Экологические законы коммонера

Четыре закона экологии Барри Коммонера

В 1970-х годах биолог и эколог Барри Коммонер изложил в виде простых афоризмов четыре правила экологии, благодаря которым он приобрел широкую известность. Коммонеру удалось научно-популярным языком объяснить обществу опасности легкомысленного отношения к окружающей среде.

Будущий ученый появился на свет в 1917 году в Бруклине. Его отец и мать были еврейскими иммигрантами из Российской империи. После окончания университета со степенью бакалавра, в 1938 году Коммонер магистерскую степень получил, а в 1941 — докторскую. После Второй мировой войны больше 30 лет преподавал в университете Сент-Луиса физиологию растений. В пятидесятых годах XX века Барри Коммонер написал несколько книг о вреде ядерных испытаний для экосистемы планеты. В 1980-х года он переехал в Нью-Йорк, где получил должность главы Центра биологии и природных систем при городском колледже.

Его исследования в течении своей научной деятельности стали основой для написание нескольких научно-популярных трудов по экологии. В двух из них «Замыкающийся круг» (1974) и «Технология прибыли» (1976) ученый описал четыре экологических принципа. В своих законах Барри Коммонер опирается на принцип динамического равновесия.

Первый закон

Наиболее наглядной иллюстрацией принципа динамического равновесия выступает первый постулат, сформулированный Коммонером — «Все связано со всем».

В написанных работах ученый старался донести мысль о том, что в окружающем мире все компоненты связаны друг с другом. Если человечество портит что-то в одном месте биосферы, то это непременно влияет на другие. Любое воздействие, даже небольшое, влечет за собой последствия, в том числе и негативные.

Этот принцип иллюстрирует огромное количество связей между находящимися в экосистеме живыми существами и окружающей средой, биосферой и обществом, и компонентами множества систем.

В своей работе Коммонер опирался на научные труды своих предшественников. В одном из трудов для иллюстрации первого принципа он изложил историю из жизни Чарльза Дарвина. Как то раз к Дарвину за советом пришли сельские жители. Они просили ученого подсказать им, как поднять урожайность гречневой крупы. На что ученый посоветовал завести больше котов: они уничтожат грызунов, которые поедают крупу, в результате чего урожайность последней повысится.

Второй закон

Второй постулат гласит: «Все должно куда-то деваться». Он вытекает из фундаментального закона сохранения материи. В природе синтезируются только те вещества, которые могут впоследствии быть разрушены естественным образом. В соответствии с первым принципом, всякое загрязнение вернется к человеку обратно. Это позволяет по-новому рассматривать проблему отходов материальной промышленности. Синтезирование человечеством новых веществ, которые нельзя разрушить без вреда для окружающей среды, привело к проблеме накопления отходов, там где их не должно быть. Это же касается и добычи ископаемых: переработанная нефть приводит к загрязнению и ухудшению экологической обстановки.

Второй закон основывается на принципе перераспределения бытового мусора и безотходного экологического производства. При создании новых технологий стоит учитывать, чтобы они были менее ресурсозатратными, а также использовали продукты переработки. Кроме того стоит применять наиболее щадящий способ утилизации мусора.

Третий закон

Третий принцип сформулированный американским биологом гласит: «Природа знает лучше». Он основан на теории эволюции. Существующие в современном мире организмы и комбинации результат долгого процесса эволюции и естественного отбора. Из огромного количества веществ в результате процесса отбора остались те соединения, которые наиболее приемлемы для земных условий и имеют разлагающие их ферменты. Природа посредством конкурентной борьбы видов за существование оставляла только сильнейшие организмы устойчивые к конкретным климатическим условиям.

Активные преобразования человеком экологической среды (экоцида), биогеоценозов (ценозоцида), а также истребление растений и животных (геноцида) может привести к

необратимым последствиям, в результате которых мир перестанет быть пригодным для существования человечества. Без точного знания функционирования законов экосистем и биоценозов и последствий их изменения невозможны никакие «улучшения» природы. Необдуманное вмешательство человека с целью решения проблем может привести к еще большему урону. Массовый отстрел воробьев в Азии, наносящие, по мнению жителей, вред посевам культур, послужил причиной того, что их место заняли насекомые. Последние лишившись естественных врагов увеличили свою популяцию и нанесли еще больший вред посевам. Изменения в экологической цепи привели к большему сокращению урожайности.

Четвертый закон

Последний принцип, выведенный Коммонером, основывается на законе разумного природопользования и гласит: «Ничто не дается даром» или «За все приходится платить». Этот закон объединяет в себе три предыдущих. Биосфера, как всеобъемлющая экосистема, является единым целым. Победа в одном месте сопровождается поражением в другом.

Экономия средств на защите окружающей среды оборачивается для человека осложнением здоровья, природными катастрофами и снижением благоприятных условий для жизни. Все что было получено из нее в результате человеческого труда, в конечном итоге должно быть возмещено.

В своих законах Коммонер выносит на первый план всеобщую связь природных процессов. Прогресс любой природной системы возможен только при использование материальных, энергетических и информационных ресурсов окружающей ее среды.

