорядочивающего фактора в клетке будет нарастать ошибка в координации внутренних процессов.
|
| Рис.13 |
Простой пример: я хочу поднять руку. Я вовсе не напрягаю тысячи мышечных волокон в строго дозированных комбинациях, как нас учит наука физиология. Я просто осуществляю определенное волевое усилие. Вероятно, именно это усилие каким-то образом деформирует мое биополе, приводя к некоторому рассогласованию моей “полевой руки” и “вещественной руки”. Это рассогласование сразу же регистрируется на клеточном уровне, при этом каждая клетка сигнализирует через нервную систему в мозг о “неприятном” для нее факторе. Мозг, как сложнейший компьютер, анализирует полученную информацию и формирует управляющие сигналы, цель которых - стабилизировать полевую и вещественную структуры организма. Эти сигналы он и отправляет мышечным волокнам. Успешная стабилизация достигается благодаря принципу отрицательной обратной связи, задействованной в данном процессе (этот принцип известен любому инженеру). Аналогичным образом можно объяснить и все другие физиологические процессы.
Доказательством наличия биополевой оболочки, совпадающей с формами нашего тела могут служить фантомные боли у людей с ампутированными конечностями (например, чешется пятка, которой нет). Имеется ряд свидетельств в пользу того, что люди могли иногда воспользоваться своими фантомными конечностями. Правда, доказать это практически невозможно, так как эти способности проявлялись у людей в основном непроизвольно. Имеются попытки объяснить с помощью концепции фантомных воздействий некоторые случаи полтергейста. Здесь мы впервые вторгаемся в область, до сих пор находящуюся во владениях мистики.
Имеются и более существенные подтверждения приведенной гипотезы. Так например стал уже классическим опыт с фотографией по методу Кирлиан листа, только что сорванного с дерева и разрезанного пополам (рис.13). После проявки на фотопленке помимо четкого изображения половины листа видна и вторая, удаленная половина, но менее четко.
Является ли полевой паттерн данной клетки ее принадлежностью, или он является принадлежностью организма в целом? Исчезает ли данный паттерн из совокупной полевой структуры организма после гибели клетки? Интерференционная картина биополя формируется на основе информации, содержащейся в молекулах ДНК. Все комплексы молекул ДНК во всех клетках абсолютно идентичны, и поэтому каждый из них хранит всю информацию о совокупном биополе всего организма (принцип голографии). То есть данный паттерн формируется не клеткой, а всем организмом, поэтому после смерти клетки он не исчезает (хотя клетка, вероятно, может деформировать этот паттерн своими внутриклеточными процессами, так что результирующий паттерн, скорее всего, рождается как единство эталонной, предопределенной организмом (“вынужденной”) составляющей и внутриклеточной (“свободной”) составляющей). Это эталон, по которому должен строиться организм, поэтому со смертью клетки данный паттерн будет продолжать существовать и создавать условия для нарождения новой клетки, топологически (по месту расположения внутри организма) функционально и структурно идентичной погибшей клетке. Этот паттерн можно считать своего рода “душой” клетки, способной “реинкарнировать” (возрождаться) до тех пор, пока организм нуждается в ее функции (поэтому, например, несмотря на то, что каждая клетка кожи живет весьма ограниченный срок, папиллярный узор (отпечатки пальцев) остается практически неизменным на всем протяжении жизни). Но даже после того, как эта функция перестанет быть востребованной (многие системы организма, особенно на стадии эмбриогенеза, имеют ограниченный период существования), информация о данной клетке будет храниться в памяти организма (в структуре ДНК), поэтому ее можно считать бессмертной по крайней мере до тех пор, пока существует сам организм.
По-видимому, все живые существа имеют подобную полевую структуру, организующую все внутренние процессы. Не являются исключением и социальные организмы. Поэтому, вероятно, стоит предположить существование подобной биополевой структуры и у всей планеты. Частично эта структура, вероятно, проявляет себя в форме гравитационного и магнитного полей планеты. Ведь не случайно, как выясняется, именно магнитное поле Земли является основным проводником для перелетных птиц. Интересен в этом отношении опыт П.П.Горяева, который поместил эмбрион лягушки в камеру из пермаллоя, не пропускающего никакие излучения. Хотя в камере были созданы самые благоприятные для развития эмбриона условия, эмбрион развился в уродливого мутанта головастика и погиб через несколько часов. Вероятно, эмбрион, изолированный от поля планеты лишается важной доли генетической информации. То есть, по-видимому, не вся генетическая информация зашифрована в структуре молекул ДНК, а может, и сама эта структура поддерживается и координируется информацией, поступающей извне.
Кто знает насколько сложна и упорядочена полевая структура планеты? И в этой структуре, возможно, наблюдаются локальные островки с еще более сложной организацией, топологически совпадающие с нашими телами, организующие всю нашу жизнедеятельность. Эти сложные паттерны принадлежат не столько нам лично, сколько так называемому энергоинформационному полю планеты, в которое сливаются биополевые структуры всех биосистем, и, наверное, еще кое-что, о чем мы даже не догадываемся. И после нашей смерти эти паттерны, вероятно, не распадаются, так как они являются первичными (эталонными) по отношению к внутренней организации данного живого существа и распад тела не может повлиять на программу формирования этого тела. Возможно, кто-то даже возрождается для новой жизни. Но, наверное, не каждому дается это право, а только тем, в ком действительно нуждается планета.
Как всякое живое существо, планета имеет, по-видимому, свой личностный фактор - сверхсознание (может быть, это и есть Бог-Отец). Вероятно, она вмешивается в жизнь населяющих ее подсистем, регулирует и направляет их особым образом. И люди умеют, в принципе, слышать голос Земли, но перестали ему доверять, так как не могут найти ему логического объяснения. Этот голос прорывается в наше сознание в виде голоса совести, но еще больше он, вероятно, присутствует во многих наших неосознанных порывах, самое верное название которым будет “голос сердца”, или, если хотите - интуиция. Именно в регулирующем воздействии планеты на нашу жизнь я вижу природу морали и нравственности, а не в произвольных соглашениях, заключенных между собой людьми для оптимизации совместного существования.
5.3. Генетическая гипотеза эволюции планеты
Принцип Реди гласит: «Все живое происходит от живого». Из этого следует парадоксальный вывод: жизнь не может возникнуть вследствие самоорганизации. Любое живое существо обязательно имеет живого родителя, причем подобного ему самому, о чем свидетельствует и биогенетический закон. Однако данный парадокс снимается достаточно просто, если исходить из предположения, что Земля есть живое существо. Только та самоорганизующаяся система приобретает возможность длительного устойчивого существования, которая наследует в своей структуре подобие со структурой планеты (подобие может быть формальным, не обязательно физическим и не обязательно полным). Как любое живое существо, планета рождается, развивается, достигает зрелости, старится и умирает. О смерти Земли говорить еще рано, похоже что она находится в самом пике своего развития. Попробуем подойти к анализу истории Земли с точки зрения подобия с индивидуальным развитием (онтогенезом) более привычного нам многоклеточного существа.
Если бы клетки умели рассуждать и наблюдать свою историю, они, без сомнения, заметили бы, что в их мире все меняется, что были времена, когда в организме господствовали совсем другие виды клеток. Например, было время, когда только еще зарождающийся организм человека имел жабры, которые впоследствии атрофировались. За время эмбриогенеза в развивающемся организме формируются, а затем отмирают многие подсистемы, которые были характерны для соответствующих стадий филогенеза данного вида организмов. “Взгляд изнутри” на ход эмбриогенеза, возможно, позволил бы нам выявить некоторые механизмы “смены эпох” в строении организма. Я думаю, эти механизмы несколько напоминают эволюционные механизмы, типа естественного отбора и т.п. Поэтому клетки, анализирующие свою историю, наверное, тоже рано или поздно придут к мысли, что внутри организма происходит эволюция различных форм одноклеточных существ и связей между ними, и в ходе этой эволюции неоднократно наблюдались “экологические катастрофы”, когда формы жизни существенно обновлялись. Не ускользнет от их внимания, наверное, и некоторая целенаправленность данного эволюционного процесса, которая, естественно, натолкнет на вопрос: а не существует ли какой-то “режиссер”, направляющий эту эволюцию, который “на рубеже эпох”, когда формируются мутовки, выбирает из разных принципиально возможных вариантов клеточной специализации именно те формы, которые соответствуют некоему плану?
Мы называем этот план генетической программой развития организма. Мы знаем, что эта программа закодирована в структуре молекул ДНК данного организма (а может быть, не только в ней). Эта программа определяет всю пространственно-временную структуру организма вплоть до предрасположенности к определенным болезням в определенные периоды жизни и т.п. Так, например, общеизвестен феномен близнецов, развившихся из одной яйцеклетки, по разным причинам разлученным в раннем детстве. Поражает похожесть их жизненного пути (например, в одном из случаев у подобных близнецов оказались похожими жены, имевшие одинаковые имена, они держали собак одинаковой породы, с одинаковыми кличками, у них был одинаковый набор болезней и т.д.).
Вероятно, в онтогенезе присутствует как строгая предопределенность генетической программы, так и фактор случайности, формируемый многообразием условий окружающей среды.
Реализация генетической программы происходит, скорее всего, посредством биополя данного организма, структура которого, как мы уже говорили, строится на основе информации, закодированной в структуре молекул ДНК. Так например, в определенный момент времени клетка начинает вырабатывать роговое вещество, заполняя себя этим веществом, совершая тем самым своеобразный акт сюицида. Из “трупов” подобных клеток строятся ногти на пальцах человека. Для организма в целом это жизненно необходимый процесс. То есть даже смерть клеток запрограммирована и служит на благо организма. Вероятно, в жизни данной клетки на определенном этапе происходит смена биополевого паттерна, координирующего внутриклеточные процессы. С точки зрения клеточной философии, возможно, это кажется жестоким. Однако не следует забывать, что “душа” клетки не умирает, в масштабе времени данного организма она бессмертна и, возможно, возродится вновь, уже лишенная грубых ошибок, накопленных в предыдущей жизни. Поэтому вряд ли можно говорить о жестокости, скорее, наоборот, - организм “помнит” о каждой своей клетке, сохраняет ее душу и заботится о ее теле, поставляя ей все необходимые для жизни питательные вещества (клетке, возможно, кажется, что по-другому и не может быть, что это “закон природы”, так же как мы считаем, что травы и деревья растут сами по себе без участия каких-либо высших сил), воспринимая ее крики о помощи в сложные для нее периоды жизни (болевые ощущения), давая ей в то же время определенную свободу.
