…LOR: #000000; WORD-SPACING: 0px">

 Биогеохимическая пищевая цепь химических элементов

В.В.Ковальский (22) приводит биохимическую модель локальной биосферы (рис.4). Кроме того, им была составлена карта биогеохимического районирования СССР, на которой выделены регионы, субрегионы и провинции биосферы с преобладанием или недостатком тех или иных микроэлементов, способствующих возникновению эндемических заболеваний (рис.5)Кроме того, им была составлена карта биогеохимического районирования СССР, на которой выделены регионы, субрегионы и провинции биосферы с преобладанием или недостатком тех или иных микроэлементов, способствующих возникновению эндемических заболеваний (рис.5)

 Геохимическая экология исследует не только действие на организм отдельных химических элементов, играющих ведущую роль в процессах обмена, но и двойные, тройные комбинации. 
      При геохимических эндемиях, кроме специфических признаков нарушения обмена веществ, существуют общие расстройства жизнедеятельности. Это - падение продуктивности, нарушение воспроизводительной способности, понижение имунно-биологических свойств организма. 

    Различают три источника фенотипических различий между людьми:
  1. генетические;
  2. средовые условия (социальная среда), различный социальный опыт;
  3. случайности, которые не всегда включаются в обычное понятие "внешняя среда" (так называемые "шумы развития").
    Р.Левонтин (24) приводит 3 типа моделей развития организма (рис. 6-7):
  • 1 модель - определяющую роль играют гены;
  • 2 модель - определяющая роль принадлежит среде;
  • 3 модель - показывает взаимодействие между генами, средой и случайными факторами развития (наиболее правильная по его мнению модель развития)

Последняя модель (рис.7) симметрична по отношению к генам и среде. Она включает ещё и шумы развития.  Каждый организм является субъектом постоянного развития на протяжении всей жизни. В каждый момент времени он находится под совместным влиянием взаимодействующих генов и среды. Столкновение с одной и той же средой на разных стадиях жизненного цикла может иметь для организма различные последствия. Помимо того, реакция организма на конкретную среду в каждый момент жизни зависит от прошлой среды, влияние которой каким-то образом записано в физиологии и анатомии организма. 

ММС. МОДЕЛИ В ЭКОЛОГИИ. 

      Дж. Ван Гиг (12) указывал, что общая теория систем развивается по двум направлениям:теории "жёстких" и "мягких" систем. Первое из них отражает влияние физико-математических наук, требует строгих количественных построений, основанных на дедуктивном методе. В теории мягких систем (ММС) учитывается способность адаптации живых организмов к условиям внешней среды, при сохранении своей внутренней сущности и способности к развитию. Дж. Ван Гиг относит мягкие системы к биологическим, психологическим и общественным наукам. 

      Методология мягких систем (ММС) получила дальнейшее развитие в трудах П.Чекленда (50), который привлёк внимание к двум альтернативным парадигмам. В одном случае действительность рассматривается как системная (системы сотворены природой или человеком) и изучается систематически. Во втором случае мир рассматривается как проблематичный, возможно, системный, но слабоструктурированный. Изучается также систематически [цит. по Плотинский (32)].    В процессе моделирования широко используется когнитивная структуризация - наглядное представление качественной структуры модели, отражающей два типа связей между объектами  (положительные и отрицательные). Связь (A->B) называется положительной (+), если увеличение A ведёт к увеличению B (уменьшение - к уменьшению). Отрицательная связь (-): увеличение A -> уменьшение B. 

 Форстером были предложены потоковые диаграммы (широко используемые при изучении циклов различных химических элементов), которые по своей сути близки к когнитивным картам. Среди имитационных моделей биогеохимических циклов наиболее широкое распространение получило моделирование циклов углерода, азота, серы, фосфора. Кроме того, существуют аналогичные модели для кальция, стронция, тяжёлых металлов и модели миграции радионуклидов, но эти работы уже единичны. 
      При построении моделей в экологии используются:
- законы сохранения, задающие в дальнейшем неизменяемую часть структуры;
- самые общие представления о структуре потоков вещества, энергии, информации в системе;
- воздействие факторов среды на такие общие характеристики как плодовитость, скорость роста и т.д. 

    Главная проблема при анализе любых сложных систем - выбор существенных переменных:
  1. Дж. Смит использует численность особей различного вида (динамическая теория).
  2. A. Lotka (53) помимо численности особей различных видов рассматривал в качестве переменных энергию данной экосистемы на разных трофических уровнях, а также распределение химических веществ.
  3. За существенную переменную принимают также частоту генов в пределах вида, т.е. выбирают переменные, которые лежат в основе эволюционной теории.



      Для характеристики линейных динамических систем используют понятие точки покоя. Различают устойчивую (локально и глобально) и неустойчивую точку покоя. Дж.М.Смит (42) приводит четыре типа поведения для линейных систем (рис. 11). 

      Локально устойчивая точка покоя. 

      Рекурренция (от recurrence - 'возвращение, повторение'): 
повторное появление одних и тех же форм, а также целых фаунистических или флористических комплексов, связано с миграцией представителей фауны и флоры, вытесненных из места первоначального обитания и существовавших некоторое время за его пределами, а затем, с восстановлением соответствующих условий, возвратившихся на старое место без существенных изменений. [БСЭ] 

      

Для рекуррентного соотношения вида:

 

где константы                   Равновесное значение:  k < -1 --> колебания расходящиеся (рис.11а) -1 < k < 0 --> колебания затухающие (рис.11б) 0 < k < 1 --> экспоненциальное приближение к равновесию (рис.11в) k > 1 --> экспоненциальное удаление от равновесия (рис.11г) Если k возрастает монотонно 
система переходит (11а) -> (11б) -> (11в) -> (11г) 

      Конкурентные взаимодействия вызывают неустойчивость вида 'экспоненциальное удаление от равновесия' (рис.11г); 
Взаимодействия типа хищник-жертва приводят к неустойчивости колебательного типа (рис. 11а - 11б).

Линейные уравнения адекватно описывают поведение систем лишь при малых отклонениях от положения равновесия. Для описания более сложных типов поведения используют нелинейные системы. Наиболее интересные из них - поведение, содержащее предельный цикл (рис. 12а). Вместо точки равновесия здесь используется устойчивый цикл, т.е. колебания с постоянной амплитудой. 
Если в начальный момент система находилась в точку, лежащей вне предельного цикла, то амплитуда её колебаний уменьшается. 
Если она находилась в точке, лежащей внутри цикла, то амплитуда её колебаний увеличивается до тех пор, пока не будет достигнут устойчивый цикл. 

Ещё один возможный тип поведения - так называемые консервативные колебания, т.е. колебания с постоянной амплитудой, зависящей от начальных условий (рис. 12б). 
 

ОБЩЕСТВО РИСКА 

      Актуальность проблем экологии в современный период истории становится очевидной, требует смены исследовательских парадигм и исследовательских приоритетов. Ульрих Бек (48) назвал современное общество "обществом риска" с "угрозами и опасностями, инициируемыми и производимыми процессом модернизации как таковым". О.А. Яницкий (46) отмечает, что термин "загрязнение" и подобные понятия, заимствованные социологией из естественных и технических наук, предполагает, что общество имеет дело с: 
- социально и пространственно локализуемыми процессами; 
- обратимыми процессами ("загрязнили - ликвидировали опасность"); 
- источник проблемы и её решения лежат в сфере несоциальных наук и технологий. 