Законы экологии Коммонера

Вследствие большой сложности объектов изучения экологи в ней очень много законов, принципов и правил. Следовательно, их нельзя свести к нескольким, даже выделив среди них главные. Известный американский эколог Барри Коммонер в 1974 сформулировал свой, максимально сокращен и упрощенный вариант законов экологии. Б. Коммонер выразил пессимистическую мысль: «Если мы хотим выжить, мы должны понять причину приближающейся катастрофы». Законы экологии он сформулировал в виде четырех афоризмов:

o Все связано со всем — это утверждение повторяет известное диалектическое положение о всеобщей связи вещей и явлений.

o Все должно куда-то деваться — это неформальное перефразирование фундаментального физического закона сохранения материи.

o Природа знает лучше — это положение распадается на две относительно независимые тезиса: первая связывается с лозунгом «назад к природе»; вторая — с призывом к осторожности в общении с ней.

o Ничто не дается даром — это экологический закон якобы «объединяет» три предыдущих.

Первый закон «Все связано со всем» обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе и человеческом обществе. По значению он близок к закону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателей системы, как правило, вызывает структурно-функциональные количественные и качественные изменения; при этом сама система сохраняет общую сумму вещественно-энергетических качеств.

Экология рассматривает биосферу нашей планеты как сложную систему с многими взаимосвязанными элементами. Эти связи реализуются на принципах обратной отрицательной связи (например, в системе «хищник — жертва»), прямых связей, а также благодаря разнообразным взаимодействиям. За счет этих связей формируются гармоничные системы круговорота веществ и энергии. Любое вмешательство в работу сбалансированного механизма биосферы вызывает ответ сразу по многим направлениям, что делает прогнозирование в экологии чрезвычайно сложным делом.

Приведем типичный пример. В водной экосистеме для каждой биологической звена характерна своя скорость реакции, которая зависит от скорости метаболических процессов и размножения соответствующих организмов. Для появления нового поколения рыб необходимо несколько месяцев, водорослей — несколько дней, бактерии-розкладачи способны размножаться за несколько часов. Скорость метаболизма этих организмов (т.е. скорость, с которой они усваивают питательные вещества, используют кислород или продуцируют отходы жизнедеятельности), связана обратной зависимостью с их размерами. То есть, если скорость метаболизма рыбы принять за единицу, то для водорослей эта скорость будет равняться около 100, а для бактерий — около 10 000 единицам.

Для того, чтобы вся циклическая система оставалась в равновесии, необходимо, чтобы общая скорость ее внутренних процессов руководствовалась наиболее медленной звеном, в нашем случае — ростом и метаболизмом рыб. Любой внешнее воздействие, что ускоряет часть цикла и тем самым заставляет какую-то одну часть работать быстрее, чем система в целом, приводит к неблагоприятным последствиям. Если система находится в равновесном состоянии, кислород производится водорослями и поступает из атмосферы. Предположим, что скорость поступления в систему органических отходов резко возросла (например, за счет сброса сточных вод — бактерии увеличили свою активность, в результате скорость потребления кислорода бактериями-розкладачамы может превысить скорость его выработки водорослями (а также скорость его поступления из атмосферы), тогда содержание кислорода в воде приблизится к нулю, и система погибнет.

Б. Коммонер писал: «Все это является следствием простого факта: все связано со всем. Система стабилизируется благодаря своим динамическим свойствам, и эти же свойства под воздействием внешних нагрузок могут привести к драматическому последствия: сложность экосистемы и скорость ее круговорота определяют степень нагрузки , которое она может выдержать, то есть небольшой сдвиг в одном месте может вызвать отдаленные, значительные и долговременные последствия «.

И природа, и общество находятся в единой сети системных взаимодействий. Любое изменение в природе, вызванная человеком, вызывает цепь последствий — нарушение одного звена этой цепи приводит к соответствующим нарушениям в других звеньях. Биосфера Земли является равновесной экосистемой, в которой все отдельные звенья взаимосвязаны и дополняют друг друга. Нарушение какого-либо звена приводит к изменению в других звеньях. Например, одним из последствий вмешательства человека в природу стало исчезновение видов и уменьшение видового разнообразия.

Второй закон «Все должно куда-то деваться» близок к рассматриваемому выше, а также в закон развития природной системы за счет окружающей среды. Этот закон является неформальным перефразировкой фундаментального закона физики — материя никуда не исчезает. Его можно назвать законом сохранения массы вещества, и он является одной из важнейших требований рационального природопользования. В отличие от общественного производства и быта живая природа в целом почти безотходная — в ней нет мусора. Углекислый газ, который выделяют животные как отходы дыхания, является питательным веществом для зеленых растений. Растения «выбрасывают» кислород, который используется животными. Органические остатки животных служат пищей для редуцентов, а уже их отходы (неорганические вещества — азот, фосфор, углекислый газ) становятся пищей для водорослей. То есть в природе продукты жизнедеятельности одних организмов является «сырьем» для других. Это свидетельствует о высоком уровне замкнутости круговорота веществ в биосфере.