В клеточном мире тоже существуют «бунтари», не желающие слушать «голос организма» и мечтающие о свободе от «дискриминации» организма и об изобретении эликсира бессмертия. Ведь, в принципе, одноклеточное существо может иметь свою индивидуальную генетическую программу (как у простейших одноклеточных). Помочь в этом им могут некоторые вирусы, с готовностью предоставляющие им для этого свои цепочки ДНК, корректирующие генетическую программу клетки. Такая клетка перестает подчиняться требованиям организма, приобретает «личное бессмертие», плодя своих потомков вдоль богатых питательными веществами кровеносных каналов, перестраивая таким образом все ткани организма. Рано или поздно такой организм гибнет вместе с «бунтарями». В таких ситуациях никто не выигрывает, все проигрывают.
Если планета Земля действительно представляет собой живое существо астрономических масштабов, то не подчиняется ли эволюция жизни на ней и все процессы жизнедеятельности какой-то генетической программе, на которую накладывается совокупность случайных факторов космического плана? Вполне возможно, что практически любой эволюционный процесс можно рассматривать как единство предопределенности (генетической программы) и случайности.
При таком подходе следует признать некоторую предопределенность и неизбежность экологических катастроф, знаменующих смену фаз генетической программы. Смерть на Земле также оказывается запрограммированной. Если бы не было смерти, не было бы и эволюционирующего усложнения форм жизни, направляемого генетической программой планеты. Если бы не было глобальной гибели динозавров, вряд ли Земля смогла бы усовершенствовать психику теплокровных вплоть до создания человеческого разума. И если кому-то хочется стать бессмертным, то прежде надо поинтересоваться, хочет ли этого Земля? Ведь организм человека - это открытая система. В принципе, человек может жить вечно (по крайней мере в условиях планеты Земля). Однако в его ДНК “зашиты” и “ген старости” и “ген смерти”, программирующие момент ухода человека из жизни. Наши ученые уже почти добрались до этих генов, обещая нам в скором будущем поголовное бессмертие. Не будет ли это началом прогрессирующей раковой опухоли в теле планеты (хотя все признаки раковой опухоли налицо уже сейчас)?
Раковые клетки по-видимому необходимы для организма. В малых количествах они присутствуют в нем всегда. Может быть, именно они играют первостепенную роль в “эпохи катастроф” внутри организма. Но когда их количество выходит из-под контроля организма, возникает угроза его гибели. Может быть, потому и участились случаи заболевания раком, что человек сам встает на путь раковой клетки. Поэтому “раковая программа” становится для него нормой. Опускаясь до уровня физиологии эта программа перестраивает собственную генетическую программу человеческого организма так, что раковые клетки, до этого момента четко отслеживаемые внутренней “полицейской службой” организма (иммунной защитой), теперь приобретают статус “нормальных граждан”. То есть человек, вставший на путь “абсолютной свободы”, сам поражается раковой болезнью и погибает. Может быть, именно в этом суть “антираковой службы” планеты? Что же должен сделать человек, что бы излечиться от рака (как впрочем и от любой другой болезни)? Наверное, для этого нужно в первую очередь исправить что-то в своем отношении к метасистемам, то есть к планете, к природе, к себе подобным. Нужно безоговорочно выполнить все требования, предъявляемые нам природой, то есть нужно стать “законопослушными гражданами планеты”.
Но закон этот устанавливает не человек. С давних времен люди интуитивно чувствовали этот закон в своем сердце. А когда они забывали его или по суетности своей жизни переставали прислушиваться к голосу сердца, в их среде рождался человек, вся жизнь которого являлась воплощением данного закона, которого по праву можно было назвать Словом Бога, потому что все, что он говорил, было истиной данного закона. И находясь рядом с ним, люди сердцем чувствовали эту истину. Потому и передавалась эта истина из поколение в поколение вопреки “здравому смыслу”, пронизывающему “идеологию свободы”. Так же как клетка организма не может быть свободной от организма, также и человек не может быть свободным от природы. И человек не имеет права диктовать природе свою волю, так же как клетка не имеет права перестраивать под себя ткани организма. Иначе все гибнет.
Многие, кто впервые знакомятся с принципом дополнительности, начинают считать, что в мире царит всеобщее равновесие. В частности, если есть добро, то должно быть и равное количества зла. Некоторые даже встают на сторону зла, откровенно признавая себя его носителями, считая, что тем самым они способствуют гармонии в природе. На самом деле в природе не существует понятий добра и зла. Есть созидание и есть разрушение, находящиеся в гармонии. Разделение реальности на добро и зло присуще только бунтующему рассудку человека, который запутавшись в противоречиях мира, обладая свободой воли, встает на путь прямого неподчинения высшему закону. Вот тогда действительно рождается Зло, несущее дисгармоничное разрушение не только метасистеме, органичной частью которой является этот человек, но и, возможно, всей Вселенной. Тогда силы, противостоящие Злу, вероятно, надо назвать Добром. Во всяком случае, человеку не свойственно служить Злу. Рано или поздно он должен вернуться к признанию органичного единства и целесообразности Вселенной и пониманию своей роли в ней.
