Глобальные экологические законы Коммонера и их действие в социальной среде.


В работе Бари Коммонера «Замыкающийся круг» (1974) изложены четыре ос­новных, глобальных экологических закона, которые, по мнению автора, действуют не только в биосфере, но и в сфере взаимоот­ношений социальной и биологической среды, в силу чего они могут считаться законами социальной экологии. Эти законы тако­вы: «всё связано со всем», «всё должно куда-то деваться», «ничто не дается даром», «природа знает лучше».

О всеобщей связи вещей и явлений в природе и в человеческом обществе («Всё связано со всем»). Всеохватность связей входит в само понятие системы и может быть продемонстрирована на любом системном уровне. В мире живых существ тотальность связей проявляется особенно ярко, потому что при физико-химическом единстве всего живого живые системы характеризуются наиболее разнообразными, разветвленными и интенсивными взаимопереходами вещества, энергии и информации. Они образуют экологические сети взаимосвязей.

Множественность связей относится не только к локальным экосистемам. Всё живое на Земле подчинено космическим силам, единому потоку солнечной энергии, его ритмам. Глобальные круговороты веществ, ветры, океанские течения, реки, трансконтинентальные и трансокеанические миграции птиц и рыб, переносы семян и спор, деятельность человека и влияние антропогенных агентов – всё это в той или иной степени связывает пространственно удаленные природные комплексы и придает биосфере признаки единой коммуникативной системы.

Густая и динамичная сеть связей и зависимостей характерна и для человеческого общества. По сравнению с природной, она многократно обогащена за счет потоков информации. В экономике всё переплетено, любая оценка зависит от других экономических оценок и, в свою очередь, оказывает влияние на них. Не следует представлять себе эти закономерности так, будто всё связано со всем отдельно в природе и отдельно в человеческом обществе, в экономике. Важно подчеркнуть, что на самом деле и природа, и общество находятся в одной сети системных взаимодействий.

В соответствии с принципом эволюции все динамические системы необратимо развиваются от простого к сложному, одновременно увеличивая число и разнообразие связей. При этом поддерживается определенное соотношение между консервативными и прогрессивными элементами системы (наследственность и изменчивость; виды, определяющие тип сообщества (эдификаторы), и конкурирующие с ними виды; консервативные и радикальные силы в обществе и т.д.).

Можно отметить несколько важных для экологии следствий всеобщей связи:

· Закон больших чисел – совокупное действие большого числа случайных факторов приводит, при некоторых общих условиях, к результату, почти не зависящему от случая, т.е. имеющему системный характер. Случайное, стохастическое поведение большого числа молекул в некотором объеме газа обусловливает вполне определенные значения температуры и давления. Мириады бактерий в почве, воде, в телах растений и животных создают особую, относительно стабильную микробиологическую среду, необходимую для нормального существования всего живого. Сочетание большого числа случайных актов спроса и предложения формирует относительно постоянный товарооборот и ценообразование свободного рынка.

· Принцип Ле Шателье при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. Разработанный первоначально для условий химического равновесия этот принцип стал применяться для описания поведения самых различных самоподдерживающихся систем. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экологических систем к авторегуляции.

· Любое частное изменение в системе неизбежно приводит к развитию цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изменения или формирования новых взаимосвязей.

· Любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно-временных пределах (закон оптимальности).

· Любые системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека – от состояния индивидуума до сложных общественных отношений.

О законах сохранения («Всё должно куда-то деваться»). Закон сохранения массы вещества одновременно является и одним из важнейших требований рационального природопользования. В отличие от человеческого производства и быта живая природа в целом почти безотходна, в ней нет такой вещи, как мусор. Все опавшие листья, экскременты и трупы животных становятся пищей для других организмов насекомых, червей, грибов, бактерий разлагаются ими до простых соединений и в таком виде рано или поздно вновь потребляются растениями. При этом в целом для биосферы всегда соблюдается количественный баланс масс и равенство скоростей синтеза и распада. Это означает высокую степень замкнутости круговорота веществ в биосфере.

Деятельность человека привела к изменениям химической среды на поверхности планеты, к возникновению необычных для поверхности земли, воды и воздуха высоких концентраций ряда элементов, к появлению стойких синтетических соединений, чуждых химизму живых организмов ксенобиотиков (от греч. ксенос чужой). Некоторые из этих веществ являются сильными ядами. Поскольку из всего колоссального объема материалов и веществ, извлекаемых из недр, перерабатываемых и синтезируемых человеком, в природный круговорот попадает лишь малая часть, то с точки зрения живой природы человечество производит в основном отходы. Так, при производстве 1 т меди остается 110 т отходов, при изготовлении одного золотого обручального кольца – 3 т отходов. При этом существенно нарушается замкнутость круговорота веществ.

Этой мощной загрязняющей деятельности природа противопоставляет по существу только функцию разбавления: рассеивание в атмосфере, на большой площади суши, растворение в воде природных резервуаров. Некоторую роль играет частичная иммобилизация веществ в донных отложениях океана. Но так или иначе подавляющая масса антропогенных загрязнителей остается в пределах биосферы, доступна для различных форм организмов и может продолжать оказывать свое вредное действие.

Существуют различные технологии очистки и нейтрализации производственных и бытовых отходов. Но всё, что остается в золе и шлаках, в тепловыделяющих элементах ядерных реакторов, всё, что накапливается в очистных устройствах – на фильтрах, в сорбентах, в осадках – тоже должно куда-то деваться. Существующие способы изоляции конечных продуктов не гарантируют от дальнейшего загрязнения, а лишь растягивают его во времени, отодвигая негативные эффекты в будущее. Дезактивация рассеянных ядовитых веществ в большинстве случаев невозможна.

Экологическая интерпретация законов сохранения включает по меньшей мере два постулата, имеющих практическое значение:

· Закон развития системы за счет окружающей ее среды гласит: любая природная или общественная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.

· Закон неустранимости отходов или побочных воздействий производства, согласно которому в любом хозяйственном цикле образующиеся отходы и возникающие эффекты неустранимы, они могут быть лишь переведены из одной формы в другую или перемещены в пространстве, а их действие может быть растянуто во времени. Этот закон исключает принципиальную возможность безотходного производства и потребления в современном обществе.

О цене развития («Ничто не дается даром»). В экологическом контексте за этим утверждением скрывается мысль о качественной направленности эволюции систем. Мы уже говорили о способности больших систем к эволюции в сторону усложнения и совершенствования организации. Но развитие происходит за счет не только окружающей среды, но и собственных качественных ресурсов: любое новое приобретение в эволюции системы обязательно сопровождается утратой какой-то части прежнего достояния и возникновением новых, все более сложных проблем.

Отсюда следуют:

· закон необратимости эволюции (однонаправленности развития): большие системы эволюционируют только в одном направлении от простого к сложному; инволюция, регресс могут относиться только к отдельным частям или отдельным периодам развития системы;

· правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации систем темпы эволюции возрастают. Это правило в равной мере относится и к сменяемости видов в эволюции органического мира, и к человеческой истории, и к развитию техники.

Вот примеры платы за совершенствование в ходе биологической эволюции. Первые настоящие клетки – прокариоты-автотрофы, предки цианобактерий (сине-зеленых водорослей), жившие около 3,5 млрд. лет тому назад, были необычайно жизнестойки, выживали в любой, даже самой агрессивной среде, и не знали естественной смерти, размножаясь простым делением. Появившиеся вслед за ними ядерные фотосинтезирующие клетки приобрели более совершенную энергетику, но заплатили за это утратой бессмертия. Возникновение генетического кода и механизма передачи наследственных программ развития увеличило разнообразие форм и приспособляемость свободных клеток, но зато оказалась резко пониженной их индивидуальная физико-химическая, метаболическая устойчивость. Им понадобилась кооперация. С появлением многоклеточных организмов, образованием царств грибов, растений и животных и выходом их на сушу еще во много раз увеличилось биоразнообразие. Начались освоение экологических ниш и формирование биосферы Земли. Но вместе с многоклеточностью к живым существам пришли старость и болезни, в том числе инфекции, злокачественные опухоли, паразитизм. Человек распространил эти возможности на все стороны своей жизни, постепенно отгораживаясь и от суровых природных условий, и от законов живой природы, но потребляя при этом все больше природных ресурсов. Ему ничто не давалось даром, тем не менее он занял исключительное положение в природе, и сегодня еще трудно определить цену, которую за это приходится платить.

Есть еще одна сторона закона «ничто не дается даром». В экономике природы, как и в экономике человека, не существует бесплатных ресурсов: пространство, энергия, солнечный свет, вода, кислород, какими бы «неисчерпаемыми» ни казались их запасы на Земле, неукоснительно оплачиваются любой расходующей их системой. Оплачиваются полнотой и скоростью возврата, оборота ценностей, замкнутостью материальных круговоротов – биогенных элементов, энергоносителей, пищи, денег, здоровья...

О главном критерии эволюционного отбора («Природа знает лучше»). Это утверждение не столь очевидно, но очень важно для понимания взаимоотношений человека и природы. Оно также имеет два взаимосвязанных аспекта: биотический и эволюционный. Люди создали множество вещей, которых нет в природе. Технический прогресс достиг небывалых высот. Но его побочным продуктом стала человеческая самонадеянность, убеждение в превосходстве над природой, идеология природопокорительства. Многое из того, что создал человек, природа и вправду не имеет, но не потому, что не могла создать, а потому, что не посчитала нужным или испробовала и не стала развивать, отказалась. Так было с колесом, электродвигателем, радиосвязью, ядерной энергией. Несомненно, человеческая техника превзошла многие возможности живых организмов, в особенности по таким характеристикам, как прочность, мощность, концентрация энергии, скорость движения, дальность передачи сигналов и т.п. Но по изобретательности использования законов природы, по принципам, оригинальности, совершенству и красоте конструктивных решений, по экономичности и эффективности, по здравому смыслу, наконец, технические устройства намного уступают биологическим системам. После недолгого сопротивления это вынуждена была признать бионика – наука о применении принципов действия живых систем и биологических процессов для решения инженерных задач.