На примере биологического круговорота видно, как остатки и продукты жизнедеятельности одних организмов в природе источником существования для других. Человек пока еще не создала такого гармоничного кругооборота в своей хозяйственной деятельности. Любое производство постоянно производит по крайней мере две вещи — необходимую продукцию и отходы. Отходы сами собой не исчезают: они накапливаются, снова вовлекаются в круговорот веществ и приводят к непредсказуемым последствиям. Технологические отходы общества часто «не вписываются» в природные экосистемы, они никуда не исчезают и становятся загрязнителями. С точки зрения живой природы человечество производит в основном мусор и яд. Любое загрязнение природы возвращается к человеку в виде «экологического бумеранга».

На фоне этого рождаются «смелые» проекты утилизации наших отходов, особенно радиоактивных, например в космосе, на других планетах, предлагают даже отправлять их на Солнце. К счастью, в этих проектов есть много оппонентов, ведь второй закон Коммонера никто не отменял. Мы пока еще даже не представляем, какими могут быть конкретные механизмы «экологического бумеранга» в случае попытки «загрязнить» Солнце. Лучше даже не пытаться. Итак, ничто в природе не исчезает, а лишь переходит из одной формы существования материи в другую.

Третий закон «Природа знает лучше» указывает на то, что пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функции природы, люди почти неизбежно вредят естественным системам. Б. Коммонер для лучшего понимания этого закона проводил аналогию: когда человек, не знакомый с устройством часов, желает его починить, часы вряд ли заработает. Любая попытка наугад изменить что-либо обречена на неудачу. Закон Коммонера в этом случае можно перефразировать так: «часовщик знает лучше». Подобно часов живой организм, на который влияют «слепые» случайные изменения, почти наверняка будет не улучшенный, а сломан.

«Живое состоит из многих тысяч различных органических соединений, — писал Б. Коммонер, — и порой кажется, что по крайней мере некоторые из них могут быть улучшены, если их заменить каким-то искусственным вариантом природной субстанции. Третий закон экологии утверждает, что искусственное введение органических веществ, которые не существуют в природе, а созданные человеком, но участвуют в живой системе, скорее всего нанесет вреда «. Одним из самых удивительных фактов в химии живых веществ является то, что для любой органической субстанции, производимой живыми существами, в природе есть фермент, способный эту субстанцию разложить. Поэтому, когда человек синтезирует новую органическое соединение, которое по структуре значительно отличается от природных веществ, вполне вероятно, что для нее нет розкладального фермента, и это вещество будет накапливаться в природе.

Поэтому этот закон призывает к осторожности во взаимоотношениях с природой. Недаром сам Б. Коммонер через два года дополнил формулировка этого закона: «Природа знает лучше, что делать, а люди должны решать, как сделать это как можно лучше».

Человечество прошло гораздо более короткий путь развития, чем биосфера Земли. За многие миллионы лет существования биосферы полностью сформировались связи и механизмы ее функционирования. Необдуманное, безответственное вмешательство людей в природу может привести (и приводит) к уничтожению отдельных связей между звеньями экосистем и к невозможности возврата экосистем в первоначальное состояние. Человек, самоуверенно желая «улучшить» природу, нарушает ход естественных процессов. Действительно, в природе все очень целесообразно и функционально. И это можно понять, ведь у нее было достаточно времени, чтобы отбросить все неудачные варианты и оставить только выверенные.

В 1991 г.. Группа американских исследователей проводила эксперимент, получивший название «Биосфера-2». В пустынном районе штата Аризона был построен комплекс изолированных от внешней среды помещений со стеклянной крышей и стенами (извне поступала только солнечная энергия), в которых созданы пять соединенных друг с другом экосистем: влажный тропический лес, саванна, пустыня, болото и море (бассейн глубиной 8 м с живым коралловым рифом).

В «Биосферу-2» было переселено 3 800 представителей фауны и флоры, причем основным критерием их отбора была польза, которую они могли приносить людям (потребляться как еда, очищать воздух, давать лекарства и др.). В «Биосферу-2» были внесены и техносфера, которая имела жилые и рабочие помещения, рассчитанные на восемь человек, спортзал, библиотеку, город и многочисленное техническое оборудование (дождевальные установки, насосы для циркуляции воды и воздуха, компьютер с множеством датчиков, который должен был вести мониторинг жизненно важных параметров комплекса).

Целью эксперимента, рассчитанного на два года, было создание замкнутой экосистемы, своеобразной мини-биосферы, которая функционировала на основе самообеспечения и была независимой от «Биосферы-1» (так авторы называли биосферу Земли). В эту ми-ни-биосферу должна органично войти минитехносфера с исследователями. Авторы мечтали достичь искусственно поддерживаемого в системе гомеостаза, т.е. стабильности основных жизненно важных параметров (температуры, влажности и т.п.). Отходы биоты одной экосистемы должны были служить ресурсами для другой.

Проект был призван осуществить (пусть и в небольшом масштабе) мечту В.И. Вернадского о переходе к управлению человеком всеми процессами в биосфере.

Эксперимент закончился неудачно: менее чем за полгода исследователей эвакуировали из «Биосферы-2» обратно в родной «Биосферы-1». Желаемого управляння процессами и сбалансированности техносферы и «Биосферы-2» достичь не смогли; более того, основные параметры системы, в частности содержание в воздухе углекислого газа, состав микроорганизмов в почве и т.д., вышли из-под контроля. Когда содержание С02 в воздухе достиг опасного для здоровья людей уровня и никакими способами снизить его не удалось, эксперимент был прекращен.

