Глава 3 теоремы экологии

Принимая всякую теорию за личное дело, внешнее предмету, за удобное размещение частностей, натуралисты отворяют дверь убийственному скептицизму, а иногда и поразительным нелепостям. А. И. Герцен

Люди повинуются законам природы, даже когда действуют против них. И. В. Гете

Природа действует в согласии со своими законами, а человек — в соответствии со своими представлениями о законе. Август Леш

3.1. Предварительные замечания

В предисловии к Экологическому энциклопедическому словарю И. И. Дедю горько сетует на «неспособность экологов мыслить аксиоматически, т. е. строго теоретически»*. Хотя этот упрек вполне справедлив, я бы не стал его адресовывать одним лишь экологам. Порок этот распространен значительно шире, охватывает многие естественные науки, а у нас в стране и общественные области знания.

* Дедю И. И. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Гл. Ред. Молд. сов. энциклопедии, 1989. 406 с. ** McIntosh Robert P. The Background of Ecology: Concept and Theory. Cambridge University Press. Cambridge — L— N.-Y.— New Rochelle — Sydney— Melbourne, 1985. 383 p. *** Bennett R. J. Chorley R. J. Environmental systems: Philosophy, analisis and control. Methuen and C° Ltd., London, 1978. 624 p.

Поскольку утверждение И. И. Дедю о неспособности экологов теоретически мыслить распространяется на всю совокупность этих специалистов, то очевидно, и он сам, и я как работник этой науки относимся к той же категории. Отсюда трудно преодолимая робость в суждениях и заведомая их неполнота. Она проистекает из неизбежного редукционизма и скудости знаний об очень сложном предмете (в том числе и прежде всего познаний самого автора). Но прав, тысячу раз прав И. И. Дедю, когда он говорит: «Но нельзя же без конца прятаться за эту сложность, капитулировать перед ней, находить оправдание собственному неумению теоретически мыслить» (с. 6). Сходные суждения были ранее высказаны многими экологами за рубежом и звучали они с начала текущего века. Сводку таких высказываний, как и теоретических положений биоэкологии, сделал Р. П. Макинтош**, работа которого вместе с упомянутым словарем И. И. Дедю служат опорой в дальнейшем изложении. Интересна также фундаментальная работа Р. Беннета и Р. Чарлея***.
Робость теоретического мышления в биологии, а преемственно и в изначально сильно биологизированной экологии, связана с едва ли достаточно глубоко обоснованной уверенностью, что в этих науках нет общих законов типа общей и частной теории относительности, квантовой электродинамики, или ньютоновой механики. Тут существуют лишь широкие эмпирические обобщения всегда с неизбежными исключениями, а потому они объясняют только часть наблюдаемого мира и крайне редко предсказывают новые факты. Примерно таково кредо нобелевского лауреата, английского физика и генетика Ф. X. Крика. «Завидуя физикам», биологи, географы и экологи берут на вооружение законы классической термодинамики, приложимые лишь к закрытым системам, физическое понятие энтропии (в биологии и экологии это понятие изменило свой смысл) и т. п. Нередко, не слишком зная или признавая жесткие ограничения этих закономерностей, ученые попадают впросак. Это вызывает путаницу и порой выглядит смешно. Однако существует довольно много экологических обобщений, достаточно надежно предсказывающих новые факты, а логические закономерности, даже если они не абсолютны для всей Вселенной, все же остаются важными обобщениями. Едва ли ограниченность в абсолютном времени и пространстве лишает их смысла. Физико-математический педантизм тут неуместен. Кстати, исключения в экологии также являются отражением непреложных законов, но лишь другого иерархического ряда и/или уровня.
Жизнь намного сложнее физических явлений и несводима к ним. Потому она и требует более разветвленной сети обобщений. Физике — физиково, биологии — биологиево, а экологии — экологиево. Такова объективная структура знания.
Р. П. Макинтош остается в строгих рамках биоэкологии. И. И. Дедю, сводя в словарной форме экологические законы, правила и принципы, довольно далеко вышел за ее пределы в область термодинамики, химии и прикладных разделов экологии, прежде всего сельскохозяйственной. Я в «Природопользовании»* старался обратить внимание на максимум экологических закономерностей в рамках всего цикла экологических наук и природопользования. Если при изложении экологической аксиоматики в словарной форме особых трудностей не возникает, то при ее логической структуризации попадаешь в довольно щекотливое положение. Общее число принципов, правил и законов экологии значительно превышает изначальные предположения. Ю. Одум в широко известной у нас в стране книге «Основы экологии» (М.: Мир, 1975. 740 с.) перечисляет 66 основных экологических принципов и концепций, в том числе касающихся экосистем — 4, энергии — 7, биохимических циклов — 7, лимитирующих факторов — 7, сообществ — 7, популяций — 19, видов и индивидуумов в экосистемах — 9, развития и эволюции экосистем — 6.