Так в чем же роль человека, цель его существования? Многие считают, что смысл жизни человека в том, чтобы непрерывно совершенствоваться. В этом есть, вероятно, доля истины. По-моему, само понятие смысла жизни определено только по отношению к метасистеме, частью которой является человек. Смысл существования какой-либо клетки моего организма выражается той функцией, которую выполняет данная клетка в физиологических процессах организма. Смысл человеческого бытия надо искать в той роли, которую отвела нам планета в своей жизни.
В свете вышесказанного Землю можно рассматривать как космический цветок. То есть на определенном этапе своего роста Земля расцвела цветом жизни, цель которой, с одной стороны, породить семена новой жизни, с другой стороны, «опылить» другие подобные цветы пыльцой, несущей в себе генетическую информацию.
Именно человек, на мой взгляд, призван стать основой подвижного носителя информации, способного перенести эту информацию на другие космические тела. Именно поэтому его языческая идеология поклонения природным силам планеты (детство человечества) постепенно сменяется верой в Высшую Сущность, единую для всей Вселенной, мечтой о дальних мирах, стремлением выйти в Космос. Образно говоря, после созревания, космическая пыльца должна оторваться от цветка сначала в мечтах и фантазии, а затем в физической реальности. Для этого ей предстоит сначала ощутить “голос цветочной поляны”, чтобы войти в гармонию с ней.
Не хотелось бы, чтобы после того, как мы покинем Землю, цветок жизни на ней увял. В любом случае пока еще рано говорить о готовности человека к несению своей вселенской миссии. Поэтому я верю, что экологическая катастрофа - это лишь один из этапов “роста” планеты, а не увядание космического цветка.
Часть II. Биоэкология
Глава 6.
Системность в экологии
Цель: применение принципов системности к вопросам экологии
Не все признают за планетой право быть живым существом. Многие ограничивают сферу жизни лишь достаточно тонкой оболочкой вблизи поверхности земной коры. Но эта оболочка настолько явно пронизана жизнью, что сейчас уже ни у кого не вызывает сомнений в том, что по сложности, упорядоченности и четкости внутренней организации она не уступает ни одному живому организму. А сколько еще ускользает от нашего внимания?
Начиная с данной главы мы будем все глубже опускаться с высот глобальных вопросов общей теории жизни к вопросам более земным и частным. И в первую очередь нам необходимо познакомиться с современным состоянием теории биосферы, как первой и, наверное, самой сложной и активной в плане проявлений жизни подсистемой планеты (что творится в недрах планеты , нам знать пока не дано).
Понятие экосистемы
Биосистема есть частный вид наиболее сложных систем, построенных на основе белковых соединений. Поэтому системный подход в экологии очень популярен.
Как уже говорилось, вообще в экологии существуют два подхода к пониманию сути явлений:
1) мерологический (редукционистский), или популяционный, подход – концентрирует внимание на популяциях живых существ, то есть на группах особей одного вида, большое число поколений которого населяет определенное пространство в ограниченных пределах (считается, что именно популяция является основной элементарной единицей, изучаемой традиционной экологией);
2) холистский или экосистемный подход – базируется на понятии экосистемы – совокупности организмов и неживых компонентов, взаимодействующих совместно и связанных потоками вещества и энергии.
Экосистемный подход тяготеет к целостному описанию природы, популяционный - к аналитическому, дифференцированному, множественному. В данном курсе экологии предпочтение отдается экосистемному подходу, причем экосистема рассматривается как особого рода живой организм (что-то вроде социальной формы жизни, обладающей значительным внутренним разнообразием).
Все экосистемы можно разделить по рангам:
1) микроэкосистемы (лужа, гниющий пень, разлагающийся труп и т.п.);
2) мезоэкосистемы (лес, озеро, река, небольшой остров и т.п.);
3) макроэкосистемы (море, океан, континент, большой остров и т.п.);
4) глобальная экосистема (биосфера).
Кроме приведенной классификации экосистем в экологии традиционно рассматривается еще понятие биогеоценоза, которое близко по смыслу к понятию экосистемы. Биогеоценоз - это частный случай крупной экосистемы, охватывающей как правило значительную территорию, предполагающий обязательное наличие в качестве основного звена растительности, то есть фитоценоза, обеспечивающего данную экосистему поступлением первичной энергии (информации). Ввиду подобной энергетической автономности биогеоценоз теоретически бессмертен, в отличие, например, от гниющего поваленного дерева, экосистема которого гибнет после того, как будет израсходована вся энергия, накопленная в деревом за время жизни, а само дерево превратится в компоненты гумуса (плодородного слоя почвы).
В составе любой экосистемы обычно выделяют два блока: биоценоз и экотоп. Биоценоз состоит из взаимосвязанных организмов разных видов, которые входят в него не отдельными особями, а популяциями. Частный случай биоценоза - сообщество, оно может объединять только часть видов биоценоза (например, растительное сообщество). Под экотопом понимают среду обитания данного биоценоза. Это может быть территория данного биогеоценоза, характеризующаяся определеным составом слагающих ее геологических пород. Поваленное дерево, дающее жизнь разного рода деструкторам (насекомым, грибам, микробам и прочим организмам, разрушающим органику вплоть до минерального состояния) также является экотопом существующей на его базе экосистемы.
Особенности экосистем:
1. Тесная взаимосвязь и взаимозависимость всех звеньев как биотических, так и абиотических.