Крах эксперимента «Биосфера-2» наглядно доказал, что полная сбалансированность всех процессов, круговорот веществ и энергии, поддержания гомеостаза возможны лишь в масштабах Земли, где эти процессы отрабатывались в течение многих миллионов лет. И никакие компьютеры не способны взять на себя руководство системой, сложность которой намного выше их собственной. Подтвердилась также справедливость принципа, сформулированного математиком Дж. Нейманом: «Организация системы ниже определенного минимального уровня приводит к ухудшению ее качества».

Итак, как всеобъемлющее управление «Биосферой-1», так и создание искусственных биосфер типа «Биосферы-2» сегодня (и в ближайшем будущем) не под силу человеку. Усилия человечества должны быть направлены на сохранение общепланетного биосферы — очень сложной, сбалансированной системы, устойчивость которой сейчас нарушается техносферой. Нам необходимо стараться не «брать на себя руководство биосферой», а действовать так, чтобы «не мешать природе», которая, по закону Б. Коммонера, «знает лучше».

Трагический эгоцентризм в крайнем своем проявлении выраженный известным селекционером 30-х годов XX в. В.И. Мичуриным: «Мы не можем ждать мил остей от природы; взять их у нее — наша задача». Деятельность человека только тогда будет оправдана, когда мотивация ее поступков будет определяться в первую очередь той ролью, для выполнения которой она была создана природой, когда потребности природы будут иметь для человека большее значение, чем личные. Человечество должно научиться жить в гармонии с природой.

Четвертый закон «За все надо платить, или ничто не дается даром» вновь касается тех проблем, которые обобщают закон внутреннего динамического равновесия и закон развития природной системы за счет ее окружения. Б. Коммонер так объяснял этот закон: «… Глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может быть объектом всеобщего улучшения: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещены. Платеж по этому векселю нельзя избежать, он может быть только отсрочен. Нынешний кризис окружающей среды говорит лишь о том, что отсрочка очень затянулась «. И дополнил: «Мы разомкнули круг жизни, превратив его в бесчисленные циклы, в линейные цепи искусственных событий».

Четвертый закон подтверждает: природные ресурсы не бесконечны. Человек в процессе своей деятельности берет у природы в «долг» часть ее продукции, оставляя под залог те отходы и загрязнения, которым не может или не хочет предотвратить. Этот долг будет расти до тех пор, пока существование человечества не окажется под угрозой и люди вполне НЕ осознают необходимость устранения негативных последствий своей деятельности. А это устранение потребует очень больших затрат, которые и станут уплатой этого долга. Действительно, неразумная эксплуатация природных ресурсов и природных благ грозит расплатой, что придет рано или поздно.

На современном этапе развития науки и техники человечество, кажется, уже меньше зависит от природы, но зависимость эта сохранилась, и не просто сохранилась, а усложнилась, поскольку изменилась только относительная роль законов природы. Человечество, как и раньше, зависит от энергетических, минерально-сырьевых, биологических, водных и других природных ресурсов. Поэтому законы экологии Барри Коммонера, так же, как и все другие очень важные законы, отражающие общие системные закономерности функционирования и развития объективной реальности, следует помнить и учитывать в своей повседневной деятельности.

ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ Б.КОММОНЕРА

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Замечательный американский эколог Барри Коммонер является автором ряда книг и известным социальным и политическим активистом. 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).

Сочетание социалистических убеждений и решение проблем окружающей среды легли в основу его предвыборной президентской кампании в 1980 году. После неудачной попытки баллотироваться в президенты США, он возглавил Центр Биологии и Природных Систем (Center for the Biology of Natural Systems) при колледже Квинз (Queens college) в Нью-Йорке (New York City).

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. Именно в книгах Science and Survival (1967) и The Closing Circle (1971), Коммонер одним из первых среди ученых обратил наше внимание на высокую экологическую стоимость нашего технического развития и вывел 4 своих знаменитых «закона» экологии.

Спустя 20 лет Коммонер делает обзор наиболее важных попыток оценки нанесенного природе вреда в своей книге Making Peace with the Planet (1990), и демонстрирует нам, почему, несмотря на миллиарды долларов, истраченных на защиту окружающей среды, мы находимся сейчас на очень опасном этапе. Это книга жестоких фактов и цифр, вывод из которых один: экологическое загрязнение — это неизлечимое заболевание, которое можно предотвратить лишь фундаментальным переосмыслением производства товаров.


Коммонер достаточно радикален в выборе решения многих проблем загрязнения окружающей среды. Он является решительным сторонником использования возобновляемых источников энергии, особенно солнечной энергии, которая может децентрализовать энергопотребление предприятий, и использовать солнечный свет в качестве альтернативного источника энергии для большинства потребителей энергии.

Коммонер указывает на серьезность социальных причин, влияющих на сложившуюся экологическую ситуацию. Он утверждает, что, устранение разрыва экономического развития между развитыми странами и странами, так называемого «третьего мира», списание экономических долгов, должно привести к уменьшению проблемы перенаселения. Так же, это может компенсировать ущерб, нанесенный такими странами природе, за предыдущие десятилетия. Также, Коммонер призывает к перераспределению мировых богатств.

