Примеры закона все должно куда то деваться. Все должно куда-то деваться

Понятно, что все не могут быть экологами (я вот тоже не эколог), но сталкиваться с экологическими вопросами - будь то проблемы уборки листвы, стрижки травы, застройки, мусора, "благоустройства", публичных слушаний по развитию поселения и т.п. - приходится каждому. Очень помогает знание четырех фундаментальных законов экологической науки, которые сформулировал один из "отцов" современной экологии Барри Коммонер:

1. Всё связано со всем (Everything is connected to everything else) - для всех живых организмов, включая человека, есть одна общая, единая среда существования (биосфера).

Что влияет на одного - влияет на всех; нельзя изменять или уничтожать какие-то части природной среды и при этом быть уверенными, что на нас самих это не скажется тем или иным образом. Люди много раз сталкивались с тем, что бездумное уничтожение (или, наоборот, привнесение) животных и растений, изменение окружающей среды, в конечном счете, ухудшало их собственное качество жизни и здоровье.

2. Всё должно куда-то уходить (Everything must go somewhere) - в природном мире вообще нет такого понятия, как "мусор"; природный мир - круговорот, где ничто не исчезает, а переходит из одной формы в другую.

Опавшая листва и отмершая трава становится плодородной почвой, из которой вырастают новые растения и деревья дают новую листву.

Для того, чтобы природная среда (а вместе с ней и мы) не пострадала, необходимо, чтобы всё, что мы называем "мусором", возвращалось в круговорот вещей, а не превращалось в "мертвый груз". Например, в здоровом лесу или парке не только опавшая листва, но даже упавшие деревья очень быстро перерабатываются и возвращаются в природную среду, питая ее новые циклы. То же самое касается и мусора, который производит человек. - он должен куда-то уходить, не лежать без дела на помойках и не вылетать в трубу с дымом. Посмотрите на свалку с другого ракурса - не как на горы ненужного мусора, а как на горы сырья, которое буквально валяется под ногами и его можно вновь пускать в оборот, на заводы, но вместо этого оно просто лежит под открытым небом. Природа старается всеми силами избегать "простаивающих" ресурсов - все должно быть в деле.

3. Природа знает лучше (Nature knows best) - в отличие от человеческих законов, норм и правил (от законов эстетики до всяких СНиП-ов и ГОСТ-ов), законы природы объективны, действуют независимо от того, признаем мы их, или нет; кроме того, природный мир уже существует в виде системы взаимосвязей живых организмов и окружающей среды.

Поэтому нужно выявлять законы природы и следовать - будь то содержание территорий, промышленность или "благоустройство" - а не пытаться навязать природному миру свои порядки (что равносильно плевку против ветра).

Нужно создавать условия для того, чтобы природные объекты существовали так, как для них наиболее естественно, и сами регулировали себя.

4. За всё приходится чем-то платить (There is no such thing as a free lunch, американская поговорка, дословно "Бесплатных обедов не бывает").

Бездумная эксплуатация природного мира неизбежно приводит к тому, что полезные природные ресурсы переходят в бесполезные для нас формы. Браконьерство приводит к тому, что остаются (выживают) только бесполезные для нас животные и растения, бесконтрольная рубка деревьев и покосы - к обеднению почвы, смыву и развеиванию плодородного грунта; постоянные сбросы мусора в воду - к тому, что воду нельзя пить, выбросы в воздух - к тому, что воздухом нельзя дышать. Надо понимать, что за все наши действия, в виду объективных законов экологии, окружающая среда "выставит нам счет".

Другое изложение этого закона - ничто не возникает из ниоткуда. К примеру, глупо думать, будто, если только убирать опавшую листву и скошенную траву, обрезать ветви, то деревья, кустарники и травы будут расти так же хорошо, как и прежде, сами собой - они просто не смогут брать ресурсы для роста "из ниоткуда".

Казалось бы, все эти четыре закона - прописные истины, но практика показывает, что люди банально их не понимают, отчего и руководствуются в своих действиях и решениях такими глупостями, как "хотите природы - за городом ее полно", "здесь город, а не лес, тут природе не место", "зеленые зоны - это резервы для застройки", "главное, чтобы двор и парк выглядели опрятно" и тому подобное.
Всегда надо быть готовыми повторять и объяснять очевидные (для нас самих) вещи, в том числе и следующую: наука как раз и существует для того, чтобы снабжать нас знаниями для принятия правильных решений.

