ФИЛОСОФСКОЕ ОБЩЕСТВО СССР Ш1. В.И.ЛЕНИНА

ФИЛОСОФСКОЕ ОБЩЕСТВО СССР
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГВДАГ01ИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Ш1. В.И.ЛЕНИНА
ЭКОЛОГИЯ, КУЛЬТУРА, ОБРАЗОВАНИЕ
(Материалы к конференции)
Москва
1989
-
124
-
си стем . Поскольку в се математические методы декомпозиции основа­
ны на разложении исходной системы по подсистем, для каждой из
которых нужно решить задачу меньшей размерности, т о общее реше­
ние нельзя получить в ходе изолированного решения таких подзадач
Следовательно, математическая модель, обладающая иерархической
структурой соответствующ ей степени сложности системной организа­
ции реального объекта, есть только первое приближение к конечной
цели систем ного подхода. Необходимым и существеннейшим элементом
совершенствования формальных средств описания экосистемы являет­
ся коррекция модели в ходе итеративного построения на осн ове со ­
держательного анализа. Именно итеративность и ди алоговость сис­
темного моделирования дают возможность снятия противоречия между
формализованными и неформализованными элементами всей структуры
моделирования, постоянно возникающего в проц ессе моделирования
сложноорганиэованных объ ек тов .
Жукова Л .А .,
Зауголънова Л.Б.,
Смирнова О.В.
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОБЪЕКТАМ
НАДОРГАНИЗМЕННОГО УРОВНЯ В ЭКОЛОГИИ
Методологической основой современной теоретической биология
является принцип системной организации жизни, не сводимой к ка­
кой-либо одной форме. Важнейшей чертой систем н ого подхода явля­
ется отказ от признания организма единственно реальной или, по
крайней мере, основной и первичной формой организации материи.
Идею первичности не одной формы организации жизни, а ср а зу не­
скольких впервые обосновал В.И.Вернадский (1 9 2 6 ). Он доказывал,
что в процессе возникновения жизни должен был одновременно по­
явиться сложный комплекс: образование организмов шло одновремен­
но с образованием первичных видов, первичных би огеоцен озов и
первичной биосферы.
Многообразие форм живого в природе привело к формирования
в биологии концепции структурных уровней организации (Завадский,
1966; Сетров, 1971; Одум, 1 9 7 5 ). Согласно последней можно обос­
новать разнообразные иерэрхические ряды живых си стем .
Один из них - пространственный - включает: молекулярный,
-
125
-
мвточный| органиэменный, популяционный, ценотический и биосфер­
ный уровни организации ж ивого. Другой - функциональный ряд, имея
сходное начало, объединяет системы по генетическому принципу:
генетические и клеточные системы, организмы, популяции, виды и
таксоны более высокого ранга.
Каждый из уровней является предметом изучения фундаменталь­
ных биологических дисциплин, имеющих свои методы исследования.
Ни один из уровной, а следовательно, ни одну иа дисциплин нельзя
считать более значимой для теории познания и практики. Б и оси стеш каждого структурного уровня имеют специфические св о й ст в а , их
функционирование подчинено своим законам. Согласно принципу
функциональной интеграции системы более высокого ранга обладают
мши системообразующими свойствами, не присущими системам более
низкого уровня. В то же время принцип иерархичности предполаган, что любая биосистема в кач естве элемента входит в со ст а в
системы следующего уровня. Поэтому функционирование лрбой би осистемы служит как для ее собств ен н ого сохранения, так и подцермния существования систем других рангов.
Для экологии о со б о е значение имеют иерархические ряды над|ргвнизменных эк оси стем , включающие популяцию как обязательный
лемент: I ) организм - популяция - биоценоз - биосфвра; 2 ) орга­
ном - популяция - вид.
О собенность популяции как системы с о с т о и т в том , ч то она
«называется "на перекрестке" двух иерархических рядов. Благодаря
йвзностороннему экологическом у, демографическому, генетическому
I фенотипическому изучению популяций животных и растений (Р а б о т ив, I960: Гиляров, 1954* Корчагин, 1964; Завадский, 1968; Шмаль|«узен, 1968; Тимофеев-Ресовский и д р ., 1973} сформировалось об­
вейс темное представление о популяции, обладающей следующими
(«знаками:
1 ) со с т о и т из особей одного вида;
2 ) занимает определенную территорию;
3 ) имеет некоторую генетическую структуру;
4 ) сп особн а к эволюции;
5) способна к самоподдержакию;
6 ) характеризуется связями в ер оя тн остн о-ста ти сти ч еск ого
па.
Все э т о подчеркивает своеобр ази е популяций по сравнению с
вштическими системами.
- 126 В пределах каждой системы связи между елементами могут про­
являться в виде соотношения сходства и различия, части и целого
или в виде реального взаимодействия элементов. Целостные систем!
характеризуется связями последнего типа. Существуют биологиче­
ские системы разной степени ц ел остн ости: суммативные, кваэисушйтивкые и целостные (Шапошников, 1 9 7 5 ). Лишь целостные системы
имеют свой ства, несводимые к свойствам элементов.
Наиболее важными являются связи, характеризующие специфику
биологической системы, позволяющие отличить ее от други х. Эти
связи обычно называют системообразующими. Выделение элемента
данной системы проводится по иному набору системообразующих свя­
зей по сравнению со связями самой системы. Тей, наиболее важные
систеыообрвэующие связи популяции и ее элементов - организмов
различны. Принципы объединения элементов в популяции существен#
отличаются от т о г о , который характерен для организма ках сиотемы. Если элементы организма пространственно объединены в систем}
по принципу централизации, т о организмы объединяются в популя­
ционную систему по принципу индухции, т . в . создания фитогенных
полей (Уранов, I 9 6 0 ). Правда, специфика растительного организме
такова, что среди разных систематических групп можно обнаружить
организмы неодинаковой степени интеграции. Тип интеграции попу­
ляционных систем определяет вероятностный характер связей между
элементами. Во времени интеграция осущ ествляется путем передачи
генетической информации от поколения к поколению. Сиена поколе­
ний определяет потенциальное бессиертие популяции как системы в
отличие о т централизованного организма. В т о же время сп особ­
ность к размножению обеспеч ивает неограниченное растекание попу­
ляции в пространстве (Нуркин, Матвеев, 1 9 8 1 ).
У растений системы популяционного уровня в качестве элемен­
тов входят в со ст а в ф итоценозов, которые в свою очередь являются
автотрофными элементами биоценозов. Таким образом, популяции
(точ н ее, ценопопуляции) растений, с одной стороны, определяют
структуру и жизнедеятельность фитоценоза, а также служат основе!
существования в се х популяций гетеротрофных и еапротрофных орга­
низмов биоценоза, обеспечивая устойчивость систем ценотического
уровня. С другой стороны, функционирование популяции растений
направлено на сохранение, поддержание и усиление позиций вида
(Куркин, Матвеев, 1 9 8 1 ). Эти функции осуществляются благодаря
определенной организации ценопопуляций.
- 127 Понятие организации отражает одновременно две стороны сутцеивования системы: структуру как инвариантный аспект системы,
вк относительно устойчивое единство элементов и их св я зей , и
докамику, т . е . изменение системы во времени. В.В.Мазинг (1973)
«щелил 3 направления в трактовке э т о г о понятия: I ) структура
в* синоним со ст а в а , т . е . набор элементов системы; 2 ) структура
be
синоним строения, т . е . расположение элементов в систем е;
|)) структура как совокупность связей (как функционирование),
т.е. набор системообразующих св я з е й . Структура ценопопуляции как
вбой биологической системы включает: I ) с о с т а в (конституционная
|»руктура по Корчагину, 1 9 7 6 ): количественное участие и с о о т и о ноше влемзнтсв с разными свойствами (чи сл ен н ость, возрастная и
Подовая стр уктур а, набор генотипов, биоморфологических, размерfea, фенологических групп и т . д . ; 2 ) строение (пространственная
Шруктура) - взаимное расположение популяционных элементов (о со ­
бой или их автономных ч а стей ) в простран стве; 3 ) функционирова­
ло - совокуп ность связей между элементами, а также между си с т е |рй и внешней ср ед ой .
Одним из наиболее существенных св ой ств биологической си с т о Еявляется у стой ч и в о сть , которая обычно рассматривается как
вутрекняя сп особ н ость системы оста в а ться в состоян ии, близком
равновесию, и возвращаться к нему после различных нарушений.