1. Все связано со всем

Первый закон (все связано со всем) обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе. Этот закон является узловым положением в природопользовании и свидетельствует, что даже небольшие изменения человеком в одной экосистеме могут привести к большим отрицательным последствиям в других экосистемах. Первый закон называется также законом внутреннего динамического равновесия. Например, вырубка лесов и последующее уменьшение свободного 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. Известна притча о Дарвине, который на вопрос своих земляков о том, что им делать для увеличения урожая гречихи, ответил: «Разведите кошек». И напрасно крестьяне 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.

2. Все должно куда-то деваться

Второй закон (все должно куда-то деваться) базируется на результатах возникновения и развития жизни на земле, на естественном отборе в процессе эволюции жизни. Он связан с биотическим (биологическим) круговоротом: продуценты — консументы — редуценты. 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. В этом круговороте непрерывно, циклично, но неравномерно во времени и пространстве происходит перераспределение вещества, энергии и информации, сопровождающееся потерями.

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.). То есть биосфера не работает по принципу безотходности, в ней всегда накапливаются выбывающие из биотического круговорота вещества, формирующие осадочные породы. Отсюда вытекает следствие: абсолютно безотходное производство невозможно. Поэтому мы можем рассчитывать только на малоотходное производство. 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.

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.

Этот закон предупреждает нас о необходимости разумного преобразования природных систем (строительство плотин, переброска стока рек, мелиорация и многое другое).

3. 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 101000до 1050 при пока не осуществленном быстродействии ЭВМ — 10’° операций в сек. — и работе невероятного числа (1050) машин операция вычисления одномоментной задачи варианта из 1050 разностей займет 1030 с, или 3х1021 лет, что почти в 1012 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.

4. 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.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Известный американский ученый-эколог Б. Коммонер сводит основные законы экологии к следующему:

1. первый закон экологического развития Коммонера (все связано со всем) обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе и близок по смыслу к закону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателей системы вызывает функционально-структурные количественные и качественные перемены, при этом сама система сохраняет общую сумму вещественно-энергетических качеств. 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;

2. второй закон (все должно куда-то деваться) говорит о том, что ничто в природе 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;

3. третий закон (природа «знает» лучше) свидетельствует о том, что мы не имеем достоверной информации о механизме и функциях природы, поэтому легко вредим природным системам, стараясь их, как нам кажется, улучшить;

4. четвертый закон (ничто не дается даром) доказывает нам то, что 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.

Основываясь на этих законах, можно предложить альтернативу — экологическую целесообразность, что означает совместимость технологических процессов с процессами эволюции биосферы. Из всех видов технологий только один соотносится с логикой развития биосферы — это экологические технологии (экотехнологии). Они должны быть построены по типу природных процессов, а иногда даже становится их прямым продолжением. Формулировать принципы построения экотехнологий необходимо на основе тех механизмов, которыми живая природа поддерживает свое равновесие, продолжает развиваться. Один из таких принципов — совместимость по веществу. Все отходы и выбросы (в идеале) должны быть переработаны микроорганизмами, а также не причинить вреда всему живому. Поэтому в биосферу в конечном итоге мы должны выбрасывать только то, что может быть переработано микроорганизмами. Это и будет совместимостью по веществу.

Из этого следует, что вновь создаваемые химические и другие технологии должны оперировать только экологически целесообразными веществами, получаемыми в качестве отходов. Тогда природа сама сможет справиться с утилизацией отходов и загрязнений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дмитриенко П.К. Природа знает лучше // Химия и жизнь-21 век. — №8. — 2009. — С.27-30.

2. Коммонер Б. Замыкающийся круг. — Л., 1994. — С.32.

3. Концепции современного естествознания. Курс лекций. — Ростов н/Д: Феникс, 2013. — 250 с.

5. Реймс Н.Ф. Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. — М.: Россия Молодая, 2004. — С.56-57.

Видный американский эколог Ба́рри Ко́ммонер афористично 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 основных принципов общей теории жизни.

1 . Все связано со всем

2. Все должно куда-то деваться

3. Природа знает лучше

4. Ничего не дается даром

Задание: привести примеры действия законов Коммонера на территории Самарской области.

Инструкция: Выбрав для иллюстрации один из законов, Пример размещаете на одном (!) слайде совместной Google-презентации (факт / событие > следствие), используете схемы, рисунки / фото.

Начните работу с подписи слайда (в нижней его части), чтобы обозначить, что он занят.

Примеры не должны повторяться!

Законы Коммонера на Самарской земле (6-7)

Законы Коммонера на Самарской земле (8-9)

На сайте команды на странице этапа Познавательный разместите скриншот вашего слайда.

Критерии оценивания этапа Законы Коммонера

После оценивания, оргкомитет собрал в одну презентацию лучшие слайды, сделанные всеми командами — используйте на уроках!

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ Б.КОММОНЕРА

На современном этапе развития природы и общества экология становится дисциплиной связующей интересы различных направлений естествознания, социологии и техники. Во весь рост встали проблемы глобального загрязнения окружающей среды, что делает выживание человечества проблемным. В силах человечества соединить интересы человека и природы, жить и эволюционировать совместно, или встать на грань гибели всего живого.

