Вопрос № 8

О роли человека в естественном экологическом сообществе: "В одной из Ваших публикаций было сказано, что человек является ремонтным видом, необходимым живой биоте для восстановления. Расскажите, пожалуйста, поподробней об этой роли человека и есть ли какие-то экспериментальные или теоретические данные, говорящие в пользу того, что человек задуман природой в этом качестве."
Ответ опубликован 17 июля 2006.
Автор вопроса: Елена.
Вопрос задан 31 мая 2006.

Ответ на заданный вопрос требует краткого описания основных фундаментальных законов жизни.

Все живые организмы существуют в окружающей среде, получают из нее энергию и биогенные элементы, из которых строятся органические вещества живых тел. Разложенные органические вещества в процессах преобразования энергии внутри живых тел выбрасываются обратно в окружающую среду, но, вообще говоря, в других пропорциях и количествах по сравнению с теми, в которых они потребляются из окружающей среды. Это приводит к изменению окружающей среды в результате функционирования жизни. Этот закон известен всем и каждому очень давно.

В ХХ-м веке было количественно установлено, что воздействие жизни (биоты) на окружающую среду в десятки тысяч раз превосходят воздействие физических и геофизических факторов.

В ХХ-м веке было количественно установлено, что воздействие жизни (биоты) на окружающую среду в десятки тысяч раз превосходят воздействие физических и геофизических факторов — потоки биогенных элементов из недр Земли и из космоса. Вся энергия, используемая жизнью на Земле, как хорошо известно, поддерживается солнечным излучением, которое в процессе распада на тепловое излучение может генерировать упорядоченные динамические и химические процессы, такие как испарение и осадки воды, ветровая циркуляция атмосферы, фотосинтез зеленых растений.

Безответными оставались вопросы, почему под воздействием жизни основные физические характеристики окружающей среды сохраняются в пригодном для жизни состоянии.
 
Например, почему суша не превращается в пустыню, почему смерчи, ураганы, пожары и наводнения не уничтожают все живое, существующее на суше.

Безответными оставались вопросы, почему под воздействием жизни основные физические характеристики окружающей среды — концентрации биогенных элементов, температура земной поверхности, величины испарения и осадков в разных участках суши и океана, свойства глобальной циркуляции атмосферы и океана — сохраняются в пригодном для жизни состоянии. На суше, где существуют люди, эти безответные вопросы сводятся к тому, почему суша не превращается в пустыню, почему смерчи, ураганы, пожары и наводнения не уничтожают все живое, существующее на суше.

Достигнутая сложность, упорядоченность жизни, не идущая ни в какое сравнение с любой упорядоченностью и сложностью, которую способен приготовить человек на основе созданной им цивилизации, до сих пор в кругах широкой общественности поддерживают убежденность в сверхчеловеческих, божественных источниках возникновения сложности жизни. И это несмотря на то, что в самой цивилизации накоплено огромное количество эмпирических данных, противоречащих любым религиям. Не останавливаясь на вопросе о происхождении жизни (по этому вопросу можно высказывать лишь гипотезы, потому что нет достоверных эмпирических данных, уходящих назад на четыре миллиарда лет, когда зародилась жизнь на Земле), мы теперь твердо знаем механизмы предотвращения распада достигнутой упорядоченности жизни (биоты).

Механизм этот отличает живые объекты от неживых и состоит в следующем. Все виды живых организмов состоят из популяций — набора идентичных живых особей. Не существует ни одного вида, состоящего только из одной особи. Идентичность особей в популяции вида не точная. Все особи в популяции несколько различаются между собой. Существование популяции однозначно указывает на то, что все особи популяции взаимодействуют между собой.

Механизм предотвращения распада достигнутой упорядоченности жизни (биоты):
 
Если произошедший распад информации жизни превосходит разрешающую способность конкурентного взаимодействия, особи популяции обнаруживают распад в процессе конкурентного взаимодействия, распавшаяся особь удаляется из популяции.
 
Для того, чтобы популяция сохраняла постоянную численность, нормальные особи должны рождать нормальную особь для возмещения удаленной, распадной.
 
Ничего подобного нет в неживой природе.

Далее, хорошо известно, что гибель любой особи в популяции не приводит к разрушению и гибели популяции. Это означает, что особи не скоррелированы между собой (в отличие, например, от разных органов внутри одного организма). Следовательно, взаимодействие особей между собой является конкурентным.

В процессе конкурентного взаимодействия особи популяции разделяются на нормальных и уродливых (распадных). Что такое норма и уродство, красота и безобразие, известно каждому — это записано в генетической программе вида. (В принципе, норма и уродство и все промежуточные рейтинги между этими крайними характеристиками могли бы быть записаны в генетической программе вида произвольно. Но, как объяснено ниже, в естественных условиях норма и уродство определены однозначно.)