Именно это позволяет говорить об экосистемах как о живых организмах, где все подсистемы точно «подогнаны» друг под друга. Попытки что-то откорректировать в этих связях приводит либо к включению механизмов гомеостаза (саморегулировки), возвращая систему в исходное состояние, либо к возникновению необратимых изменений, после которых экосистема существенно перестраивает свою структуру или гибнет. Так, например, попытка избавиться от “вредных” с точки зрения человека насекомых или животных в какой-либо экосистеме может привести к непредсказуемым последствиям вплоть до гибели данной экосистемы. Достаточно вспомнить широкомасштабную эпопею с отстрелом волков в наших лесах. Это теперь мы называем волков санитарами леса. Как всегда учимся на ошибках.
Есть и более тонкие механизмы, которые мы разрушаем даже не замечая этого, что приводит впоследствии к большим неприятностям. Хорошо, если мы догадываемся, что истинные причины наших неприятностей в нас самих. Примером может служит парадоксальная локальная сейсмическая активность в Москве, приводящая к катастрофам в метро и в коммуникациях, к разрушению дорог и домов, нередко с человеческими жертвами. Причина оказывается в том, что малые реки и ручьи, русла которых были вовсе не случайными, ныне загнаны в трубы. Если раньше они ослабляли напряжения между геологическими плитами, на которых стоит город, то теперь эти напряжения постоянно накапливаются и в конце концов ослабляются, но уже с использованием катастрофических механизмов.
2. Сильные положительные и отрицательные обратные связи.
Пример положительной обратной связи - заболачивание территории после вырубки леса. Это ведет к уплотнению почвы, следовательно, к накоплению воды и росту растений-влагонакопителей, к обеднению кислородом, а значит, к замедлению разложения растительных остатков, накоплению торфа и дальнейшему усилению заболачивания. Типична положительная обратная связь, характеризующая динамику численности популяции в условиях отсутствия сдерживающих факторов: чем больше особей в популяции, тем больше прирост численности.
Пример отрицательной (стабилизирующей) обратной связи - взаимоотношение между хищником и жертвой, например, между рысями и зайцами: рост количества зайцев способствует росту численности рысей, но чрезмерное количество рысей сокращает поголовье зайцев, после чего численность рыси также сокращается. В естественных условиях данная система достаточно быстро стабилизируется.
Другой интересный пример: функционирование карбонатной системы океана (раствор СО2 в воде: СО2+ Н2О 
Н2СО3). Обычно количество углекислоты, растворенное в воде океана, находится в парциальном равновесии с концентрацией углекислого газа в атмосфере. Локальные увеличения углекислоты в атмосфере после извержения вулканов приводят к интенсификации фотосинтеза и поглощению ее карбонатной системой океана. При снижении уровня углекислого газа в атмосфере карбонатная система океана высвобождает СО2 в атмосферу. Поэтому концентрация углекислого газа в атмосфере достаточно стабильна.
Еще один пример: повышение уровня грунтовых вод приводит к увеличению их контакта с корневыми системами растений и повышению транспирации (испарения), что возвращает уровень грунтовых вод в исходное состояние.
3. Явно выраженная эмерджентность.
Например, редкий древостой еще не составляет леса, так как не создает определенной среды: почвенной, гидрологической, метеорологической и т.д. Известны попытки насадить леса в зонах, для которых они мало характерны, например в степи. Деревья почему-то не приживались. Успеха удавалось добиться только после того, как на место посадки завозили почву из лесов, богатую грибницей. Нити грибницы опутывают корни, образуя с ними симбиоз - микрозу. Грибы при взаимодействии с тканью корня образуют своего рода “сложные органы”, повышающие способность растения извлекать из почвы питательные вещества. В свою очередь грибы получают некоторые продукты фотосинтеза растений. Поток энергии через микрозу является одним из главных элементов пищевой цепи и дерева и грибницы. Многие деревья не могут расти без микрозы. В то же время сосны, например, со здоровой микрозой могут расти на такой бедной почве, которая по сельскохозяйственным стандартам не пригодна для посевов зерновых культур.
Почва леса сама по себе обладает всеми признаками живого организма. Она, как любая живая ткань, обладает богатым набором ферментов (биологические катализаторы) и других катализаторов, благодаря которым в ней протекают сложные процессы обмена веществ и энергии, непрерывное “производство” определенных органических веществ, а также процессы перехода сложных соединений в формы, доступные усвоению растениями.
В лесу создаются особые условия, отличные от условий на открытой местности. В частности это повышенная влажность и меньший диапазон суточных и годовых колебаний температуры, более низкое содержание углекислоты на уровне полога, повышенное содержание ее в припочвенном слое и т.д. Над лесами чаще идут дожди. В то же время замечено, что крупные города тучи часто обходят стороной, что объясняется, вероятно, наличием над городами локальных зон повышенного атмосферного давления. Леса способствуют умеренному накоплению влаги в почве. Именно они подпитывают малые реки и ручьи, делая большие реки спокойными и полноводными. Например, в районе города Шуи есть речка Сеха. Из истории известно, что во время монголо-татарского нашествия их войско переправлялось через нее на плотах. Сейчас об этом напоминают лишь крутые высокие склоны по бокам котловины, по дну которой течет мелкий ручей, который в некоторых местах можно перешагнуть. Правда, в своих разговорах мы все же называем Сеху рекой, наверное, по давней местной привычке. Причина такой деградации очевидна: вытекая из полуосушенного болота, современная Сеха окружена сплошными полями.
Таким образом, лес - это не просто много деревьев, это живая система с большим количеством эмерджентных свойств, способная изменять среду вокруг себя. Высокий коэффициент эмерджентности (степень органичности, неразрывности внутренних связей, невозможности разложить на составляющие) повышает устойчивость экосистемы и ее способность к саморегулированию.
Деятельность человека приводит к нарушению прямых и обратных связей в экосистемах. Например, умеренное загрязнение водоемов органикой приводит к интенсификации размножения микроорганизмов, что в свою очередь приводит к самоочищению водоема. Неумеренное загрязнение ведет к чрезмерному размножению организмов-санитаров, что рано или поздно приводит к обеднению данного водоема кислородом, а значит, к угнетению и гибели этих организмов, разрушению связей, изменению системы и переходу ее на новый вид связей, то есть к заболачиванию.
Для повышения устойчивости экосистемы нуждаются в случайных стрессовых воздействиях типа бурь, пожаров и т.п. Но хронические стрессы малой интенсивности, характерные для антропогенного воздействия на природу, не дают наглядных реакций, поэтому их последствия оценить очень трудно, но они могут оказаться роковыми. Пример: потребовались годы, чтобы выявить связь между курением и заболеванием раком.
С каждым годом воздействие человека на природу становится все более масштабным. Примером тому может служит возросшее количество природных катаклизмов на планете, что является прямым следствием нашей жизнедеятельности. Так вырубка лесов на континенте привела к уменьшению количества дождей местного характера. Именно транспирация, то есть испарение влаги с поверхности листьев растений, давала наибольший вклад в формирование облаков, которые проливались затем дождями, обеспечивая стабильный локальный круговорот воды. Теперь же дожди более редки (учащаются периоды засухи) и носят в основном затяжной циклонический характер, то есть приходят к нам в основном с океана, активность которого все более возрастает из-за неуклонного повышения средней температуры планеты, что в свою очередь вызвано усилением парникового эффекта, связанного с ростом концентрации углекислого газа и с загрязнением атмосферы, причины которых кроются в интенсификации производственной деятельностью человека. Осадки, выпавшие на территории, обедненной лесами и в основном распаханной под сельскохозяйственные культуры, практически не задерживаются в почве и прямиком стекают в реки, вызывая в низовьях этих рек значительный подъем уровня воды, затопляющей нередко целые города, приводя к человеческим жертвам.
Законы Коммонера
Видный американский эколог Б.Коммонер обобщил системность в экологии в виде четырех законов, которые в настоящее время приводятся практически в любом пособии по экологии. Их соблюдение - обязательное условие любой деятельности человека в природе. Эти законы являются следствием тех основных принципов общей теории жизни, о которых говорилось в предыдущих главах.
1. Все связано со всем. Любое изменение, совершаемые человеком в природе, вызывает цепь последствий, как правило неблагоприятных.
По сути дела, это одна из формулировок принципа единства Вселенной. Надежды на то, что какие-то наши действия, особенно в сфере современного производства, не вызовут серьезных последствий, если мы проведем ряд экозащитных мероприятий, во многом утопичны. Это способно лишь несколько успокоить ранимую психику современного обывателя, отодвигая в будущее более серьезные изменения в природе. Так мы удлиняем трубы наших ТЭЦ, считая, что при этом вредные вещества более равномерно рассеются в атмосфере и не приведут к серьезным отравлениям среди окрестного населения. И действительно, кислотные дожди, вызванные повышенной концентрацией в атмосфере соединений серы, могут пройти совсем в другом месте и даже в другой стране. Но нашим домом является вся планета. Рано или поздно мы столкнемся с ситуацией, когда длина трубы уже не будет играть существенной роли.
2. Все должно куда-то деваться. Любое загрязнение природы возвращается к человеку в виде "экологического бумеранга".
Предыдущий пример является ярким подтверждением этому. Планета стала слишком тесной для нас. Она уже не справляется с силой антропогенного воздействия на нее. Любое наше вмешательство в природу возвращается к нам повышенными проблемами. На фоне этого рождаются различные “смелые” проекты утилизации наших отходов, особенно радиоактивных, в космосе, на других планетах, предлагают даже отправлять их на Солнце. К счастью у этих проектов имеется огромное количество оппонентов. Потому что второй закон Коммонера никто не отменял. Мы пока еще даже не представляем, какими могут конкретные механизмы “экологического бумеранга” в случае попытки “загрязнить Солнце”. Но лучше даже не пытаться.
3. Природа знает лучше. Действия человека должны быть направлены не на покорение природы и преобразование ее в своих интересах, а на адаптацию к ней.
Это одна из формулировок принципа оптимальности. В совокупности с принципом единства Вселенной он приводит к тому, что Вселенная в целом предстает как единый живой организм. То же можно сказать и о системах более низких иерархических уровней, таких как планета, биосфера, экосистема, многоклеточное существо и т.п. Любые попытки внести изменения в отлаженный организм природы, чреваты нарушением прямых и обратных связей, посредством которых реализуется оптимальность внутренней структуры данного организма. Деятельность человека только тогда будет оправдана, когда мотивация наших поступков будет определяться в первую очередь той ролью, для выполнения которой мы были созданы природой, когда потребности природы будут иметь для нас большее значение, чем личные нужды, когда мы будем в состоянии во многом безропотно ограничить себя во благо процветания планеты.
4. Ничего не дается даром. Если мы не хотим вкладывать средства в охрану природы, то придется платить здоровьем, как своим, так и потомков.
Вопрос об охране природы очень сложен. Ни одно наше воздействие на природу не проходит бесследно, даже если выполнены, казалось бы, все требования экологической чистоты. Хотя бы потому, что развитие экозащитных технологий требует высококачественных источников энергии. Даже если сама энергетика перестанет загрязнять атмосферу и гидросферу вредными веществами, все равно остается нерешенным вопрос теплового загрязнения. Согласно второму закону термодинамики, любая порция энергии, претерпев ряд превращений, рано или поздно перейдет в тепло. Пока еще мы не в силах состязаться с Солнцем по количеству поставляемой на Землю энергии, но наши силы растут. Мы горим желанием открыть новые источники энергии. Как правило мы высвобождаем энергию, накопленную когда-то разными формами вещества. Это гораздо дешевле, чем улавливать рассеянную энергию Солнца, но напрямую ведет к нарушению теплового баланса планеты. Не случайно средняя температура в городах на 2-3 (а иногда и больше) градуса выше, чем за пределами города в той же местности. Рано или поздно этот “бумеранг” к нам вернется.
Поэтому должен измениться сам подход к понятию экологической чистоты. Тем не менее любые вложения средств в охрану природы должны приветствоваться. Под лежачий камень вода не течет. Пусть методом проб и ошибок, но мы должны найти способы гармоничного интегрирования своего производства с биосферой планеты. И на первый план в мотивации человека должно выйти не получение наибольшей прибыли с меньшими затратами, а гармоничность производства. Где определяющую роль будет играть не рост личного дохода разработчика или производителя, а чистота их совести, степень осознания их ответственности перед природой.
Пока еще это звучит довольно утопично. Но все меняется. Уже сейчас разработка мероприятий по обеспечению экологической чистоты при проектировании некоторых производств составляет основную долю расходов. Создано и развивается интересное направление в проектировании, получившее название “Разработка благодатных технологий”. Здесь основным критерием оптимальности принимаемого решения выступает не какой-то технический или экономический показатель, а совесть разработчика. Насколько все это жизнеспособно, покажет будущее. Но без подобного рода поиска нового мировоззрения человек обречен.
Теория биосферы
Как уже было сказано, самой крупной, глобальной экосистемой планеты является биосфера.
Понятие биосфера было введено в 1875 году австрийским ученым-геологом Э.Зюссом. Зюсс понимал под биосферой все пространство атмосферы, гидросферы и литосферы, где встречаются живые организмы.
Но наибольшее развитие это понятие получило в трудах нашего соотечественника академика В.И.Вернадского, который, по сути дела, создал новую науку – теорию биосферы. Под биосферой он понимал все пространство литосферы, гидросферы и атмосферы, где существует или когда-либо существовала жизнь, то есть где встречаются организмы или продукты их жизнедеятельности и которое обладает антиэнтропийными свойствами.
Основные положения теории Вернадского, в принципе, можно вывести как следствия из положений общей теории жизни. Но исторически именно они были открыты первыми, причем в те времена это были очень смелые выводы, благодаря которым теория жизни вышла на новый, более высокий уровень понимания природы как единого целого. Мы остановимся только на некоторых из этих положений, которые, на мой взгляд, наиболее полно характеризуют теорию биосферы:
1) жизнь есть неизбежное следствие мирового эволюционного процесса, любые теории случайного зарождения жизни не выдерживают критики;
2) возникновение Земли как космического тела и появление на ней жизни произошло практически одновременно, следы жизни обнаруживаются в самых глубоких геологических слоях;
3) наша планета и космос есть единая система, в которой жизнь связывает все процессы в единое целое;
4) количество живого вещества на Земле является постоянной величиной, то есть во все времена с начала существования Земли в круговорот жизни было вовлечено то же количество вещества, которое мы и сейчас наблюдаем в данном круговороте (включая вещество в захоронениях, типа каменноугольных, нефтяных месторождений и т.п.);
5) жизнь является главной геологической силой на планете (не вулканизм и не физико-химические процессы выветривания определяют эволюцию верхних слоев литосферы, первостепенную преобразующую роль играют именно живые организмы и обусловливаемые ими механизмы разрушения горных пород, круговороты веществ, изменения водной и атмосферной оболочек Земли; весь лик Земли, ее ландшафты, химизм океана, структура атмосферы - это порождение жизни);
6) человек есть неизбежное следствие эволюции планеты, на которого возложена определенная роль в жизни планеты;
7) в настоящее время именно человек превращается в главную геологическую силу на планете (человек меняет состав атмосферы и гидросферы, ландшафты Земли, высвобождает из захоронений огромное количество веществ, возвращая их в круговороты жизни, обедняет разнообразие форм жизни на планете и одновременно порождает или способствует порождению новых форм жизни);
8) однажды развитие биосферы и общества сделается неразрывным и биосфера перейдет в новое состояние - ноосферу (сфера разума).