Б. Коммонером были предложены понятные и простые законы экологии, помогающие определить совместное развитие человека и природы.

Все связано со всем.

Это закон об экосистемах и биосфере.

Все надо куда-то девать. Закон о хозяйственной деятельности человека, отходы от которой неизбежны, и потому нужно думать и об уменьшении их количества и последующем захоронении этих отходов.

За все надо платить.

Это всеобщий закон рационального природопользования. Платить надо энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением — за повышение урожая, санаториями и лекарствами — за ухудшение здоровья человека.

Природа знает лучше.

Нельзя покорять природу, нужно сотрудничать с ней, используя биологические механизмы и для очистки стоков, и для повышения урожая культурных растений. И не забывать о том, что сам человек — тоже биологический вид, что он сам часть природы, а не ее властелин.

Закон незаменимости биосферы.

«Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ, которые обеспечивали бы стабилизацию окружающей среды с той же степенью, что и естественные сообщества». Биосфера – единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при возникающих возмущениях. Необходимо сохранить естественную природу на большей части земли.

Закон обратимости биосферы

До тех пор, пока человечество не составляло единого глобального образования биосфера «работала» в рамках принципа Ле Шателье – Брауна, что для этой фазы сформулировано в виде закона обратимости биосферы (П. Дансеро): «биосфера стремится к восстановлению экологического равновесия, тем сильнее, чем больше давление на нее: это стремление продолжается до достижения климаксовых фаз развития».

Закон необратимости взаимодействия человек – биосфера.

Ныне человечество стало общеземной «геологической силой», способной нацело разрушить сразу своего обитания. Сбои в действии принципа Ле Шателье – Брауна, искажения в процессе биогенной миграции атомов в связи с применением глобальной биоты, нарушения во многих других фундаментальных закономерностях функционирования экосистем планеты, приводят к тому, что вступает в действие закон необратимости взаимодействия человек – биосфера. Именно такова фаза развития взаимоотношения человек – природа в наши дни.

Правила мер преобразования природы.

Экологические законы столь же объективны, как любые естественно – исторические и социально – экономические закономерности. Как уже отмечалось в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, которые позволяют сохранять системам свойства самоподдержания. Это свойство поддерживается двумя основными механизмами:

— соотношение экологических компонентов внутри системы.

— взаимодействие систем того же уровня и подсистем в их иерархии.

Надсистема более высокого уровня иерархии может только поддержать некоторые подсистемы разрушенных систем низшего уровня, но не восстанавливать их, т.е. природой диктуются определенные ограничения, правила меры преобразования природных систем.

Из правила меры преобразования природных систем следует ряд выводов:

1. Единица (возобновимого) ресурса может быть получена лишь в некоторый отрезок времени, определяемый скоростью функционирования системы. В течении этого отрезка нельзя переходить в рубежи ограничений, диктуемые законами экологии.

2. Перешагнуть через фазу последовательного развития, природной системы с участием живого –невозможно.

3. Поведение хозяйственных мероприятий лишь в рационально в рамках некоторых оптимальных размеров, выход за которые в меньшую или большую сторону снижает их хозяйственную эффективность.

4. Преобразовательная деятельность не должна выводить природные системы из равновесия путем избытка какого-то из средообразующих компонентов, т.е. если это необходимо, требуется достаточная компенсация в виде относительно неопреобразованных природных систем.

5. Преобразования природы дает локальный или региональный выигрыш за счет ухудшения каких-то показателей в смежных местностях или в биосфере в целом

(Закон внутреннего динамического равновесия и закон бумеранга и необратимости взаимодействия человек – биосфера).

6. Хозяйственное воздействие затрагивает не только ту систему на которое она направлено, но и на ее надсистемы, которые согласно принципу Ле-Шателье «стремится» нивелировать производимые изменения. В связи с этим расходы на преобразование природы никогда не ограничиваются лишь затратами на непосредственно планируемое воздействие (закон внутреннего динамического равновесия).

7. Природные ценные реакции никогда не ограничиваются изменением вещества и энергии, но и затрагивают динамические качеств системы.

8. Вторичное постепенно сложившееся экологическое равновесие, как правило устойчивее чем первое, но потенциальный запас преобразований, т.е. будущих их возможностей при этом сокращается.

9. Несоответствие «целей» естественно – системной регуляции и целей хозяйства может приводить к деструкции природного образования.

10. Технические системы воздействия в конечном итоге (в длительном интервале времени) всегда менее эффективны, чем направляемые естественные. Существует так называемый принцип естественности или правило старого автомобиля: со временем эколого – социально-экономическая эффективность технических устройств снижается, экономические (материальные, трудовые, денежные) расходы и их поддержание возрастает, т.е. дряхлеющие системы в конечном счете становятся нерентабельными и их необходимо заменять.

В то же время саморазвивающие и самовозобновляющиеся природные системы представляют из себя «вечный» двигатель не требующий экономических вложений до тех пор пока степень давления на них не превышает их возможностей к восстановлению.

Таким образом, антропогенные преобразования имеют достаточно четкие ограничения.

Закон убывающей отдачи ( Тюрго – Мальтуса ).