Конкурентное взаимодействие характеризуется, как и любое изменение физической величины, конечной разрешающей способностью — это до сих пор не принималось во внимание. Если распад упорядоченности меньше разрешающей способности, ни одна из особей популяции не обнаруживает этого распада, и распадная особь считается нормальной. Это определяет причину существования внутривидового разнообразия особей. Только если произошедший распад превосходит разрешающую способность, особи популяции обнаруживают распад в процессе конкурентного взаимодействия, распавшаяся особь удаляется из популяции. Для того, чтобы популяция сохраняла постоянную численность, нормальные особи должны рождать нормальную особь для возмещения удаленной, распадной. Таким способом может поддерживаться любой уровень упорядоченности на протяжении неограниченного промежутка времени. Ничего подобного нет в неживой природе.

Главное в описанном механизме поддержания упорядоченности жизни — это отсутствие скоррелированного взаимодействия взаимопомощи между различными особями популяции. Уничтожение любой особи популяции не должно приводить ни к каким отрицательным последствиям для других особей популяции. И вот здесь наблюдаемое у человека и многих других видов проявление элементов взаимопомощи кажутся многим людям (как широкой общественности, так и специалистам биологам) противоречащим принципам конкурентного взаимодействия и выбраковке явно распадных уродливых особей. А противоречие кроется в том, что эти люди не дали себе труда разобраться в том, что такое особь и популяция. Популяции одноклеточных видов содержат набор одноклеточных особей, конкурентно взаимодействующих между собой. Популяции многоклеточных видов содержат набор многоклеточных особей, конкурентно взаимодействующих между собой. Клетки внутри многоклеточного организма скоррелированно взаимодействуют между собой и находятся в состоянии взаимопомощи. Разрушение этого состояния, когда клетки внутри организма начинают делиться независимо друг от друга, является смертельной болезнью — раком.

Любые виды взаимопомощи живых организмов — это тоже сложные упорядоченные процессы. Поэтому предотвращение распада этой взаимопомощи может поддерживаться описанным биологическим механизмом. Следовательно, должны существовать популяции социальных групп организмов, которые проявляют элементы взаимопомощи. Эти социальные группы и есть особи. Без существования конкурентного взаимодействия социальных групп их социальность и взаимопомощь неизбежно подвергнется распаду. Простейшими социальными группами в природе являются муравейники и ульи. Во многих случаях, включая человека, обнаружить и определить социальную группу оказывается непросто.

Разрешением поставленного выше вопроса о том, почему не происходит распада окружающей среды под воздействием живых организмов, является существование естественных сообществ видов биоты, выполняющих функции особей, и конкурентно взаимодействующих популяций таких сообществ-особей.

Разрешением выше поставленного вопроса о том, почему не происходит распада окружающей среды под воздействием живых организмов, является существование естественных сообществ видов биоты, выполняющих функции особей, и конкурентно взаимодействующих популяций таких сообществ-особей. Виды в экологическом сообществе скоррелированы между собой и воздействуют на окружающую среду так, чтобы она была наиболее благоприятна для жизни всех видов сообщества. Все определяется разрешающей способностью, чувствительностью сообществ по отношению к относительному изменению измеримых характеристик окружающей среды. Если изменение окружающей среды меньше разрешающей способности, биота на него не реагирует. Если больше, то нормальные сообщества начинают воздействовать на среду, возвращая ее к оптимальному состоянию. Распадные сообщества не чувствуют изменения, ничего не делают, среда вокруг них продолжает ухудшаться, они теряют конкурентоспособность и вытесняются нормальными сообществами. В популяции остаются только нормальные сообщества, которые и составляют биоту.

Виды в экологическом сообществе скоррелированы между собой и воздействуют на окружающую среду так, чтобы она была наиболее благоприятна для жизни всех видов сообщества. Это определяет, что такое нормальная особь, для любых видов в естественных условиях: нормальная особь имеет генетическую программу наилучшей работы (функционирования в экологическом сообществе) по стабилизации окружающей среды.

Таким образом, все виды нормального экологического сообщества выполняют работу по стабилизации окружающей среды около оптимального для биоты состояния. В противоположность теории относительности в физике, где нет выделенной системы отсчета и во всех системах отсчета законы физики одинаковы, в биологии с очевидностью существуют выделенные оптимальные условия окружающей среды. Достаточно упомянуть, что любая жизнь возможна в достаточно узких температурных пределах. Стабилизация окружающей среды около оптимума популяцией нормальных сообществ (экосистемой) и составляет сущность биотической регуляции окружающей среды.

Вся биота состоит из 1) растений, бактерий, грибов и 2) животных.
 
У растений, грибов, бактерий (неподвижных организмов) нет выбора, нет инстинктов, нет эмоций.
 
У передвигающихся животных, включая человека, все иначе.

Вся биота состоит из 1) растений, бактерий, грибов и 2) животных. Жизнь неподвижных растений, бактерий, грибов запрограммирована на основе только генетической информации. Любые воздействия на окружающую среду запрограммированы у них на биохимическом уровне. У них нет выбора, нет инстинктов, нет эмоций. Их генетическая программа знает все о том, что такое хорошо и что такое плохо, что такое оптимальная окружающая среда. Но все животные обладают способностью передвигаться в пространстве и, следовательно, имеют свободу выбора, которая определяется информацией, накопленной в памяти (внегенетической памяти). Свобода выбора ограничивается генетически запрограммированной системой положительных и отрицательных эмоций. Животное и человек избегают действий, вызывающих отрицательные эмоции, и действуют в направлении положительных эмоций (подчас с помощью воли преодолевая на этом пути барьеры отрицательных эмоций). Нетрудно убедиться, что все действия человека, несмотря на высокоразвитый мозг, определяются только этой генетически запрограммированной системой положительных и отрицательных эмоций (поиски справедливости, лучшего будущего, выхода из кризиса и пр.). Уберите положительные и отрицательные эмоции, и смысл жизни исчезнет.