      Однако, производство рисков - социальный процесс. "В развитом обществе социальное производство богатства систематически сопровождается социальным производством риска" [Бек (48)]. 
    Основные характеристики общества риска:
  1. Риск "демократичен" (всеобщ и неустраним);
  2. Современные опасности не воспринимаются органами человеческих чувств, риски объективно существуют лишь в форме знаний о них. Поэтому наука становится мощной политической силой.
  3. Снижается монополия естественных наук на определение риска.
      Когда "исключительные условия" превращаются в норму повседневного бытия, люди перестают думать об опасностях. Этот "экологический фатализм" "позволяет маятнику индивидуальных и общественных настроений качаться в любом направлении". Общество риска переходит от истерии к отрешённости, и наоборот. 
      Вместо термина "окружающая среда" предлагается образ "глобальной производственной машины". Общество риска, исходя из этой парадигмы, в равной степени может быть создано наукой и идеологией, неконтролируемой динамикой технико-экономических систем и тоталитарными/авторитарными режимами. 
      Как справедливо отмечали У. Каттон и Р. Данлэп (49), начиная с 70-ых годов возник серьёзный разрыв в интерпретации среды обитания обыденным, естественнонаучным и социологическим знанием. Если одни понимали под этим понятием природу, участок территории, то другие - только социальные и культурные факторы, с которыми был связан социальный актор. Постепенно зарождается иная экологическая парадигма, которая считает человека частью глобальной экосистемы. 
    Причины загрязнения окружающей среды.
  1. Технологии. Идёт поиск альтернативных путей её развития для снижения лимитирующего фактора ограниченности не возобновляемых ресурсов.
  2. Рост производства. Страны с наивысшим уровнем экономического развития производят и наивысшие степени загрязнения.
  3. Население. Увеличение экономического развития ведёт к уменьшению темпов прироста населения.
  4. Рост потребления. Экономический рост и рост населения оказывают противоположное влияние на рост потребления. Оно, кроме того, прямо связано с истощением мировых ресурсов и разрушением среды обитания, хотя в конце 20 века наблюдается большая доля образцов потребления в форме услуг [Шелл (43)].
      Существуют классовые различия в процессах потребления. Потребление электроэнергии в целом выше в богатых слоях и уменьшается по мере снижения уровня доходов, о при этом индивиды и группы с боле низкими доходами стремятся участвовать в таких формах расходов, которые обладают относительно большими загрязняющими и опустошающим потенциалами. Носителям низких доходов и жителям сельских местностей ("группа владельцев грузовых пикапов и ружей" в США) чаще свойственно подозрительное отношение к экологическим движениям. Защита окружающей среды требует увеличения затрат на производство продукции, озабоченность проблемами окружающей среды, таким образом, рассматривается отдельными социальными группами как "роскошь". 
      В современном "рисковом" обществе возникают конфликты между совокупностью экспертов (которые часто "контролируют" рисковые ситуации и склонны к преуменьшению рисков) и потенциальными жертвами риска (которые чувствуют себя бессильными перед риском и склонны его преувеличивать). Общая составляющая этих двух сил определяет общественное мнение по ряду ключевых проблем охраны общественного здоровья. Фокус внимания социальной экологии обращён, в частности, и на исследование рефлексии социальных групп на проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности. 


 

 

1995г.




    Библиография

     

  1. Авцын А.П. Введение в географическую патологию. - М: Медицина. 1972.
  2. Анохин В.Л. Моделирование процессов миграции радиоизотопов в ландшафтах. - М. 1974.
  3. Беклемишев В.Н. Биоценологические основы сравнительной паразитологии. - М.: Наука. 1970.
  4. Берг Л.С. Климат и жизнь. - М. 1974.
  5. Бирюков Д.А. Экологическая физиология нервной деятельности: некоторые вопросы биологических основ теории медицины. - Л.: Наука. 1960.
  6. Брахман И.И. Введение в валеологию - науку о здоровье. - Л. 1987.
  7. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения. - М.: Наука. 1965.
  8. Виноградов А.П. Химический элементарный состав организмов и периодическая система Д.И. Менделеева. - Труды Биогеохимической лаборатории АН СССР. 3. 1935.
  9. Виноградов А.П. Биогеохимические провинции и эндемии. - Докл. АН СССР. 18. N 4-5. 1938.
  10. Войнар А.И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. - М.: Высшая школа. 1960.
  11. Геловани В.А., Пионтковский А.А., Юрченко В.В. О задаче управления в глобальной модели WORLD-3. - М. 1975
  12. Гиг Дж. Ван. Прикладная общая теория систем. - М. 1981.
  13. Гумилёв Л.Н. Гетерохронность увлажнения Евразии в древности (Ландшафт и этнос. IV)// Вестн. Ленингр. Ун-та. 1966. N6. С. 64-71.
  14. Гумилёв Л.Н. Биосфера и импульсы сознания. //природа. 1978. N 12. С.97-105.
  15. Давыдовский И.В. Проблемы причинности в медицине: этиология. - М.: Медгиз. 1962.
  16. Давыдовский И.В. Общая патология человека. 3-е изд. - М.: Медицина. 1971.
  17. Иванов К.П. Механизм этногенеза - инструмент исследователя этнокультуры.// Проблемы изучения и охраны памятников культуры Казахстана. - М. 1983. С. 79-80.
  18. Игнатьев Е.И. Принципы и методы медико-географического изучения природных компонентов географической среды.// Медицинская география: итоги, перспективы. - Иркутск: Ин-т геогр. Сиб. и ДВ. 1964.
  19. Игнатьев Е.И., Прохоров Б.Б., Хлебович И.А. О некоторых новых направлениях современных медико-географических исследований в Сибири и на Дальнем Востоке.//Материалы III научного совещания географов Сибири и Дальнего Востока. - Иркутск: Ин-т геогр. Сиб. и ДВ. 1966. В.5.
  20. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. - Новосибирск: Наука. 1980. 191 с.
  21. Казначеев В.В. Вопросы экологии человека: общая патология, экономика, перспективы. // Предмет экологии человека. Ч.1. - М. 1991. С. 24-88.
  22. Ковальский В.В. Геохимическая экология. - М.: Наука. 1974. 298 с.
  23. Ковальский В.В. Геохимическая среда и жизнь. // 21-е чтение имени В.И. Вернадского. - М.: Наука. 1982. 78 с.
  24. Левонтин Р. Человеческая индивидуальность: наследственность и среда. - М.: Прогресс. 1993. 208 с.
  25. Ляпунов А.А. О математическом моделировании в проблеме человека и биосфера. // Моделирование биогеоценотических процессов. - М. 1981.
  26. Маркович Д.Ж. Социальная экология. Монография - М.: Изд-во РУДН, 1997. - 436 с.
  27. Моисеев Н.Н., Свирижев Ю.М. Методы системного анализа в проблеме "Человек-биосфера".//Имитационное моделирование и экология. - М.: Наука. С.10.
  28. Нижегородская декларация.// Берегиня. 1994. N3. С.2.
  29. Павловский Е.Н. Природная очаговость трансмиссивных болезней в связи с ландшафтной эпидемиологией зооантропозов. - М. - Л.: Наука. 1964.
  30. Паповян С.С. Математические методы в социальной психологии. - М.: Наука. 1993.
  31. Перельман А.М. Геохимия ландшафта. - М.: Географгиз. 1961.
  32. Перельман А.М. Карта "Геохимические ландшафты". Физико-географический атлас мира. Изд. АН СССР и ГУКк ГГК СССР. - М. 1964.
  33. Плотинский Ю.М. Математической моделирование динамики социальных процессов. - М.: Изд-во МГУ. 1992. 133 с.
  34. Полынов Г.Г. Геохимические ландшафты.// Вопросы минерал., геохим. И петрографии. М. Изд-во АН СССР.
  35. Прохоров Б.Б. Медико-географическая информация при освоении новых районов Сибири. - Новосибирск: На… Продолжение »
Конструктор сайтов - uCoz