Этот закон формулируется следующим образом: повышение удельного вложения энергии в агросистемы не даст адекватного пропорционального увеличения ее продуктивности. Длительные споры давно прекратились: этот закон стал азбучной истиной сельхозной экологии.

Это Явление связано с заменой ручного труда механическим, а естественного плодородия почв искусственным, кроме того увеличение урожаев требует сдвига в соотношении экологических факторов, подавление консументов и активизация продуцентов, что дается только значительным вложением энергии.

Закон или правило демографического насыщения.

Существует эколого-организменный закон – максимального «давления жизни». Эта закономерность свойственна и человеческой популяции.

В глобальной или регионально изолированной совокупности количество населения всегда соответствует максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты сложившихся потребностей человека.

Это отражение максимального давления жизни и давления среды жизни однако человечество создает давление не столько биологически, сколько техногенно, этот принцип назван «технико – социально – экономического насыщения».

Фактически в мире наблюдается демографическое перенасыщение, произошел резкий дисбаланс «человек-природа».

К этому сдвигу равновесия может добавиться воздействие группы биоэкологических факторов , зависящих от плотности видового населения. Теоретически возможна ситуация когда оба механизма (ограничивающих реализуются одновременно – произойдет демографическая катастрофа (СПИД, новые вирусы и т.д.).

Отмечалось о «правиле ускорения исторического развития»: чем скорее под воздействием антропогенных причин изменяется среда обитания и условия ведения хозяйства, тем скорее (по принципу обратной связи) происходит перемена в социально – экологических свойствах человеческого общества, т.е. система природа – производительные силы – производственные отношения развивается с тенденцией к самоускорению процессов.

Ухудшаются показатели среды – возникают механизмы, стремящиеся ее улучшить (смена поколений техники, ресурсосберегающие производства демографическое регулирование; биотехнология). Вопрос стоит лишь в том, насколько ускорение исторического развития человечества будет соответствовать правилу демографического насыщения и принципу Лешателье. Пока явно историческое развитие отстает.

Здесь также значимо «общесистемное правило» – равномерности развития (изменения) подсистем в больших системах. Если наиболее развитые страны перейдут на новый уровень отношения и подтянут «слабые», то ситуация может избежать кризис. Но для этого необходимо включение новых глобально – политических, экономических, правовых механизмов. Сейчас положение зыбкое. Специалисты полагают, что если человечество хочет сохранить цивилизацию, должно решить экологические проблемы в ближайшее десятилетие.

Человечество должно переходить к целенаправленному демографическому управлению и планированию относительного и абсолютного перенаселения планеты.

При стремлении следует исходить из следующего принципа:

— возможна лишь на базе повышения благосостояния, культурного уровня;

— социально – экономические и культурные механизмы должны содействовать снижению общей численности населения;

— требует компенсировать потребности в повышения обеспечения других потребностей человека;

— снижение числа людей не должно вести к исчезновению рас, этносов, народностей.

«Вместимость космического корабля «Земля» не бесконечно.

Пространство тоже ресурс».

Закон природопользования

Закон ограниченности исчерпаемости природных ресурсов.

Во многих учебниках по охране окружающей среды производят деление на

— возобновляемые ресурсы и невозобновляемые

— истощимые или исчерпаемые — неистощимые (неисчерпаемые).

Возобновляемые зависят от условий образования. Неисчерпаемые природные ресурсы – стойкое заблуждение. Неисчерпаемость – подразумевает бесконечность хотя бы в сравнении с потребностями в нем. Например, условно неисчерпаемые для первобытного человека была территория земли. Для современного человека территория имеет не только не может считаться необъятной, но и делается даже малой, не смотря на ее громадную величину.

Даже те ресурсы, которые кажутся неисчерпаемыми (например поток солнечной энергии и другие природные явления по сравнению с энергопотреблением человека) оказываются редко ограниченными. Энергетику тропосферы нельзя возмущать более, чем на тысячную доли энергопотока.

Водные ресурсы: конечны и качественно и количественно.

Эта конечность возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся не пригодной для сложившегося хозяйства и жизни человека.

Закон соответствия между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом.

Ограниченность природных ресурсов, включая в это понятие и естественные условия развития человечества в историческом процессе, не могут не воздействовать на производительные силы общества, а через них на социальные отношения. Всегда наблюдалось соответствие между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом.

Природно-ресурсный ® Производительные Производственные

потенциал силы отношения

Кризисные ситуации возникают не только при дисбалансе производительных сил и производственных отношений, но и при дисбалансе природно-ресурсного потенциала и производительных сил. Этот дисбаланс называют экологическим кризисом. Эта динамика в конечном счете служит внешней причиной общественного кризиса, подвергавшегося неоднократным испытаниям экологического кризиса. Их было множество:

— доантропогенный экологический кризис, давший толчок к возникновению разумных существ рада – человек.

— кризис продуцентов, заставивший человечество начать интенсивное использование минеральных энергетических источников

— кризис перепромысла крупных животных – консументов

— кризис перепромысла и современный экологический кризис

— современный кризис наряду с чертами всех предшествующих оказался кризисом редуцентов, которые не в состоянии разлагать весь «букет» загрязнений, производимых человечеством.

Закон (правило) основного обмена.