Благоустройство города и здоровье граждан:

проблема обеспечения экологической безопасности населения

городского округа Химки Московской области

1. Введение.

…

Доклад Яблокова о состоянии экологии РФ

Член-корреспондент РАН Алексей Яблоков и руководитель научно-исследовательской группы социальной экологии Социологического института РАН Ольга Цепилова подготовили доклад о состоянии экологии в России и выступили с ним в Санкт-Петербургском институте региональной прессы.

По мнению Алексея Яблокова в России сложилась тревожная экологическая ситуация. С одной стороны, самые высокие чиновники страны не устают повторять правильные слова о необходимости борьбы за улучшение экологии.Однако,

…

Барри Коммонер известный американский ученый эколог. Он также является автором ряда книг и известный социальный и политический активист.

Коммонер родился в 1917 году. Он учился в Гарвардском университете и получил степень доктора в области биологии в 1941 году. Основной темы своей работы, Коммонер как биолог, избрал - проблему разрушение озонового слоя.

В 1950, Коммонер будучи противником атмосферных испытаний ядерного оружия, пытался обратить на эту проблему внимание общественности. В 1960 году он принимал участие в решении других экологических проблем, включая проблемы охраны окружающей среды и исследования источников энергии. Им написано множество книг: Science and Survival (1967), The Closing Circle (1971), Energy and Human Welfare (1975), The Poverty of Power (1976), The Politics of Energy (1979), and Making Peace with the Planet (1990).

По мнению Коммонера, сегодняшние промышленные методы и добыча ископаемого топлива, приводят к активному загрязнение окружающей среды. Он твердо убежден, что стремление к максимальной прибыли, в настоящее время, имеет приоритет над экологией планеты. По мнению Коммонера только возмещение ущерба нанесенного природе – бессмысленно. Мы должны, в первую очередь, сосредоточиться на предотвращении уничтожения природы в будущем; по большей части, решение экологических проблем кроется, в сохранении окружающей среды.

Человечеству понадобилось почти 5 млн. лет, пока его численность достигла 1 миллиарда. Потом понадобилось только 50 лет(в 1920-1970 г.), пока она удвоилась, то есть выросла после 1,8 млрд. перед 3,5 млрд. людей. В 1987 г. численность населения Земли составляла 5 млрд. людей. К середине следующего столетия она может составить 12-14 млрд. людей. За всю историю существования человечества исчезло почти 150 видов млекопитающих, из которых больше 40 видов исчезли за последние 50 лет. За прошлые 30 лет исчезло больше 40 видов и 40 подвидов птиц.

Экология как наука является теоретической основой охраны окружающей среды и рационального природопользования. Законы экологии были сформулированы в 1974 году Б. Коммонером. Они сводятся к четырем основным принципам, которые объясняют устойчивое развитие природы и призывает человечество руководствоваться ими в своем влиянии для окружающую среду.

3. Природа знает лучше - закон имеет двойной смысл - одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами. Этот закон базируется на результатах возникновения и развития жизни на земле, на естественном отборе в процессе эволюции жизни. Так, для любого органического вещества, вырабатываемого организмами, в природе существует фермент, способный это вещество разложить. В природе ни одно органическое вещество не будет синтезировано, если нет средств для его разложения.

Вопреки этому закону человек создал (и продолжает создавать) химические соединения, которые, попадая в природную среду, не разлагаются, накапливаются и загрязняют ее (полиэтилен, ДДТ и др.). Этот закон предупреждает нас о необходимости разумного преобразования природных систем (строительство плотин, переброска стока рек, мелиорация и многое другое).

4. Ничто не даётся даром (вольный перевод - в оригинале что-то вроде «Бесплатных обедов не бывает») Глобальная экологическая система, т. е. биосфера, представляет собой единое целое, в рамках которого любой выигрыш сопряжен с потерями, но, с другой стороны, все, что извлечено из природы, должно быть возмещено. Платежей по этому векселю невозможно избежать, они могут быть только отсрочены.