Чтобы убедиться в этом, достаточно сопоставить полные технико-экономические параметры в таких гомологических парах: автомобиль –лошадь; подводная лодка – дельфин; промышленный катализатор – фермент; солнечная батарея – зеленый лист растения; гидравлический компрессор – сердце; компьютер – человеческий мозг. Бионика лишь переводит гениальные находки и идеи природы на язык человеческой техники и решает их другими средствами, «с другого конца».

Превосходство живого в полной мере относится и к экологическим системам. Это касается не только более высокой устойчивости природных экосистем по сравнению с искусственными. Принцип «природа знает лучше» определяет прежде всего то, что может и что не должно иметь места в биосфере. Возможность и право такого «знания» выработаны на протяжении миллиардов лет в бесчисленном чередовании актов отбора, проб и ошибок, в тщательнейшей подгонке каждого вещества, каждой новой органической формы ко всему комплексу условий существования, к огромному множеству других веществ и форм.

Всё в природе – от простых молекул до человека – должно было пройти очень жесткий конкурс на вакансию в биосфере. Из многих миллионов возможных органических мономеров оставлено всего несколько десятков; отобрана лишь одна стомиллионная часть возможных белков; еще на много порядков жестче был отбор нуклеиновых кислот; сегодня планету населяет лишь одна тысячная часть испытанных эволюцией видов растений и животных.

Главный критерий этого отбора вписанность в глобальный биотический круговорот, увеличение его эффективности, заполоненность всех экологических ниш, исключение мертвых зон в сети природных взаимосвязей. У любого вещества, выработанного организмами, должен существовать разлагающий его фермент. И все продукты распада должны вновь вовлекаться в круговорот. Такова жизнь. С каждым биологическим видом, который нарушал этот закон, уменьшая замкнутость биотического круговорота, эволюция рано или поздно беспощадно расставалась, находя организмы-«заместители», способные восстановить замкнутость экологических циклов.

Человеческая индустриальная цивилизация очень быстро и грубо нарушает замкнутость биотического круговорота в глобальном масштабе, что не может остаться безнаказанным. В этой критической ситуации должен быть найден компромисс и выработаны условия его принятия. Это можем сделать только мы. Недаром Б. Коммонер в своей лекции «Экология и социальные действия», прочитанной через два года после выхода в свет его книги «Замыкающийся круг», внёс поправку в формулировку закона: природа знает лучше, что делать, а люди должны решить, как сделать это возможно лучше.

Закон ограниченности ресурсов («На всех не хватит»). Этой формулировки нет среди законов Б. Коммонера. Но она также отражает общую системную закономерность.

В природе действует правило максимального «давления жизни»: организмы размножаются с интенсивностью, обеспечивающей максимально возможное их число. Репродуктивный потенциал многих организмов так велик, что если бы на какое- то время были сняты ограничения размножения и остановлено умирание, то произошел бы «биологический взрыв» космического масштаба: за считанные часы масса живого вещества превысила бы массу земного шара. Этого не происходит из-за ограничений по веществу: масса питательных веществ для всех форм жизни на Земле конечна и ограничена. Ее не хватает для всех делящихся клеток, появляющихся спор, семян, яиц, личинок, зародышей. Это означает, что общее количество живого вещества всех организмов планеты сравнительно мало изменяется, во всяком случае в пределах больших отрезков времени. Эта закономерность была сформулирована В.И. Вернадским в виде закона константности количества живого вещества: количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть константа. Поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за счет уменьшения численности и массы других организмов.

На противоречие между скоростью размножения и ограниченностью ресурсов питания применительно к человеческому народонаселению впервые обратил внимание Т. Мальтус (1798). Этим он пытался обосновать неизбежность социальной конкуренции. Именно у Мальтуса Ч. Дарвин заимствовал понятие «борьба за существование» для объяснения механизма естественного отбора в живой природе.

«На всех не хватит» – источник всех форм конкуренции, соперничества и антагонизма в природе и в обществе. Внутри популяций или между популяциями различных растений или животных предметом конкуренции чаще всего бывают пища, пространство (в буквальном, и в переносном смысле – место под солнцем), убежище или половой партнер. В человеческом обществе все это сохраняет свое значение, но украшается разнообразными социальными, экономическими, этическими и эстетическими «надстройками», часто начинающими играть самостоятельную роль.