Любая большая динамическая система в стационарном состоянии использует приход энергии, вещества и главным образом для своего самоподдержания и саморазвития.

Рост материально – энергетических затрат происходит в связи с рассматриваемым правилом. Его не редко не осознают, сетуя на то , что какая-то отрасль хозяйства работают только на себя. Соотношения между самодостаточным основным обменом и полезной работой в хозяйстве можно улучшить как и любой КПД. Однако КПД – это показатель для механических устройств , а не для динамических систем . Если для механических он может быть близок к 100% , то эффективность сложных систем может лишь на короткое время может достигать относительно больших значений. Обычно КПД экосистем не превышает 30%. Остальное идет на основной обмен.

Закон увеличения наукоемкости общественного развития.

Человечество стало приближаться к ноосфере. Но традиционная наука, разделенная на отдельные части, оказалась не в состоянии охватить весь процесс развития человечества в целом. Биосфера неизбежно превратиться в ноосферу, т.е. в сферу где разум человека будет играть основную роль в развитии системы человек – природа. Хаотичное развитие, основанное на процессах естественной саморегуляции будет заменено разумной деятельностью, базирующей на прогнозах регулирования естественного развития, управления «мягкое», т.е. базироваться и следовать на законах природы и развития общества.

Правило мягкого управления природой

Как любые дипломатические переговоры лучше войны , так и «мягкое» управление природными процессами эффективной грубых технологических вмешательств . Управление должно быть построено на инициации полезных природных ценных реакций, в том числе процессов восстановления , возобновления ресурсов .

Например, биодинамического ведение хозяйства, использование только органического сырья для получения почв.

Закон максимальной равновесной урожайности.

(правило территориального компонентного экономического равновесия и закона оптимальности).

Выше уровня диктуемого этими закономерностями урожай получить невозможно.

Закон максимума.

В данном географическом месте при существующих природных условиях экосистема может произвести биомассу и иметь биологическую продуктивность не выше, чем это свойственно самым продуктивным ее элементам в их идеальном сочетании. Дальнейшее стимулирование ведет лишь к разрушению ее структур.

Закон (правило) интегрального ресурса.

Правило интегрального ресурса: конкурирующее в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства наносит ущерб друг другу, тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему в целом.

Закон падения природно-ресурсного потенциала

В рамках одной экономической формации, способа производства и одного типа технологий природные ресурсы делаются все менее доступными и требуют увеличения затрат труда и энергии на извлечение, транспортировку и воспроизводство.

В рамках закона падения природно-ресурсного потенциала энергетической эффективности природопользования.

Мы уже говорили, что входе исторического развития энергетические расходы на жизнь одного человека возрастает.

Расход энергии на 1 человека в сутки в ккал.:

В каменном веке – 4 тыс.

В аграрном обществе – 12 тыс.

В индустриальную эпоху – 70 тыс.

А в настоящее время в развитых странах 230-250 тыс.

Совершенно очевидно: пост энергетических затрат не может продолжаться бесконечно.

Следует ожидать перехода на новые технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, это позволит ослабить ход экологического кризиса.

Между тем кризис явно усиливается за счет попыток коренных преобразований систем с помощью технических устройств.

Законы экологии Б. Коммонера статья на тему

Законы экологии Б. Коммонера

Американский эколог Барри Коммонер является автором ряда книг и известным социальным и политическим активистом. Коммонер родился в 1917 году. Он учился в Гарвардском университете и получил степень доктора в области биологии в 1941 году. Основной темой своей работы, Коммонер как биолог, избрал проблему разрушения озонового слоя.

Коммонер достаточно радикален в выборе решения многих проблем загрязнения окружающей среды.

Он является решительным сторонником использования возобновляемых источников энергии, особенно солнечной энергии, которая может децентрализовать энергопотребление предприятий и использовать свет в качестве альтернативного источника энергии для большинства потребителей.

Сформулированные американским экологом Б. Коммонером (1974 г.) в свободной беллетристической форме законы (не в том строгом смысле, как это принято в естествознании):

1) «Все связано со всем»; это означает, что живая динамика сложных и разветвленных экологических цепей образует, в конечном итоге, единую высокосвязанную систему; в абстрактном варианте это утверждение повторяет известное диалектико-материалистическое положение о всеобщей связи вещей и явлений; на более конкретном уровне оно выступает как обобщение кибернетического характера;

2) «Все должно куда-то деваться»; это неформальная перефразировка фундаментального физического закона сохранения материи; здесь Коммонер ставит одну из труднейших проблем прикладной экологии – проблему ассимиляции биосферой отходов человеческой цивилизации;

3) «Природа знает лучше»; этот закон вызывает в литературе наибольшую критику; это положение распадается на два относительно независимых тезиса: первый, солидаризирующийся с известным не о руссоистским лозунгом «Назад к природе», который сегодня не может быть принят как нереалистичный; второй, связанный с призывом к осторожности в обращении с природными экосистемами, важен и конструктивен;

4) «Ничто не дается даром»; этот экологический закон объединяет в себе три предыдущих закона; по Коммонеру, глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть выиграно или потеряно и которая не может явиться объектом всеобщего улучшения; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено.

Платы по этому векселю нельзя избежать; она может быть только отсрочена».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *