Проблеми екології та шляхи їх вирішення
Информация - Экология
Другие материалы по предмету Экология
?жуть досліджуватися двома шляхами. З одного боку, вивченням властивостей частин і екстраполяцією їх на властивості цілого. Така відомість властивостей цілого до суми властивостей його частин являє собою типовий випадок редукціонизма й тому стикається із чималими труднощами. З іншого боку, визнання специфічності властивостей цілого, незвідності їх до властивостей частин відкриває значні перспективи для дослідження й одержання ефективних нових результатів. Звичайно в конкретних дослідженнях системний метод вивчення стає зовсім необхідним у тих випадках, коли частини цілого настільки тісно звязані між собою, що їх важко відокремити друг від друга й за допомогою такого прийому одержати знання про властивості системи в цілому. На противагу цьому сумативний метод використовується тоді, коли окремі частини сукупності можуть вивчатися відносно незалежно друг від друга й тому властивості цілого можна виявити шляхом підсумовування властивостей частин.
Звідси стає ясним, що кожний із цих методів варто застосовувати на своєму місці, залежно від конкретних умов дослідження, а отже, вони не виключають, а припускають і доповнюють один одного. Сумативний підхід часто виявляється доцільним при проведенні експериментів з такими екологічними сукупностями, які досліджують, наприклад, вплив різних зовнішніх факторів на систему. Системний підхід нерідко використовується при побудові теоретичних моделей, коли необхідно зясувати взаємодію різних частин екосистеми.
Моделювання являє собою абстрактне вираження реальних процесів, що відбуваються в природі. Воно може здійснюватися в словесній формі за допомогою відповідних понять і величин, що характеризують поводження й розвиток екосистем. Нерідко для більшої ясності й наочності в цих же цілях використовуються графічні моделі. Оскільки важливою метою моделювання є пророкування поводження системи в різних умовах і в різні періоди часу, остільки в останні роки в екології стали частіше прибігати до побудови математичних моделей, починаючи від найпростіших, типу так званого чорного ящика, і закінчуючи надскладними, у яких ураховується дія великого числа змінних. Для їхнього розрахунку використовуються потужні компютери й інша обчислювальна техніка.
У біологічних дослідженнях, особливо в класичній теорії еволюції, звичайно робиться упор на вивчення впливу навколишнього середовища на живі організми і їхні системи. Саме під таким кутом зору розглядається дія різних факторів на їхню еволюцію. Однак живі системи аж ніяк не є пасивними в цій взаємодії. Вони у свою чергу впливають на навколишнє їхнє середовище.
Найбільшою мірою такий вплив можна простежити на прикладі більших екосистем. Саме на такого роду факти опирається відома гіпотеза Геї, висунута в 1970-е рр. фізиком і винахідником Джеймсом Лавлоком і мікробіологом Лінн Маргуліс. Своя назва ця гіпотеза одержала від давньогрецького слова Гея, що позначає землю. Вона пропонує зовсім інший підхід до причин і факторів становлення життя на нашій планеті. Якщо традиційно допускають, що життя на Землі зявилася після того, коли виникла спочатку атмосфера зі значним змістом у ній кисню, те, відповідно до гіпотези Геї, утворення кисню й атмосфери в цілому зобовязано впливу тих найпростіших живих організмів, які в анаеробних, тобто без кисневих умовах стали виділяти в навколишній простір кисень. Своє припущення автори гіпотези підтверджують посиланням на те, що на близькі до Землі планетах Марсі й Венері їхня атмосфера складається відповідно на 95 і 98% з вуглекислого газу, кисню же Марс містить 0,13%, а на Венері замічені лише його сліди. Приблизно така ж картина спостерігалася б на безжиттєвій Землі. Звичайно, гіпотеза Геї має потребу в подальших розробці й обґрунтуванні, але опирається вона на важливу й у загальному виді визнану багатьма ідею, що життя забезпечує умови для свого подальшого існування й розвитку. Ця ідея аж ніяк не є чистим умоглядом, а підтверджується численними фактами з історії розвитку органічного миру.
Факти також свідчать, що екосистема не тільки випробовує вплив з боку навколишнього середовища, але у свою чергу робить зворотна дія на неї й відповідним чином її формує.
Оскільки екосистема - система відкрита, вона не може не взаємодіяти зі своїм оточенням і тим самим не впливати на нього. Тільки постійна й безперервна взаємодія із середовищем підтримує життєві процеси в будь-який екосистемі. У результаті такої взаємодії здійснюється постійний обмін енергією й речовиною між екосистемою і середовищем, що проявляється, по-перше, у засвоєнні абіотичних, або неорганічних, факторів середовища (сонячна енергія, вода, мінеральні речовини й т.п.), по-друге, біотичних, або органічних, факторів за допомогою тих трофічних (харчових) звязків, які існують між різними живими системами. Функціонування й еволюція екосистем залежать не тільки від круговороту речовини й енергії, що існує в природі. Щоб вижити, а тим більше розвиватися, екосистеми повинні відповідним чином регулювати свою діяльність і управлятися, а це вимагає встановлення інформаційних звязків між різними підсистемами й елементами системи.
Поряд з потоками енергії й круговоротом речовини екосистеми звязані також інформаційними мережами. Керування й регулювання в них здійснюється за допомогою фізичних і хімічних елементів. Такі керуючі системи по своєму функціональному призначенню можна розглядати як кібернетичні. Однак на відміну від штучних систе?/p>