Доклад на тему. Коэволюция биосферы и проблемы выживания

Системная организация биосферы и концепция коэволюции
М о и с е е в Никита Николаевич - академик Российской академии наук

В 1997 году в журнале "ОНС" возникла дискуссия в связи с выходом учебника по экологии Ю. Арского, В. Данилова-Данильяна и др. В книге содержится богатый фактический материал, проведен подробный и интересный анализ современной экологической ситуации. Однако целый ряд методологических позиций авторов, в частности их отношение к концепции коэволюции, вызвали заслуженную критику H:I страницах журнала и в ряде других изданий.

В этой статье я не собираюсь проводить анализ высказываний и проводить сопоставление утверждений авторов и их оппонентов, ограничусь изложением собственных взглядов по ряду вопросов, имеющих отношение к дискуссии.

1. Земная оболочка "геосфера + биосфера" представляет собой систему, т. е. совокупность элементов, связанных между собой разнообразными взаимодействиями. С огромной степенью точности можно считать, что воздействие космоса, в том числе и солнечного излучения, является внешним по отношению к рассматриваемой системе. Сформулированное утверждение совершенно тривиально.

В дальнейшем я буду использовать несколько терминов, принятых в теории систем Особое значение имеет понятие "динамическая система", т. е. система, параметры и свойства которой меняются со временем под внешними или внутренними воздейст виями, в том числе и стохастическими. Теория таких систем была развита в работах А. Пуанкаре и его последователей, хотя многие особенности подобных систем были обнаружены еще Л. Эйлером в XVIII веке. Когда мы говорим о развитии системы, ато означает, что происходит увеличение числа и сложности элементен системы или связен между ними (о возрастании сложности системы) .

Весьма важным является понятие бифуркации (или катастрофы1 если следо";по терминологии Р. Тома) . Развитие системы происходит в некотором аттракторе, т. е. некоторой ограниченной "области притяжения" одного из стабильных или квази стабильных состояний системы. Сложные нелинейные системы обладают множеством аттракторов. Несмотря на то что система находится под воздействием как внешних так и внутренних флуктуаций, до определенного момента это развитие носит до статочно спокойный, если угодно, дарвиновский характер.

Но в силу ряда причин - чрезмерно большой внешней нагрузки или накопление флуктуаций - ситуация однажды может качественно измениться. Состояние системы может оказаться несовместимым с данным аттрактором, может оказаться разрушенным сам аттрактор за счет потери стабильности того возможного состояния, которое ошределяет "область притяжения". В подобных ситуациях система относительно быст-рю переходит в новый аттрактор (другими словами, в новый канал эволюции) . Подобная перестройка системы и носит название бифуркации.

В условиях бифуркации система может практически потерять "память". Последнее означает, что дальнейшая судьба системы в очень малой степени зависит от характера ее предыдущего развития. Превалирующую роль начинают играть те стохасгические факторы, действию которых подвержена система в период бифуркационных перестроек. Отсюда следует важнейший вывод: постбифуркационное состояние системы практически непредсказуемо.

При анализе возможного постбифуркационного состояния имеет смысл говорит! , только о некоторых возможных сценариях или общих тенденциях дальнейшего развития на основе общих законов материального мира.

Таким образом, эволюция любой развивающейся системы состоит из чередований спокойных дарвиновских периодов развития с периодами стремительных катастрофических перестроек.

Я не случайно употребил термин "дарвиновское развитие". Дело в том, что для описания этих этапов развития может быть использован язык дарвиновской триады: изменчивость, наследственность и отбор. В основе любого развития лежит рост числа и разнообразия организационных форм системы или ее элементов. Механизмы роста весьмa разнообразны, включая и прямую стохастику. Настоящее и будущее системы в той или