* Реймерс Н. Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. 639 ** Watt К. Е. F. Principles of Environmental Science. McGraw-Hill Inc., 1973. 319 p.1 *** Allее W. С., Park T. Concerning ecological principles//Science. V. 89. 1939. P. 166 — 169. Allee W. C, Park O., Emerson A. E., Park Т., Schmidt K. P. Principles of Animal Ecology. W. B. Saunders Co., Philadelphia, 1949. 837 p. 2-nd Ed. 1976.

К. Уатт** приводит 38 принципов, частично совпадающих со списком Ю. Одума, но иначе классифицируемых: использование ресурсов — 5, распространение организмов — 7, популяции — 2, среда — 5, энергия — 4, стабильность климата— 1, поведенческая адаптация — 1, межвидовые отношения — 7 и воздействие климата — 6. В значительно более ранних работах В. Олли и Т. Парка, а также В. Олли с соавторами*** широкие экологические принципы классифицируются в 9 групп: 1) связанные со средой жизни; 2) связанные с адаптацией к среде; 3) касающиеся сообществ, включая их эволюцию и взаимодействие в сетях жизни; 4) сукцессионные; 5) популяционного роста и взаимодействий; 6) связанные с популяциями и эволюцией; 7) касающиеся экологических ниш и их разделения; 8) концентрирующие внимание на географическом распространении, т. е. биогеографические и 9) связанные с эмиграцией или распространением организмов.
И. И. Дедю в словаре приводит 50 научных законов (плюс 3 закона Менделя и 4 — Б. Коммонера), 38 правил (плюс 2 правила Бейерника) и 36 принципов, связанных с экологией. Таким образом, их 124 плюс 9 дополнительных, всего 133 обобщения. В «Природопользовании» я сформулировал 60 обобщений на уровне закона (плюс те же 4 закона экологии Б. Коммонера, 3 закона К. Рулье, 3 закона системы «хищник — жертва» и ряд следствий из перечисленных законов), 28 обобщений, названных правилами (к ним прибавлены следствия из этих правил), и 23 статьи посвящены принципам экологии и природопользования (плюс 4 принципа связей биотоп — биоценоз и столько же принципов видового обеднения). Общее число отдельных статей 111, несколько дополнительных статей, включающих 18 обобщений и около 20 следствий. Таким образом, получается 129 теорем и два десятка следствий. Общие числа констатации в обоих словарях примерно совпадают. Однако сами приводимые закономерности полностью друг друга не перекрывают. Их общее число достигает 250. Материал налицо. Остается лишь структурно и логически обобщить весь массив теоретического знания. Это я и попытался сделать в последующих параграфах главы. Насколько в повествовании удалось избежать хаоса, пусть судит читатель.
Однако прежде чем начать изложение, хотелось бы еще раз подчеркнуть, что наряду с твердыми теоретическими постулатами часть из сформулированных обобщений все же следует рассматривать как гипотезы, другую часть — как аксиомы, третью — как теоремы и так далее (афоризмы, метафоры, догмы и др.). Это не снижает их значения, поскольку никакая теория невозможна без иерархии обобщений различного уровня.