Proprietățile sistemului ecosistemelor

Rezumat privind ecologia

Conform teoriei generale a sistemelor, sistemul este un anumit set real sau conceput de părți (elemente) cu legături (interacțiuni) între ele. De obicei, un sistem este definit ca o colecție de obiecte combinate pentru a efectua o funcție specificată. Toate sistemele au câteva proprietăți comune:

1. Fiecare sistem are o anumită structură. definită de forma relațiilor spațiu-timp sau de interacțiunile dintre elementele sistemului.

2. Sistemul nu poate consta din elemente care sunt lipsite de individualitate, absolut identice; pentru orice sistem, este valabil principiul diversității necesare a elementelor. Limita inferioară a diversității nu este mai mică decât două elemente (proton și electron, bolț și nuci, proteine ​​și acid nucleic, "el" și "ea"), infinit superior. Soiul depinde de numărul de elemente care alcătuiesc sistemul și poate fi măsurat.

3. Proprietățile sistemului nu pot fi înțelese numai pe baza proprietăților părților sale. Rolul decisiv este tocmai legătura sau interacțiunea dintre elementele sistemului. Pe părțile individuale ale mașinii, nu puteți judeca funcționarea înainte de asamblare. O examinare independentă a legilor societății umane și a legilor bioecologiei nu ne permite să judecăm natura relației dintre om și natura vii. Gradul de ireductibilitate a proprietăților sistemului la proprietățile elementelor individuale din care este compus determină apariția sistemului.

Apariția este prezența unui întreg sistem de proprietăți speciale care nu sunt inerente subsistemelor sau elementelor sale.

Proprietățile EmergentTechniques ale sistemului ecologic nu este doar o trecere de la cantitate la calitate și reprezintă o formă specială de integrare, supunându alte legi de formare, de funcționare și evoluție. O astfel de calitativ nou, proprietati emergente ale unităților de nivel ecologic sau de mediu nu pot fi prezise din proprietățile componentelor care alcătuiesc acest nivel sau unitate. Cu toate că datele obținute în studiul de orice nivel, ajuta în studiul ce urmează, cu ajutorul lor, nu vă pot explica în totalitate fenomenele care au loc la acest nivel: acesta trebuie să fie studiată în mod direct. De exemplu, molecula are proprietăți diferite față de atomii sale componente, în timp ce clusterul de atomi care nu sunt unite în molecula nu oferă o idee despre calitatea moleculei, iar concentrația mecanică a componentelor necesare pentru a construi molecule bodys, chiar si organele individuale, nu conferă calitatea corpului. Principiul apariției este important pentru gândirea ecologică: un copac nu poate face o pădure, arborii separați; pădure are loc numai în anumite condiții - stand de densitate suficientă corespunzătoare florei și faunei comunități formate din organisme înrudite care trăiesc în zona dată și în alte condiții, proprietăți adică emergente apar ca urmare a schimbării naturii acestor componente, și nu datorită modificărilor în cantitățile acestora componente. Componentele nu se lipesc împreună, ci sunt integrate, provocând apariția unor noi proprietăți, lipsite anterior.

4. Separarea sistemului împarte lumea sa în două părți - sistemul însuși și mediul său. În acest caz, rezistența legăturilor elementelor din sistem este mai mare decât cu elementele mediului. În ceea ce privește natura conexiunilor, în special în ceea ce privește tipul de materie și schimbul de energie cu mediul, în principiu sunt concepute:

- sisteme izolate (nu este posibilă schimbul);

- sistemele închise (schimbul de materie este imposibil, dar schimbul de energie este posibil);

- sisteme deschise (este posibilă schimbul de materie și energie).

În natură, există doar sisteme deschise. Sistemele, între elementele interne și elementele mediei, realizează transferuri de materie, energie și informații, se numesc sisteme dinamice. Orice sistem viu - de la virus la biosferă - este un sistem dinamic deschis

5. Predominanța interacțiunilor interne într-un sistem dinamic față de cele externe determină stabilitatea sa. capacitatea de auto-conservare. Impactul extern asupra sistemului, care depășește forța și flexibilitatea interacțiunilor sale interne, conduce la schimbări ireversibile și la moartea sistemului. În mod similar, impactul extern asupra sistemului biologic, care depășește forța conexiunilor sale interne și capacitatea de adaptare, conduce la schimbări ireversibile și moartea sistemului. Stabilitatea sistemului dinamic este menținută de munca ciclică externă continuă ("principiul bicicletei"). Acest lucru necesită fluxul și transformarea energiei în sistem.