Есть ли у человека место в естественных сообществах? Очевидно, что сейчас его нет.
 
И это потому, что человек находится во власти своих эмоций, рабом которых является его мозг.

Теперь можно попытаться ответить на вопрос, есть ли у человека место в естественных сообществах. Очевидно, что сейчас его нет, и человек только разрушает жизнь на Земле! И это потому, что он находится во власти своих эмоций, рабом которых является его мозг. Все цивилизованные преобразования природы, проделанные с помощью человеческого мозга, служат удовлетворению генетически запрограммированной эмоции — инстинктов человека. В погоне за удовлетворением этих инстинктов ("потребностей") человек встал на путь полного уничтожения естественной биоты. Уничтожить биоту он может — это продемонстрировано процессами "развития" цивилизации на протяжении последнего столетия. Но теперь стало ясно, что заменить биотическую регуляцию окружающей среды техногенной невозможно — не хватает двадцати четырех порядков сложности. Поэтому единственный способ выживания человечества — это сокращение воздействия человека на окружающую среду до уровня, на котором сохранившаяся ненарушенная биота будет способна их полностью компенсировать. (Оценки допустимой величины этого воздействия содержатся в работах по биотической регуляции окружающей среды).

Возник ли человек в качестве одного из видов помощников по стабилизации окружающей среды и в чем могла состоять его полезная для сообщества работа? Такой вопрос может быть задан для любых видов животных. Все виды животных в силу существования возможности выбора действий находятся под угрозой неправильного выбора, который может привести к дестабилизации окружающей среды. Животные могут существовать только разрушая накопленную биомассу и принципиально не могут жить за счет непрерывно производимой продукции (при постоянной биомассе), как растения, бактерии и грибы. Поэтому основой устойчивого существования сообщества является жесткий контроль численности животных. У большинства животных этот контроль запрограммирован на основе системы эмоций — инстинктов. У человека тоже есть такая программа, но она не сбалансирована — мозг человека, находящийся в рабском подчинении у других эмоций, оказался сильнее сдерживающей программы контроля численности. Это срочным образом необходимо детально проанализировать и осознать.

Сообщества с крупными животными более эффективно регулируют окружающую среду, а животные выполняют определенную полезную работу для этой регуляции.

Сейчас изо всей накопленной базы данных известно, что биотическая регуляция окружающей среды осуществляется на 90% растениями, бактериями и грибами, на ~ 10% мелкими беспозвоночными животными и менее, чем на 1%,- позвоночными животными. То есть, механизм биотического управления мог бы работать и без животных, особенно без крупных животных. Однако во всех естественных сообществах присутствуют крупные животные. Это указывает на то, что сообщества с крупными животными более конкурентоспособны и вытеснили в процессе эволюции сообщества без крупных животных. То есть, сообщества с крупными животными более эффективно регулируют окружающую среду, а животные, следовательно, выполняют определенную полезную работу для этой регуляции. В некоторых случаях удается четко указать эту работу (например, опыление насекомыми цветковых растений). В других случаях это сделать оказывается трудно.

Виды-ремонтники — это виды растений и животных, восстанавливающие естественную экосистему после нарушений (пожар, ветровал).
 
Крупные животные, включая человека, сами вносят нарушения в экосистему (вытаптывание, потребление растительности) и, таким образом, создают условия для существования других видов-ремонтников.
 
Поэтому крупные животные могут считаться "тренерами" ремонтных видов.
 
В этом и состоит их экологическая роль.

Виды крупных животных весьма редки в ненарушенных условиях. Если бы нарушений не было вовсе, эти виды могли бы исчезнуть, и некому было бы восстанавливать экосистему при возникновении нарушений. Так как нарушения типа пожаров или ветровалов случайны, то могут возникнуть длительные периоды без нарушений, угрожающие существованию видов-ремонтников. Чтобы этого не произошло, сама биота вносит регулярные нарушения для "тренировки" ремонтников. Можно рассчитать на основе данных по зависимости потребления энергии от размера животного, что подобные нарушения на суше вносятся крупными животными, начиная с размеров человека, т.е. человек — это специализированный разрушитель, "тренер" ремонтных видов. Это предположение не противоречит никаким имеющимся эмпирическим данным. Однако прямых доказательств этого предположения пока не существует. Главным условием стабильности экосистемы и жизни при такой "тренировке" является жесткий контроль численности человека, имевший место лишь в устойчивых аборигенных популяциях, таких, как народы Крайнего Севера России, пигмеев африканских дождевых лесов, папуасов Новой Гвинеи, и полностью утраченный в современной "цивилизации".