Живые организмы и Экология

Представление о биосфере позволяет увидеть жизнь как сплошной, непрерывный во времени и пространстве поток, в котором беспрестанно преобразуются вещество, энергия и информация. Однако и здесь мы в очередной раз сталкиваемся с диалектическим противоречием — формой существования и эволюции этого непрерывного потока являются дискретные, ограниченные в пространстве и времени, выделенные из окружающей среды образования — отдельные живые организмы.

Каждый живой организм — это сгусток, в котором концентрируются вещество, энергия и информация. Их запасы организм пополняет из окружающей среды, в которой они находятся в более рассеянном и менее упорядоченном виде.

Живой организм перерабатывает эти ресурсы, переводя их в качественно новое, более организованное состояние. Взаимодействие организма с окружающей средой, и прежде всего с другими организмами, есть несущая конструкция того потока жизни, которым охвачена поверхность нашей планеты.

Если посмотреть теперь на живой организм с точки зрения его внутреннего устройства, то опять можно обнаружить противоречие: с одной стороны, существуют общие, единые для всех организмов законы их строения, функционирования и развития, а с другой — каждый организм уникален по характерному для него набору генов, следовательно, и по специфике тех биохимических процессов, которые контролируются генами, и, далее,— по чертам строения, поведения и т. д., определяемым взаимодействием генетической программы живого организма и условий его обитания. (Исключением из этого правила уникальности являются клоны — генетически идентичные копии, происходящие от одной материнской клетки.

Размножение путем клонирования в естественных условиях наблюдается лишь у простейших организмов. Что касается высших организмов, то в настоящее время получение их клонов искусственным путем, методами генной инженерии, стало одним из направлений биотехнологических исследований.) Каждая отдельная жизнь, хотя она и включена в единый необозримый поток жизни, случается всего лишь один раз, она неповторима, в чем-то отлична от любой другой и невосполнима.

Всякая индивидуальная жизнь конечна, и в этом заключен глубокий смысл, ибо она, во-первых, дает начало новым жизням и, во-вторых, с течением времени уступает им дорогу. Бесконечная продолжительность жизни отдельного живого организма закрывала бы возможность для порождения и отбора новых форм, то есть для эволюционного ее развития. Конечный же организм, хотя сам по себе он индивидуален и даже уникален, можно уподобить эксперименту, который проводит сама жизнь: она порождает бесчисленные вариации, при этом сохраняя и распространяя те из них, которые лучше приспособлены к меняющимся условиям среды обитания.

Основным источником этих вариаций служат комбинирование генов, которые при оплодотворении исходят от каждого из родителей (в случае полового размножения), и, главное, мутации — изменения генов, происходящие под действием самых разнообразных причин (известно, например, что частота мутаций возрастает при повышении уровня радиоактивности или под влиянием некоторых химических соединений). Существенно то, что мутации носят ненаправленный характер, то есть не ведут к так называемой «адекватной изменчивости», которая автоматически делала бы их носителей более приспособленными к окружающим условиям.

В этом смысле их называют случайными. Подавляющее большинство мутаций являются вредными, либо вообще блокируя развитие жизнеспособного организма, либо порождая уродливые и малоприспособленные к среде формы. И тем не менее из того материала, который поставляют мутации, биологическая эволюция путем отбора выискивает новые, более приспособленные к условиям обитания и более жизнеспособные организмы. А чем более жизнеспособен организм, тем у него большая вероятность оставить жизнеспособное потомство, в котором свойства, обеспечивающие возрастание жизнеспособности, будут закреплены уже генетически. Так сочетание самых разных факторов, действующих независимо друг от друга, случайным образом, порождает в качестве необходимого результата новые формы живого.

К числу наиболее характерных отличительных особенностей живой материи, как правило, относят удивительное, превосходящее все возможности нашего воображения, поистине неисчислимое многообразие форм, в которых она существует. Кажется, в живом мире природа использует всю палитру цветов, контрастов, оттенков и переходов, любые мыслимые и немыслимые сочетания геометрических фигур и размеров, звуков и запахов, бесконечный диапазон внешних условий, пригодных для обитания различных видов организмов. Это многоцветье и пестрота питает не только чувства человека, но и его разум, побуждая искать единство в многообразии, постоянное в изменяющемся.

Стремление классифицировать и упорядочить разнообразие живого — один из важных побудительных импульсов биологического познания. Современная биология рассматривает само это разнообразие как необходимое для существования и продолжения жизни.

Экология — отрасль биологии, изучающая взаимоотношения живых организмов со средой их обитания — позволяет выявить сложные, многократно переплетающиеся цепи зависимостей, которые стягивают различные виды в единое целое — биосферу, если говорить обо всей жизни на планете, или биоценоз применительно к определенному участку земной поверхности.

Живая природа во многих отношениях является учителем человечества, в том числе и в умении создавать безотходные или малоотходные технологии: продукты жизненной активности одних видов утилизируются, используются другими видами организмов. В рамках целого каждый вид занимает отведенное ему место — он живет, потребляя то, что производят другие виды, и вместе с тем его жизненный процесс выступает как необходимое условие для существования многих других видов.

И здесь можно отчетливо видеть, как научное познание жизни воздействует на восприятие ее человеком. Современное развитие экологии помогает осознавать узость и ограниченность, относительность разделения биологических видов на полезные и вредные для человека. Не раз уже выяснялось, что виды, вредные в каком-то отношении, при более детальном рассмотрении оказываются весьма ценными в других отношениях. Увы, порой это становится понятным только после того, как чрезвычайно интенсивное истребление «вредных» видов приводит к плачевным результатам, прямо противоположным тому, что было задумано. Массовое уничтожение какого-то одного вида может повлечь за собой цепную реакцию непредвиденных последствий, вплоть до деградации биоценоза в целом.

Экология, таким образом, не только позволяет с особой остротой ощутить ценность всякой жизни, но и вызывает серьезные изменения в стратегии природопользования. Особенно перспективными в этом отношении представляются такие методы (преимущественно биологические) борьбы с «вредными» видами, которые направлены не столько на истребление этих видов, сколько на то, чтобы свести к минимуму приносимый ими конкретный вред.

В свое время В. И. Вернадский писал: «Яркая, вечно изменчивая, полная красок, случайностей, не поддающаяся нашему чувству разнообразия живая природа, в сущности, построена на мере и на числе. Она согласована в своих тончайших проявлениях и по существу является частью единого стройного целого, единой структуры — организованности». Эти слова примечательны как тем, что они наглядно демонстрируют тесную связь, переплетение в научном мышлении эстетического и познавательного отношения к живому, так и тем, что в них отчетливо выражено стремление научного мышления измерить и исчислить разнообразие живого, выявить лежащую в основе этого разнообразия организованность — еще одну фундаментальную характеристику живого.

Потребляя в процессах своего функционирования и развития из окружающей среды вещество, энергию и информацию, живой организмупорядочивает материю, переводит ее из менее организованного состояния в более организованное. Такая же работа самоорганизации осуществляется и на всех других уровнях живого — от молекулы и клетки до биосферы в целом. Биологическая организованность проявляется и в повсеместном распространении в мире живого правильных, пространственно упорядоченных структур и конфигураций, и во временной согласованности химических реакций, обменных процессов, схем поведения организмов и, наконец, взаимодействий между видами и популяциями.

Конечно, в живой природе беспрестанно происходят процессы, ведущие не только к повышению, но и к понижению уровня организованности,— процессы отмирания, распада, разложения и т. п., то есть деградации органической материи. Эти процессы являются необходимым и закономерным звеном в общем круговороте биосферы, в которой, однако, в целом преобладает тенденция к поддержанию и повышению уровня организованности. Таким образом, в целом можно охарактеризовать жизнь как борьбу организованности, порядка с хаосом. Такие воззрения, заметим кстати, были не чужды и античным философам-диалектикам.

 778