По поводу ноосферы сам Вернадский выражался, на мой взгляд, довольно неоднозначно. В те времена нужно было быть очень осторожным, чтобы не быть обвиненным в религиозной пропаганде. В общепринятом сейчас понимании под ноосферой подразумевают такое состояние взаимоотношений человека и природы, в котором развитие планеты будет подчинено управляющей силе Разума Человека в интересах Человека. Лично я не совсем согласен с такой формулировкой, особенно с последней фразой: “в интересах Человека”, хотя человеку в организме биосферы, по крайней мере на современном этапе эволюции планеты, действительно отводится, по-видимому, роль подсистемы, координирующей внутренние процессы биосферы. Мне больше близка точка зрения Пьера Тейяра де Шардена, близкого друга Вернадского, епископа и одновременно ученого-эволюциониста, впервые предложившего термин ноосфера (Вернадский воспользовался этим термином уже позднее) для особого этапа эволюции планеты, на котором человеческий разум, слившийся с биосферой во единое целое, породит особое эмерджентное качество - сверхразум планеты, что знаменует собой “прорыв” в самоосознании планетой себя как личности (если этого еще не произошло).
В современной науке под биосферой понимают глобальную экосистему, объединяющую в себе практически все вещество верхних слоев планеты, включая толщи осадочных пород литосферы, вплоть до озонового слоя атмосферы.
Традиционно недра планеты в состав биосферы не включаются, однако имеются данные о влиянии глубинных процессов на процессы в биосфере и обратное влияние. Например, наблюдается связь между интенсивностью вулканической деятельности и землетрясений и ростом социальной напряженности в регионах. Согласно выводам известного ученого-электромеханика И.П.Копылова океанические течения совпадают с линией физической нейтрали планеты, как космической униполярной машины. Имеется информация о наличии так называемых геопатогенных зон, влияющих на все живое.
Известно, что космические процессы также активно влияют на процессы в биосфере (магнитные бури и т.п.). Имеются данные в пользу того, что нашествия саранчи связаны с периодичностью солнечной активности. Высказывается мнение, что солнечная активность оказывает воздействие даже на многие геологические процессы (катаклизмы, катастрофы), а также на социальную жизнь людей. Подмечено влияние на нашу жизнь звезд, планет, комет (особенно на психику людей). Существенное влияние может оказать падение крупных метеоритов. Существует также гипотеза о Немезиде (нейтронная звезда, двойник Солнца с сильно вытянутой орбитой и периодом обращения порядка 12000 лет), регулярно вторгающейся в глубины солнечной системы, приводя к глобальным возмущениям на всех планетах.
Таким образом, сфера жизни оказывается плотно вплетенной в единую ткань Вселенной, поэтому границы ее весьма условны.
Основные свойства биосферы.
1. Биосфера – это централизованная система. Центральным ее звеном выступают все живые организмы (живое вещество), в том числе и человек.
2. Биосфера – это открытая система. Ее существование немыслимо без поступления энергии извне, прежде всего от Солнца. Однако разного рода космические излучения также вероятно поставляют на Землю какие-то энергии, о влиянии которых можно пока лишь догадываться.
3. Биосфера – это саморегулирующаяся система. Это свойство называют гомеостазом, понимая под ним способность гасить возникающие возмущения и приходить в исходное состояние включением ряда механизмов. Гомеостатические механизмы связаны в основном с живым веществом, его свойствами и функциями. В истории планеты были встречи с астероидами, горообразование, вулканизм, землетрясения и т.п. Это вызывало реакции, аналогичные действию принципа Ле Шателье-Брауна в системах с более простой организацией, гасящие вносимые в жизнь биосферы возмущения. В настоящее время, хотя биосфера, по-видимому, еще не вступала в стадию глобального кризиса, но отдельные крупные возмущения антропогенного происхождения она гасить уже не в силах, потому что человек разрушает сами механизмы гомеостаза. То есть деятельность человека по отношению к планете в некотором роде подобна действию вируса СПИДа, поражающего имунную защиту организма. Результатом человеческой деятельности является либо гибель экосистем (заболачивание, опустынивание и т.п.), либо появление неустойчивых систем типа агроценозов или городов.
4. Биосфера – это система, характеризующаяся большим разнообразием. Это повышает ее устойчивость, так как дает возможность дублирования отдельных функций (закон Эшби, который перекликается с законом Фишера, связывающим устойчивость биосистем со сложностью и разнообразием организационных структур). В настоящее время описано около 2 млн видов живых организмов. Полагают, что их на Земле в 2-3 раза больше. К настоящему времени арену биосферы оставили более 95% существовавших когда-то видов. Вся деятельность человека без исключения подчинена упрощению экосистем любого ранга, то есть уменьшению разнообразия видов, что также наносит удар по механизмам гомеостаза. Так мы засеваем огромные площади монокультурами, тратя при этом огромные средства на борьбу с природой, пытающейся восстановить разнообразие видов на данных территориях путем одновременного засеивания их семенами “диких” растений, которых мы относим в разряд сорняков. Простые экосистемы с малым разнообразием удобны для эксплуатации. Они позволяют в короткое время получить большой объем продукции. Плата за это снижение устойчивости экосистем, их распад и деградация среды.
5. Наличие механизмов, обеспечивающих круговорот веществ. Это гарантирует неисчерпаемость отдельных химических соединений. При отсутствии круговорота, например, за короткое время был бы исчерпан весь углерод. Только благодаря круговоротам обеспечивается непрерывность процессов. Как говорил академик-почвовед В.Р.Вильямс, есть единственный способ сделать какой-либо процесс бесконечным - пустить его по пути круговоротов.
Глава 7.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 513.