6. Acțiunea sistemului în timp se numește comportamentul acestuia. Modificarea comportamentului sub influența condițiilor externe este menționată ca reacția sistemului. și o schimbare calitativă a reacției sistemului - ca adaptare. sau adaptare. Consolidarea schimbărilor adaptive în structura și relațiile sistemului în timp este văzută ca dezvoltare sau evoluție a acestuia. Apariția și existența tuturor sistemelor materiale în natură se datorează evoluției. Sisteme dinamice-susținere auto-evoluează în direcția de complexitatea organizării și apariția ierarhiei sistemului - subsisteme de învățământ din structura sistemului. În acest caz, există o anumită secvență de apariție a proprietăților emergente (calități) ale sistemului - stabilitate. administrabilitate și auto-organizare. Evoluția constă în consolidarea secvențială a unor astfel de adaptări, în care fluxul de energie prin sistem și eficiența sa potențială cresc.

7. Odată cu creșterea nivelului ierarhic al sistemului, complexitatea structurii și a comportamentului acestuia crește și el. Complexitatea (ordinea) sistemului Hn este determinată de numărul de legături n dintre elementele sale: Hn = lg n.

De obicei, sistemele care au până la o mie de linkuri (0 6) - la foarte complex. Toate biosistemele naturale reale sunt foarte complexe. Chiar și în structura unui singur virus, numărul de stări moleculare semnificative din punct de vedere biologic depășește cel din urmă.

Un alt criteriu al complexității este legat de natura comportamentului sistemului, de răspunsul său la influențele externe. Dacă sistemul este capabil de un act de decizie, adică la alegerea alternativelor de comportament (inclusiv ca urmare a unei schimbări aleatorii), atunci un astfel de sistem de decizie este considerat complex. Consecința creșterii complexității sistemelor pe parcursul evoluției lor este accelerarea evoluției, trecerea din ce în ce mai rapidă a etapelor sale, echivalentă cu schimbările calitative.

8. O caracteristică importantă a evoluției sistemelor complexe este inegalitatea, absența monotoniei. Perioadele de acumulare treptată a unor schimbări minore sunt uneori întrerupte de salturi calitative ascuțite care schimbă în mod esențial proprietățile sistemului. De obicei, ele sunt legate de așa-numitele puncte de bifurcare - bifurcație, împărțind calea de evoluție anterioară. Din alegerea acestei sau acelei direcții de dezvoltare la punctul de bifurcare, depinde mult până la apariția și prosperitatea unei noi lumi a substanțelor, organismelor, societăților sau, dimpotrivă, moartea sistemului. Chiar și pentru sistemele de rezolvare, rezultatul alegerii este adesea imprevizibil, iar alegerea la punctul de bifurcare poate fi cauzată de un impuls aleatoriu.

9. Existența sistemelor este de neconceput fără conexiuni. Acestea din urmă sunt împărțite în mod direct și invers. O conexiune directă este una în care un element (A) acționează pe celălalt (B) fără un răspuns. Un exemplu al unei astfel de conexiuni poate fi acțiunea unei păduri de pădure pe o plantă ierboasă care a crescut accidental sub baldachin sau acțiunea Soarelui asupra proceselor terestre. Cu feedback, elementul B răspunde acțiunii elementului A. Feedback-urile sunt pozitive și negative. Ambele au un rol esențial în procesele și fenomenele ecologice.

Feedbackul negativ acționează astfel încât, ca răspuns la amplificarea acțiunii elementului A, crește forța opusă acțiunii elementului B. O astfel de conexiune permite sistemului să supraviețuiască într-o stare de echilibru dinamic stabil. Acesta este cel mai comun și important tip de conexiune în sistemele naturale. Ele se bazează în primul rând pe stabilitatea și stabilitatea ecosistemelor. Un exemplu al unei astfel de conexiuni este relația dintre un prădător și prada acestuia. Creșterea numărului de victime ca resursă de hrană, creează condiții pentru reproducere și creșterea numărului de prădători. Ei, la rândul lor, încep să distrugă mai mult victimul și să-i reducă numărul. În general, numărul de prădători și de victime variază în mod sincron în anumite limite.

Una dintre manifestările negative ale activității umane în natură ca urmare a încălcării acestor obligațiuni, care pot duce la distrugerea ecosistemelor sau a tranziției spre un alt stat.

Astfel, dispozitivul naturii ar trebui considerat un întreg sistemic, format din ecosisteme imbricate, cel mai mare dintre acestea fiind un ecosistem global unic - biosfera. În cadrul său, energia și materia sunt schimbate între toate componentele vii și ne-vii la scară globală. Dezastru iminent este toată omenirea, care a încălcat unul dintre semnele care ar trebui să aibă un ecosistem: biosferei ca un ecosistem de activitatea umană este derivată din starea de durabilitate. Datorită amplorii și diversității interrelațiilor, nu ar trebui să piară de la aceasta, va trece într-o stare stabilă, schimbându-și structura, în primul rând lipsită de viață, și după ea în mod inevitabil și în viață. Omul, ca specie biologică, are mai puține șanse să se adapteze la noi condiții externe care se schimbă rapid și, cel mai probabil, va dispărea mai întâi.

Lectură recomandată:

Rezumat privind ecologia







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: