| Законы экологии |
Принципы структурного построения и управления однородных природных систем в их иерархическом соподчинении повторяются с некоторой периодичностью в зависимости от действия единого системообразующего фактора (заряд ядра в периодическом законе Д. И. Менделеева, генетическая структура в законе гомологических рядов Н. Н. Вавилова и др.).
Все живое вещество Земли физико-химически едино.
Количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть константа. Суммарная масса всех живых компонентов биосферы Земли относительно постоянна в любой из геологических периодов развития планеты.
Функциональные места в экологических системах обязательно должны быть заполнены.
Два вида не могут существовать в одной экологической нише, если их потребности идентичны. Если экологическая ниша освобождается, ее заполняют экологически близкие формы.Подробнее..
Все живое генетически различно и имеет тенденцию к увеличению биологического разнообразия. Двух генетически абсолютных особей, а тем более видов живого в природе быть не может.
Живое вещество состоит из хирально чистых структур, т.е. несовместимых со своим зеркальным изображением. В неживой природе химические реакции приводят к хиральной симметрии – «левых» и «правых» молекул образуется поровну.
Биосферу нельзя заменить искусственной средой.
В организме, как целостной системе, все его части соответствуют друг другу как по строению, так и по функциям. Изменение одной части организма или отдельной функции неизбежно влечет за собой изменение других частей и функций.
Все природные ресурсы (и условия) Земли конечны. «Неисчерпаемые» природные ресурсы являются неисчерпаемыми только относительно наших потребностей и сроков существования.
Система обладает особыми свойствами, не присущими ее отдельным элементам.Подробнее...
Со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются (например: леса-степи-пустыни).
Любая природная система может развиваться (и существовать), только используя материально-энергетические и информационные возможности окружающей ее среды. Изолированное саморазвитие системы невозможно. Следствия закона: а) безотходное производство принципиально недостижимо; б) высокоорганизованная система представляет потенциальную угрозу для низкоорганизованной; в) биосфера Земли развивается не только за счет внутренних ресурсов планеты, но и под воздействием космических систем (прежде всего Солнечной).
Вид организма может существовать до тех пор, пока окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям.
Лимитирующим фактом жизни организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости, толерантности организма к данному фактору.Подробнее..
Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, то есть лимитирует жизненные возможности тот экологический фактор, количество которого близко к минимуму и дальнейшее его снижение ведет к гибели организма или деструкции экосистемы. Подробнее..
Система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя свою структуру, система через некоторое время растворится в окружающей среде.
Переход с одного трофического уровня экологической пирамиды в среднем десяти процентов (от 7 до 17) энергии не ведет к неблагоприятным для экосистемы последствиям.
Миграция химических элементов в биосфере осуществляется при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция) или в среде, геохимические особенности которой обусловлены деятельностью живого вещества.
Вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально-структурные количественные и качественные перемены при сохранении общей суммы вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств системы, где эти изменения происходят.
Жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.
Наилучшими шансами на выживание обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации; максимальное поступление вещества не гарантирует системе успеха в конкурентной борьбе.
Агротехнические и другие прогрессивные приемы ведения сельского хозяйства ведут к увеличению урожайности (само плодородие как свойство почв не увеличивается).
С одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой более высокий уровень в среднем около 10 % энергии, а обратный поток составляет не более 0,25 %.
Никакая система не может сужаться и расширяться до бесконечности; размер любой системы должен соответствовать ее функциям.
Процессы, идущие в зрелых равновесных экосистемах, находящихся в устойчивом состоянии, как правило, проявляют тенденцию к снижению темпов.
При возможности развития процесса в нескольких направлениях, допускаемых принципами термодинамики, реализуется то, которое обеспечивает минимум диссипации энергии (минимум роста энтропии). Эволюция всегда направлена на уменьшение потерь энергии.
В ходе геологического времени выживающие формы увеличивают свои размеры и вес и затем вымирают.
Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже существовавщему в ряду его предков (это относится и к экосистемам).
Большинство природных систем (в том числе особи, сообщества, экосистемы) в индивидуальном развитии повторяют в сокращенной форме эволюционный путь развития своей системной структуры.
Каждая особь на ранних стадиях онтогенеза повторят некоторые основные черты строения своих предков, иначе говоря, онтогенез (индивидуальное развитие) есть краткое повторение филогенеза (эволюционного развития).
Имеются ограничения, препятствующие тому, чтобы потомство одной пары особей, размножаясь в геометрической прогрессии, заполнило весь земной шар.
Любая биологическая или биокосная система, находясь в состоянии динамического равновесия с окружающей средой и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду, если этому не препятствуют внешние факторы.
Удельное содержание при родного вещества в усредненной единице общественного продукта исторически неуклонно снижается (объясняется это миниатюризацией изделий, заменой естественных материалов и продуктов синтетическими, сменой вещественных отношений информационными).
Развитие от простого к сложному неограниченно. При этом живая материя стремится к относительной независимости от условий среды существования.
Системы одного уровня иерархии обычно развиваются не строго синхронно: в то время как одни из них достигли более высокого уровня развития, другие еще остаются в менее развитом состоянии.
Высокая адаптивность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни ( наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиолого-морфологических особенностей организма).
С ходом исторического времени при получении из природных систем полезной продукции на ее единицу в среднем затрачивается все больше энергии (расходы на одного человека в каменном веке был 4 тыс. ккал/сут, в индустриальную эпоху – 70 тыс. ккал/сут, в развитых странах настоящего времени – 250 тыс. ккал/сут).
С ростом сложности организации продолжительность существования вида в среднем сокращается, а темпы эволюции возрастают.
Историческое развитие живых организмов (природных систем) приводит к усложнению их организации путем дифференциации функций и органов (подсистем), выполняющих эти функции.