Законы физиологической экологии

Основные законы экологии

Общая экология как наука о взаимоотношениях живых существ между собой, их взаимосвязях с окружающей средой, о структуре и функциях этих сложных систем опирается на комплекс законов. Законы экологии во многом носят гипотетический характер. В экологии практически приравнены друг к другу по значимости такие понятия, как закон, принцип, правило и гипотеза:

закон = принцип = правило = гипотеза.

Анализ всей совокупности выявленных на сегодняшний день закономерностей позволяет произвести их классификацию, в основе которой лежит область их применения (рис.1).

Рис.1. Классификация основных законов экологии.

Законы глобальной экологии

Закон единства «организм-среда».

Организм находится в диалектическом единстве со средой своего обитания. Основой единства является обмен между организмами и средой веществом, энергией и информацией.

Этот фундаментальный закон лежит и в основе природопользования.

2. Закон биологической миграции атомов.

Миграция химических элементов на земной поверхности, в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества, или же происходит в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом – как тем, которое сейчас населяет планету, так и тем, которое действовало не Земле в течение всей геологической истории.

Закон константности (закон Вернадского).

Количество живого вещества биосферы для данного биологического периода есть величина постоянная. Любые изменения количества живого вещества в одном регионе планеты ведут к изменению количества живого вещества в другом регионе.

Из этого закона вытекает важное следствие - правило постоянного числа видов: число появляющихся в биосфере видов равно числу умирающих, т.е. общее число видов, определяющих биологическое разнообразие постоянно.

Закон физико-химического однообразия вещества (закон Вернадского).

Все живое вещество Земли по своей физико-химической основе едино. Из этого закона вытекают два следствия:

- вредное для одного организма не может быть вредно для другого (?);

- принцип Реди: живое производит только живое (между живым и неживым непроходимая грань) (?).

5. Закон внутреннего динамического равновесия.

Любые изменения в экосистеме ведут к цепным реакциям, которые нейтрализуются их обратными процессами или приводят к формированию новых систем. В результате эколого-географический потенциал биосферы остается неизменным.

6. Закон ограниченности природных ресурсов.

Все природные ресурсы ограничены.

7. Афористические правила Б. Коммонера:

- все связано со всем;

- все должно куда-то деваться;

- ничто не дается даром;

- природа знает лучше.

Эволюционные экологические законы

Закон вектора развития.

Развитие однонаправлено: жизнь ® смерть. Нельзя прожить жизнь наоборот.

2. Системно-генетический закон.

Индивидуальное развитие организма или системы повторяет ход эволюционного изменения того вида или сообщества (системы), к которому они принадлежат (для видов: онтогенез повторяет филогенез). Этот закон верен не только для биоэколгии, но и для экологии человека и геоэкологии.

3. Закон последовательного прохождения фаз развития.

Фазы развития обычно следуют одна за другой в эволюционном порядке.

4. Закон необратимости эволюции.

Экосистемы в процессе эволюции не повторяются, поскольку не повторяются организмы и компоненты, их составляющие.

5. Закон неравномерности развития экосистем.

Системы даже одного уровня развиваются не строго синхронно и в процессе своей эволюции достигают разных стадий развития.

6. Закон направленности эволюции.

Общий ход эволюции всегда направлен на приспособление к геохронологически меняющимся условиям существования.

Закон естественного отбора Дарвина.

Состав каждой популяции вида не однороден благодаря процессу наследственной изменчивости. В условиях борьбы за существование более приспособленный вид имеет больше шансов выжить.

Наследственность, изменчивость и естественный отбор, преимущественное сохранение более приспособленных являются элементарными факторами эволюционного развития.

Естественный отбор определяет направление эволюции, ее характер.

Законы физиологической экологии

1. Постулаты новой биологии Э. Бауэра:

- живое отличается от неживого своим неравновесием. Причем всю свою энергию живое тратит на поддержание этого неравновесия;

- энергия для всех живых элементов поступает от источников вне этих элементов. При этом стремление (идея) сохранения своего существования первична, а способы его сохранения (материальные субстанции) – вторичны.

2. Закон соответствия условий среды генетической предопределенности организма.

Вид организма может существовать до тех пор и постольку, поскольку определена его природная среда и соответствие генетических возможностей приспособления этого вида к ее колебаниям.

У каждого вида есть свои адаптационные возможности, но предел есть везде.

3. Закон оптимальности.

С наибольшей эффективностью система функционирует в некоторых пространственно-временных эволюционно сложившихся пределах.

4. Закон совокупного действия факторов.

Только взаимосвязь экологических факторов и их взаимное усиление или ослабление определяет их воздействие на организм и успешность его жизни.

5. Закон минимума (закон Либиха).

Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Состояние экосистемы лимитируется теми экологическими факторами, значение которых близко к необходимому для системы минимуму.