Первый закон

Всё связано со всем

1. Всё связано со всем. Этот закон отражает существование колоссальной сети связей в биосфере между живыми организмами и природным окружением. Любое изменение качества природной среды по существующим связям передается как внутри биогеоценозов, так и между ними, влияет на их развитие.

Первый закон экологии Барри Коммонера обращает наше внимание на общую связь процессов и явлений в природе и очень близок по смыслу к закону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателей системы вызывает функционально-структурные количественные и качественные изменения, при этом сама система оставляет общую сумму вещественно-энергетических качеств. Кролик ест траву, волк – кролика, но и кролик, и волк преследуют одну цель – обеспечить свой организм пищей и, главное,энергией.

Энергия в различных формах связывает все организмы на Земле друг с другом и со средой обитания.

Почти вся энергия, за счёт которой существует всё живое на Земле, поступает на Землю в виде солнечного излучения. У разных групп организмов свои источники энергии и вещества. Всё это – незаменимые ресурсы.

В природе на любой организм действует сразу огромное количество (десятки и сотни) различных факторов. Чтобы живое существо могло успешно существовать и размножаться, то эти факторы должны вписываться в определённый диапазон. Такой диапазон называется пределом толерантности (выносливости) данного вида организмов. Что объединяет живые существа в лесу или на лугу – деревья, цветы, летающих над ними бабочек? Гусеницы бабочек питаются листьями растений; бабочкам и пчёлам необходим нектар, который дают им цветы, а семена у растений могут завязаться только после опыления цветов насекомыми.

Известна байка о Дарвине, который на вопрос своих земляков о том, что им делать для увеличения урожая гречихи, ответил: «Разведите кошек». И напрасно земляки обиделись. Дарвин, зная, что в природе «все связано со всем», рассудил так – кошки переловят всех мышей, мыши перестанут разорять гнезда шмелей, шмели будут опылять гречиху и крестьяне получат хороший ее урожай.

Например, уничтожение лесов и последующее уменьшение кислорода, а также выбросы в атмосферу оксида азота и фреона привели к истощению озонового слоя в атмосфере, что, в свою очередь, увеличило интенсивность ультрафиолетового излучения, достигающего земли и губительно действующего на живые организмы. К примеру, за последние 40 лет в непальских Гималаях было вырублено 50 процентов лесов, которые использовали либо в качестве топлива, либо для изделий из дерева. Но стоило только срубить деревья, как обрушившиеся муссонные дожди смыли почву со склонов гор. Поскольку без верхнего слоя почвы молодым деревьям невозможно пустить корни, на многих горах теперь нет растительности. Ежегодно из-за вырубки лесов Непал теряет миллионы тонн верхнего слоя почвы.

Подобные проблемы есть и в других странах.

Раньше в Бангладеше проливные дожди задерживались деревьями; теперь же потоки вод беспрепятственно стекают с лишенных растительности гор на побережье, вызывая там катастрофические наводнения. В прошлом наводнения огромной разрушительной силы случались в Бангладеше раз в 50 лет,а теперь каждые четыре года или чаще.

В других частях мира вырубка лесов привела к опустыниванию и изменениям климата отдельных местностей. Помимо лесов, есть и другие природные ресурсы, которые человек безжалостно расходует. Экологам по – прежнему известно сравнительно мало о том, как взаимосвязаны между собой части нашей гигантской экосистемы, и проблему могут замечать лишь тогда, когда серьезный вред уже нанесен. Подтверждение тому - проблема захоронения отходов, которая наглядно поясняет второй закон экологии.

Итак- всё в природе взаимосвязано!

Второй закон

Всё должно куда-то деваться (ничто не исчезает бесследно)

2. Всё должно куда-то деваться. Ничто не исчезает бесследно, то или иное вещество просто перемещается с места на место, переходит из одной молекулярной формы в другую, влияя при этом на жизненные процессы живых организмов. Действие этого закона - одна из главных причин кризиса окружающей среды. Огромные количества вещества например нефти и руды извлечены из земли, преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде.

Второй закон Коммонера также близок к выше рассмотренному, а также закону развития природной системы за счет окружающей ее среды, особенно первому его следствию. Сейчас в промышленной экологии разработано правило так называемого жизненного цикла вещей: давая согласие на выпуск какого-то продукта, общество должно ясно представлять, что будет с ним в дальнейшем, где закончится его существование и что придётся делать с его «останками». Поэтому мы можем рассчитывать только на малоотходное производство. В связи с этим при развитии технологий необходимы:

а) малая энерго- и ресурсоемкость,

б) создание производства, в котором отходы одного производства являются сырьем другого производства,

в) организация разумного захоронения неминуемых отходов

Представьте, как выглядел бы обычный дом, если бы из него не выбрасывались отходы. Наша планета представляет собой такую же замкнутую систему: все, что мы выбрасываем, в конце концов должно где-то скапливаться в пределах нашего дома - Земли. Частичное разрушение озонового слоя показывает, что даже такие, казалось бы, безвредные газы, как хлорфторуглероды (фреоны), не исчезают бесследно, растворяясь в воздухе. Кроме фреонов существуют сотни других потенциально опасных веществ, которые выбрасываются в атмосферу, реки и океаны.

Правда, одни отходы, которые называют «биологически разлагаемыми», со временем могут расщепиться и включиться в естественные процессы, другие же - не могут. На многих пляжах мира разбросаны пластиковые упаковки, которые пролежат в таком виде в течение нескольких десятков лет.

Современная экология имеет собственные законы, правила, эмпирические (гpеч. empeiria – опыт, основанные на опыте) обобщения. Основные проблемы взаимодействия общества и природы в какой-то мере отражают четыре положения, которые сформулировал американский биолог Барри Коммонер в книге "Замыкающийся круг". Он назвал их "законами экологии", именно в кавычках .

Первый «закон» экологии: все связано со всем

Этот закон отражает существование тесных связей в биосфере между живыми организмами и физико-химическими свойствами окружающей природной среды. Любое изменение в качестве физико-химического состояния природной среды передается как внутри экосистемы, так и между ними, влияет на их развитие и биосферы в целом. В качестве примера можно привести ситуацию, сложившуюся в экосистеме Азовского моря. Всего полвека назад продуктивность Азовского моря была в 1,5 раза выше, чем Северного, в 8 раз – Балтийского и в 25 раз – Черного. Кроме того, в Азовском море вылавливали ценные осетровые породы рыб. Но в связи с использованием стока Дона и Кубани для орошения и других хозяйственных нужд возросла соленость воды. Это привело к нашествию черноморских медуз, которых раньше здесь вообще не было. Это нарушило экологическое равновесие Азовского моря. Медузы поедали планктон, которым раньше питалась мелкая рыба, бывшая, в свою очередь, пищей для гораздо более крупных рыб. Уловы ценных пород упали с обычных 90000 т до 5700 т. .

Второй «закон» экологии: все должно куда- то деваться

Действие этого закона - одна из главных причин экологического кризиса. Огромные количества веществ извлекаются из недр Земли, преобразуются в новые соединения, которые рассеиваются в окружающей природной среде, включаясь в биохимические круговороты. Некоторые их них, химически активные, способны вступать в реакцию с белками, замещать биогенные элементы, влиять на развитие живых организмов. Они очень опасны. Б. Коммонер рассматривает это на примере ртути, содержащейся в использованной батарейке или транзисторе, которая проходит свой путь в окружающей среде: «мусорный контейнер – мусоросжигательная фабрика – атмосфера – водоем – метилирующие ртуть бактерии – зоопланктон – рыба – человек». До конца доходит небольшое количество ртути, но все же доходит, накапливается и оказывает свое воздействие.

Не менее опасны многие сотни органических соединений – ксенобиотиков, которые рассеяны в биосфере, включились в глобальный круговорот, накапливаются во все новых поколениях рыб, птиц, зверей, людей. Например, ДДТ, его содержание в микроводорослях и бактериях в 20 – 100 раз больше, чем в воде, в теле рыб – в 5 - 12 тыс. раз, в теле водоплавающих птиц, питающихся рыбой, – в 30 - 100 тыс. раз. В начале 80-х г. жители разных стран Земли содержали в своем теле от 2 до 5 мг ДДТ на каждый кг веса тела .

Третий «закон» экологии: природа знает лучше

Этот закон базируется на результатах возникновения и развития жизни на Земле, на естественном отборе в процессе эволюции жизни. Главный критерий этого отбора – вписанность в биотический круговорот. У любого вещества, выработанного организмами, должен существовать разлагающий его фермент. Человек же вопреки этому закону создал вещества, материалы, изделия, которые не подвержены биологическим повреждениям, биокоррозии и не могут быть обезврежены природой (например, полиэтилен, ДДТ и др.). Таким образом, человечество, воздействуя на биосферу как мощная "геологическая сила" вызывает в ней необратимые процессы, которые могут перерасти в глобальный кризис. Выход один – найти приемлемый для природы и достойный для человечества компромисс. Б. Коммонер в своей лекции "Экология и социальные действия" внес дополнение в формулировку закона: "Природа знает лучше, что делать, а люди должны решить, как сделать это возможно лучше" [по 8].

Четвертый «закон» экологии: ничто не дается даром

Б. Коммонер пишет: "Глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничто 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 слишком затянулась" . Б. Коммонер не стал приводить доказательств этого закона, он основан на многовековом опыте человечества. Глобальная экосистема, т.е. биосфера, представляет собой единое целое, в рамках которого любой выигрыш сопровождается потерями, но в другом месте. Например, при выращивании зерна, из почвы извлекаются химические элементы, и если в нее не вносить удобрения, то урожаи снижаются.

Законы экологии — общие закономерности и принципы взаимодействия человеческого общества с природной средой.

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 Барри 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 воздействия уменьшается. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции;
• закон оптимальности — любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно-временных пределах;
• любые системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека — от состояния индивидуума до сложных общественных отношений.

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

Барри Коммонер писан «...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».

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 Барри 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 биосфере 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 «борьба за существование» для объяснения механизма естественного отбора в живой природе.

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

Обобщенную классификацию экологических законов представил известный советский ученый Н.Ф. Реймерс. 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 осознания человечеством своей роли в механизме поддержания стабильности биосферы. Известно, что в процессе эволюции сохраняются только те 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.

Законы и принципы экологии

Закон минимума

В 1840 г. Ю. Либих установил, что урожай часто ограничивается не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, а теми, которых нужно немного, но которых мало и в почве. Сформулированный им закон гласил: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай, определяется величина и устойчивость последнего во времени». Впоследствии к питательным веществам добавили ряд других факторов, например температуру. Действие данного закона ограничивают два принципа. Первый закон Либиха строго действует только в условиях стационарного состояния. Более точная формулировка: «при стационарном состоянии лимитирующим будет то вещество, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму». Второй принцип касается взаимодействия факторов. Высокая концентрация или доступность некоторого вещества может изменять потребление минимального питательного вещества. Следующий закон сформулирован в самой экологии и обобщает закон минимума.

Закон толерантности

Этот закон формулируется следующим образом: отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатком, но и избытком любого из факторов (тепло, свет, вода). Следовательно, организмы характеризуются как экологическим минимумом, так и максимумом. Слишком много хорошего тоже плохо. Диапазон между двумя величинами составляет пределы толерантности, в которых организм нормально реагирует на влияние среды. Закон толерантности предложил В. Шелфорд в 1913 г. Можно сформулировать ряд дополняющих его предложений.

• Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого.
• Организмы с широким диапазоном толерантности ко всем факторам обычно наиболее широко распространены.
• Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то может сузиться диапазон толерантности к другим экологическим факторам.
• В природе организмы очень часто оказываются в условиях, не соответствующих оптимальному значению того или иного фактора, определенному в лаборатории.
• Период размножения обычно является критическим; в этот период многие факторы среды часто оказываются лимитирующими.

Живые организмы изменяют условия среды, чтобы ослабить лимитирующее влияние физических факторов. Виды с широким географическим распространением образуют адаптированные к местным условиям популяции, которые называются экотипами. Их оптимумы и пределы толерантности соответствуют местным условиям.

Обобщающая концепция лимитирующих факторов

Наиболее важными факторами на суше являются свет, температура и вода (осадки), а в море — свет, температура и соленость. Эти физические условия существования могут быть лимитирующими и влияющими благоприятно. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласованно. Из других лимитирующих факторов можно отметить атмосферные газы (углекислый газ, кислород) и биогенные соли. Формулируя «закон минимума», Либих и имел в виду лимитирующее воздействие жизненно важных химических элементов, присутствующих в среде в небольших и непостоянных количествах. Они называются микроэлементами и к ним относятся железо, медь, цинк, бор, кремний, молибден, хлор, ванадий, кобальт, йод, натрий. Многие микроэлементы подобно витаминам действуют как катализаторы. Фосфор, калий, кальций, сера, магний, требующиеся организмам в больших количествах, называются макроэлементами. Важным лимитирующим фактором в современных условиях является загрязнение природной среды. Главный лимитирующий фактор, по Ю. Одуму, - размеры и качество «ойкоса », или нашей «природной обители», а не просто число калорий, которые можно выжать из земли. Ландшафт не только склад запасов, но и дом, в котором мы живем. «Следует стремиться к тому, чтобы сохранить, по меньшей мере, треть всей суши в качестве охраняемого открытого пространства. Это означает, что треть всей нашей среды обитания должны составлять национальные или местные парки, заповедники, зеленые зоны, участки дикой природы и т.п.». Территория, необходимая одному человеку, по разным оценкам колеблется от 1 до 5 га. Вторая из этих цифр превосходит площадь, которая приходится ныне на одного жителя Земли.

Плотность населения приближается к одному человеку на 2 га суши. Пригодны же для сельского хозяйства только 24% суши. Хотя с площади всего лишь 0,12 га можно получить достаточно калорий, чтобы поддержать существование одного человека, для полноценного питания с большим количеством мяса, фруктов и зелени необходимо около 0,6 га на человека. Кроме того, требуется еще около 0,4 га для производства разного рода волокна (бумаги, древесины, хлопка) и еще 0,2 га для дорог, аэропортов, зданий и т.п. Отсюда концепция «золотого миллиарда», в соответствии с которой оптимальным количеством населения является 1 млрд человек, и стало быть, уже сейчас около 5 млрд «лишних людей». Человек впервые за свою историю столкнулся с предельными, а не локальными ограничениями. Преодоление лимитирующих факторов требует огромных затрат вещества и энергии. Для удвоения урожая необходимо десятикратное увеличение количества удобрений, ядохимикатов и мощности (животных или машин). К лимитирующим факторам относится и численность популяции.

Закон конкурентного исключения

Данный закон формулируется следующим образом: два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго.

То, какой вид побеждает, зависит от внешних условий. В сходных условиях победить может каждый. Важным для победы обстоятельством является скорость роста популяции. Неспособность вида к биотической конкуренции ведет к его оттеснению и необходимости приспособления к более трудным условиям и факторам.

Закон конкурентного исключения может работать и в человеческом обществе. Особенность его действия в настоящее время заключается в том, что цивилизации не могут разойтись. Им некуда уйти со своей территории, потому что в биосфере нет свободного места для расселения и нет избытка ресурсов, что приводит к обострению борьбы со всеми вытекающими отсюда последствиями. Можно говорить об экологическом соперничестве между странами и даже экологических войнах или войнах, обусловленных экологическими причинами. В свое время Гитлер оправдывал агрессивную политику нацистской Германии борьбой за жизненное пространство. Ресурсы нефти, угля и т.п. и тогда были важны. Еще больший вес они имеют в XXI в. К тому же добавилась необходимость территорий для захоронения радиоактивных и прочих отходов. Войны — горячие и холодные — приобретают экологическую окраску. Многие события в современной истории, например распад СССР, воспринимаются по-новому, если на них посмотреть с экологических позиций. Одна цивилизация может не только завоевать другую, но использовать ее для корыстных с экологической точки зрения целей. Это и будет экологический колониализм. Так переплетаются политические, социальные и экологические проблемы.

Основной закон экологии

Одним из главных достижений экологии стало открытие, что развиваются не только организмы и виды, но и . Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе, называется сукцессией. Сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т.е. контролируется им.

Высокая продуктивность дает низкую надежность — еще одна формулировка основного закона экологии, из которой вытекает следующее правило: «Оптимальная эффективность всегда меньше максимальной». Разнообразие в соответствии с основным законом экологии непосредственно связано с устойчивостью. Однако пока неизвестно, до какой степени эта связь является причинно-следственной.

Некоторые другие важные для экологии законы и принципы.

Закон эмерджентности : целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его части.

Закон необходимого разнообразия : система не может состоять из абсолютно идентичных элементов, но может иметь иерархическую организацию и интегративные уровни.

Закон необратимости эволюции : организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, осуществленному в ряду его предков.

Закон усложнения организации : историческое развитие живых организмов приводит к усложнению их организации путем дифференциации органов и функций.

Биогенетический закон (Э. Геккель): онтогенез организма есть краткое повторение филогенеза данного вида, т.е. индивид в своем развитии повторяет сокращенно историческое развитие своего вида.

Закон неравномерности развития частей системы : системы одного уровня иерархии развиваются не строго синхронно, в то время как одни достигают более высокой стадии развития, другие остаются в менее развитом состоянии. Этот закон непосредственно связан с законом необходимого разнообразия.

Закон сохранения жизни : жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока веществ, энергии, информации.

Принцип сохранения упорядоченности (Я. Пригожий): в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается до тех пор, пока не достигается минимальная постоянная величина, всегда больше нуля.

Принцип Ле Шателье-Брауна : при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Принцип экономии энергии (Л. Онсагер): при вероятности развития процесса в некотором множестве направлений, допускаемых началами термодинамики, реализуется то, которое обеспечивает минимум рассеивания энергии.

Закон максимизации энергии и информации : наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации; максимальное поступление вещества не гарантирует системе успеха в конкурентной борьбе.

Закон развития системы за счет окружающей среды : любая система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды; абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.

Правило Шредингера «о питании» организма отрицательной энтропией: упорядоченность организма выше окружающей среды, и организм отдает в эту среду больше неупорядоченности, чем получает. Это правило соотносится с принципом сохранения упорядоченности Пригожина.

Правило ускорения эволюции : с ростом сложности организации биосистем продолжительность существования вида в среднем сокращается, а темпы эволюции возрастают. Средняя продолжительность существования вида птиц — 2 млн лет, вида млекопитающих — 800 тыс. лет. Число вымерших видов птиц и млекопитающих в сравнении со всем их числом велико.

Закон относительной независимости адаптации : 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 организмов).

Принцип минимального размера популяций : существует минимальный размер популяции, ниже которого ее численность не может опускаться.

Правило представительства рода одним видом : в однородных условиях и на ограниченной территории таксономический род, как правило, представлен только одним видом. По-видимому, это связано с близостью экологических ниш видов одного рода.

Закон обеднения живого вещества в островных его сгущениях (Г.Ф. Хильми): «Индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя структуру, система через некоторое время растворится в окружающей среде». Из этого следует важный вывод для человеческой природоохранной деятельности: искусственное сохранение экосистем малого размера (на ограниченной территории, например, заповедника) ведет к их постепенной деструкции и не обеспечивает сохранения видов и сообществ.

Закон пирамиды энергий (Р. Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень энергии. Обратный поток с более высоких на более низкие уровни намного слабее — не более 0,5-0,25%, и потому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.

Правило обязательности заполнения экологических ниш : пустующая экологическая ниша всегда и обязательно бывает естественно заполнена («природа не терпит пустоты»).

Принцип формирования экосистемы : длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и взаимно приспособлены. Из этих экологических законов и принципов следуют некоторые выводы, справедливые для системы «человек — природная среда». Они относятся к типу закона ограничения разнообразия, т.е. накладывают ограничения на деятельность человека по преобразованию природы.

Закон бумеранга : все, что извлечено из биосферы человеческим трудом, должно быть возвращено ей.

Закон незаменимости биосферы : биосферу нельзя заменить искусственной средой, как, скажем, нельзя создать новые виды жизни. Человек не может построить вечный двигатель, в то время как биосфера и есть практически «вечный» двигатель.

Закон шагреневой кожи : глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается. Это следует из того, что никаких принципиально новых ресурсов, которые могли бы появиться, в настоящее время нет. Для жизни каждого человека в год необходимо 200 т твердых веществ, которые он с помощью 800 т воды и в среднем 1000 Вт энергии превращает в полезный для себя продукт. Все это человек берет из уже имеющегося в природе.

Принцип удаленности события : потомки что-нибудь придумают для предотвращения возможных отрицательных последствий. Вопрос о том, насколько законы экологии можно переносить на взаимоотношения человека с окружающей средой, остается открытым, так как человек отличается от всех других видов. Например, у большинства видов скорость роста популяции уменьшается с увеличением ее плотности; у человека, наоборот, рост населения в этом случае ускоряется. Некоторые регулирующие механизмы природы отсутствуют у человека, и это может служить дополнительным поводом для технологического оптимизма у одних, а для экологических пессимистов свидетельствовать об опасности такой катастрофы, которая невозможна ни для одного иного вида.

Природа «знает» лучше

В третьем законе (природа «знает» лучше) Коммонер говорит о том, что, пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы, подобно человеку, незнакомому с устройством часов, но желающему их починить, легко вредим природным системам, пытаясь их улучшить. Он призывает к предельной осторожности. Преобразование природы пагубно экономически и опасно экологически. В конечном итоге могут быть созданы условия, не пригодные для жизнедеятельности. Существующее мнение об улучшении природы без указания экологического критерия улучшения лишено всякого смысла. Иллюстрацией третьего «закона» экологии может служить то, что один лишь математический расчет параметров биосферы требует безмерно большего времени, чем весь период существования нашей планеты как твердого тела. (Потенциально осуществимое разнообразие природы оценивается числами с порядком от 10 1000 до 10 50 при пока не осуществленном быстродействии ЭВМ - 10"° операций в сек. -- и работе невероятного числа (10 50) машин операция вычисления одномоментной задачи варианта из 10 50 разностей займет 10 30 с, или 3х10 21 лет, что почти в 10 12 раз дольше существования жизни на Земле). Природа пока «знает» лучше нас.

Можно привести примеры об отстреле в свое время волков, которые оказались «санитарами леса», или об уничтожении в Китае воробьев, которые якобы губят посевы, но никто не подумал, что посевы без птиц будут погублены вредными насекомыми.

Ничто не дается даром

Четвертый закон (ничто не дается даром) имеет еще трактовку «за все нужно платить». Этот закон Коммонера вновь касается тех проблем, которые обобщает закон внутреннего динамического равновесия и закон развития природной системы за счет окружающей ее среды. Глобальная экологическая система, т. е. биосфера, представляет собой единое целое, в рамках которого любой выигрыш сопряжен с потерями, но, с другой стороны, все, что извлечено из природы, должно быть возмещено. Коммонер так разъясняет свой четвертый «закон» экологии: «...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». Например, при выращивании зерна, овощей мы извлекаем из пашни химические элементы (азот, фосфор, калий и др.), и если в нее не вносить удобрения, то урожай постепенно начинает снижаться.

Обратимся опять к печально известной истории Аральского моря. Для восстановления экосистемы моря необходимы значительные денежные средства. К июню 1997 г. государства Центральной Азии направили на ликвидацию последствий экологического бедствия на Арале свыше 2 млрд. долл., однако восстановить Аральское море не удалось. В 1997 г. было решено сформировать Международный фонд спасения Арала. Начиная с 1998 г., взносы в этот фонд осуществляются по принципу: 0,3% от доходной части бюджета Казахстана, Туркмении, Узбекистана и по 0,1% - Киргизии и Казахстана. В Докладе Европейского агентства по вопросам окружающей среды за 2003 г. обращено внимание, что вследствие «парникового эффекта» произошло учащение природных катаклизмов, экономические потери от которых составляют в среднем 11 млрд. евро в год.

Человек склонен думать, что его минуют неприятности, что это произойдет с кем-то другим, но не с ним. Вот еще один всем известный печальный пример. Чернобыльская авария перевернула точку зрения многих людей на атомную энергетику. Иллюстрацией четвертого экологического закона является та страшная цена, которую заплатили и продолжает выплачивать украинский, белорусский и русский народы за “самую дешевую электроэнергию”.