Пхранение ц ел остн ости биосистемы обеспечивается благодаря ее
|иэнчивости в некоторых пределах. Устойчивость любой открытой
1юсистемы как популяция, фитоценоз, биоценоз может поддержи­
шься д в оя к о: а ) благодаря наличию стабильных элементов или
рнэнаков с малой амплитудой изменений и б ) благодаря лабильным
имэнтаы и признакам. Функция первых консервативная и обеспечиИт п остоя н ство биосистемы; функция вторых - компенсаторная и
Иеспэчивает лабильную реакцию биосистемы на изменения внешнем
|1М внутренней) среды. Поэтому такие св о й ст в а , как устойчивость
стабильность элементов, не идентичны: первое - э т о способн ость
■стены сохранять равновесие путем отклонений и возвратов в не­
жное состоя н и е, втор ое - сп особ н ость сохранять относительно
1жзыекное состоян и е под влиянием нэкатастрофических возд ей стШ. Можно полагать, что устойчивость биосистемы как целого
Иределяется способностью самой системы и ее элементов изменлтьЦво времени и п р остр ан стве. Одновременно устойчивость систем
|*зана с их пространственной гетер оген н остью . В этом отношении
- н е ­
перспективно представление о ценопопуляции как системе простран­
ственно-временных локусах* развивающихся асинхронно.
Впервые представление о неравномерности темпов развития по­
пуляционных локусов возникло в лесоводческой литературе, одно­
временно и независимо в сов етск ой литературе и за рубежом (Сука­
ч ев , Поплавская, 1927, Колесников, 1956} Ричардс, 1961; Уранов,
1975; Уиттекер, 1 9 8 0 ), и было подтверждено многочисленными ис­
следованиями в сообщ ествах разного типа (Ценопопуляции раотений|
1976, 1977; Динамика ценопопуляций, 1985; Смирнова, 1 9 8 7 ).
Таким образом, основными принципами организации биосистем
надоргвнизменного уровня являются:
1) дискретность элементов, разнокачественных по структурно!
и динамическим признакам;
2 ) иерархический характер организации, т . е . каждая из сис­
тем для нормального функционирования должна включать подсистемы
р а зн ого ранга и размера, а элементы их в свою очередь являются
системами д р у гого уровня;
3 ) цел остн ость систем относительна вследствие специфики ме­
ханизмов интеграции (индукция биологических пол ей);
4 ) наличие системообразующих связей вероятностн ого харак­
т е р а .Проблемы охраны природных экосистем и создание искусствен­
ных фитоценозов в се настойчивее диктуют необходимость использо­
вания современных концепций экологии. Разработанные х настоящему
времени общие представления теории систем на примере фитоценоло­
гии и популяционной экологии необходимо широко использовать в
целях охраны и рационального использования природных и антропо­
генных эк оси стем . Одновременно принципы их организации можно
применять для создания моделей технических производств (техноце­
н о з о в ), агрокомплексов, социальных систем , в том числе системы
народного образования. Если разнообразие элементов и подсистем
является основой устойчивости любой системы, т о стратегия наших
экологических, экономических и социальных преобразований также
должна базироваться на концепциях общей теории систем .
Вернадский В.И. Биосфера. - Л .: Науч. х и ы .-т е х н . и э д .,
1926. - 147 с .
Гиляров М.С. Вид, популяция, биоценоз / Зоол. ж урн., т.ЗЗ,
вып. 4 , 1954. - С. 76 9 -7 7 8 .
т
129
*
Жукова Л .А ., Заугольнова Л.Б. Введение / Динамика ценопопуляций. - М .: Наука, 1985. - 207 с .
Завадский К.М. Вид и видообразование. - Л .: Наука, 1968. 404 с .
Заугольнова Л .Б ., Жукова Л .А ., Комаров А .С ., Смирнова О.В.
Ценопопуляции растений. - М .: Наука, 1938. - 182 с .
Колесников Б.П. Кедровые леса Дальнего Востока. - M.i Л .:
Над. АН СССР, 1956. - 261 с .
Корчагин А.А, Внутривидовой со ст а в растительных сообщ еств и
методы е го изучения / Полевая геоботаника. Л .: АН СССР, 1964. Т. 3 . - С. 39-131.
Дуркин К .А ., Матвеев А .Р . Ценопопуляции как системы особей
I как элементы фитоценозов (системно-иерархический подход)
Вюлл. МОИП. Отд. би ол ., 1981, т . 86, вып. 4 . - С. 5 4 -7 4 .
/
Мазинг В.В. Проблемы изучения консорций / Значение кон сортивных связей в организации биоц енозов. - Пермь, 1976. - С. 1827.
Одум D. Основы экологии. - М .: Мир, 1975. - 740 с .
Работнов Т.А. Вопросы изучения состава популяций для целей
фитоценологии / Проблемы ботаники. - M .j Л .: Изд. АН СССР, 1950,
вып. I . - С. 465-483.
Сетров М.И. Организация биоси стем . Методологический очерк
организации живых си стем . - Л .: Наука, 1971. - 275 с .
Смирнова О.В. Структура травяного покрова широколиственных
лесов. - М .: Наука, 1987. - 205 с .
Сукачев В .Н ., Поплавская Т.И. Растительность Крымского за­
поведника / Крымский госзаповедник. - М.: Изд. АН СССР, 1927. С. 6 6 -8 6 .
Тимофеев-Ресовский Н .В ., Яблоков А .В ., Глотов Н.В. Очерк
учения о популяции. - М .: Наука, 1973. - 277 с .
Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. - М .: П рогресс, 1980. 327 с .
Уранов А .А . Жизненное состоян ие вида в растительном сообще­
стве / Бюлл. МОИП. Отд. б и о л ., I960, т . 64, вып. 3 . - С. 7 7 -9 2 .
Уранов А .А . Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция
времени и энергетических волновых процессов / Биол. науки, 1975,
» 2 . - С. 7 -3 4 .
Цонопопуляции растений. - М.: Наука, 1976. - 215 с . ;
132 с .
1 7 -1
1977. -
-
130
-
Шапошников Г .Х . Живив системы с налов степенью целостно­
сти / Журя. общ. би ол .» 1975, т . 36, № 3 . - С. 3 2 3 -3 3 5 .
Шмалъгауэен И.И. Проблемы дарвиыиома. - 1 . : Наука, 1969. 493 с .
Галушин В.М.
ПРОБШЫ ДЕМОГРАФИИ И ЭКОЛОГИЯ
Современные экологические диогарыонии глобальных масштабов
в немалой мере порождены совраменнш развитием мировых демогра­
фических п р оц ессов . Их философский анализ подразумевает рассмот­
рение внутренней противоречивости явления. Например, биологиче­
ск о го и социального в ходе воспроизводства ч ел ов еч еств а .
Общеизвестная аксиома - человек е ст ь результат эволюции таит в с е б е бездну ди скусси он н ого. Ибо сегодняшний человек инте­
грирует в с е б е два планетарных п р оц есса : биологичеокого и соци­
ального развития. Стало быть, в каждом из нас накоплена и прояв­
ляется наследственн ость биологическая я наследственность социаль
ная. Единение этих двух форм наследственности не может не быть
объективно противоречивым: и по сути св о е й (биологическая эволю­
ция, но социальная революция), и по длительности действия
(3 млрд, лет формировалась наследственность ж ивого, 1 ,5 - 2 млн.
лет - биологическая наследственность человека, 1 0 -1 5 ты с. лет социальная н асл едствен н ость, цивилизация, кул ьтур а ), и , наконец,
по темпам развития (биологическая вволюция человека тягуч е замед­
л яется, социальная революция стремительно у с к о р я е т с я ).
Каковы механизмы проявления противоречий биол огического н
социального в проц ессах демографических?
Континуум жизни реализуется ч ер ез сп о со б н о ст ь живого к вос­
прои звод ству, размножению, т . е . к бесконечному (при благоприят­
ных к тому усл ови ях) наращиванию численности и биомассы. Ыо за
миллиарды лет эволюции сформировалась система природных регуля­
т о р о в , надежно предотвращающая самые крайние, катастрофические
формы реализации репродуктивных потенций любого вида, грозящие
бесконечным увеличением числанности. Эти регуляторы действуют
чер ез абиотические факторы среды (хол од, жара, засуш ливость, по­
вышенная влажность, и т . п . ) , ч ер ез дефицит пищевых р е су р со в , убе­
жищ, номфортных мест для размножения, влияние хищников, конку-