Екологія: біологія взаємодії. V-01. Довкілля та екологічне середовище

«Чверть» третя. ОРГАНІЗМИ У ДОВКІЛЛІ

V розділ. Аутекологія та основи середовищезнавства

5.01. Довкілля та екологічне середовище

Кожен еколог має вчитися бачити світ очима істоти, яку він вивчає.
Міхаель Бігон, Джон Харпер, Колін Таунсенд

Під час вивчення взаємного впливу організму та екологічного середовища, прийнято їх розділяти. Найчастіше організм та екологічне середовище розглядаються при цьому як щось незалежне одне від одного. Щоб довести, що це є спрощенням, розглянемо простий приклад. На березі річки сидить жаба (рис. 5.1.1). Вона є відкритою системою, яка безперервно обмінюється зі своїм середовищем речовиною, енергією та інформацією. Чи можемо ми розглядати жабу окремо від середовища? Лише умовно. Припинення обміну речовиною, енергією та інформацією жаби із зовнішнім середовищем означатиме її швидку смерть. Але навіть якщо ми перемістимо жабу в якісь інші умови, вона все одно збереже зв'язок із тим середовищем, до якого пристосована. Тварина, про яку ми говоримо, створена способом життя берегового зістрибувача у воду. У будові її кінцівок, тулуба, голови та органів чуття відбиті властивості берега та води. Молекули, що утворюють її тіло, побудовані з отриманих з цього середовища атомів і відбивають його елементний і ізотопний склад. Життєдіяльність жаби організована так, щоб вона могла отримувати необхідні ресурси, виживати та розмножуватися саме в цьому середовищі, а не у якомусь іншому. В цьому середовищі вона є доцільною, поза його межами вона буде здаватися безглуздим і нежиттєздатним виродком...

Рис. 5.1.1. Озерна жаба на літографії з книги Г. А. Буланже (кінець ХІХ століття). Підпис відбиває уявлення про систематику жаб, характерні для того часу

Але ж середовище ми-то можемо розглянути незалежно від жаби? Як сказати… Поруч із жабою ростуть кущики осоки. Жаба та осока перебувають в одному місці, але на них впливають різні фактори. Сонячне світло для жаби — джерело тепла та освітлення, необхідного для пошуку здобичі та завчасного виявлення небезпеки. Для осоки світло — джерело енергії для фотосинтезу, і тому для рослини є дуже важливий його спектральний склад. Ґрунт для жаби — опора, з якою та обмінюється теплом і, частково, водою. Для рослини надзвичайно важливим є склад ґрунтового розчину, що є для неї джерелом мінерального живлення. Та ж сама комаха виявиться для осоки хижаком, який може поїдати її тканини, а для жаби — потенційною жертвою. Навіть якщо для двох різних організмів є важливими ті ж самі якості середовища, все одно для одного з них це середовище виявиться надто спекотним, а для іншого — занадто холодним, для одного — сухим, а для іншого — вологим тощо. Оскільки екологічне середовище — це те, що впливає на організми, а на різні організми впливають різні якості середовища, різні організми знаходяться у різних екологічних середовищах! Ці, а також багато інших міркувань надають глибокого змісту принципу нерозривності та взаємовпливу організму та середовища, що був висунутий в XIX столітті фізіологом Іваном Михайловичем Сєченовим.

Так само, як ми не можемо відкинути вплив середовища на організм, нам потрібно розглядати й вплив організму на середовище, тому що в результаті обміну речовиною та енергією з організмом змінюється і саме середовище. Дихання, харчування, виділення, теплообмін жаби безперервно змінюють властивості середовища поруч із нею.

Втім, розуміючи всю нерозривність зв'язків організму і середовища, ми раз по раз їх розриватимемо, відповідно до редукціоністської (такої, що розчленовує) логіці вивчення складних систем. В аутекології прийнято умовно розділяти об'єкт вивчення (організм) і середовище, розглядаючи модель, що називається моноцен (умовно кажучи, «миша у пейзажі»).

Чи є поняття «довкілля» (=«навколишнє середовище») та «екологічне середовище» ідентичними? Визначаючи екологію як науку, ми сказали, що вона вивчає взаємодію організмів та надорганізмових систем із середовищем. Вже з цього визначення ясно, що основна властивість екологічного середовища не оточувати, а впливати. Щоб визначити, як впливає середовище, треба встановити, на кого саме чи на що саме воно впливає. У повній відповідності до наведеного у цьому пункті епіграфа, екологічне середовище можна розглядати лише стосовно певного організму або іншу біосистему. Отже, екологічне середовище — сукупність об'єктів і процесів, що впливають на певну біосистему, яка вивчається.

А чи можна розглядати середовище поза зв'язком із якимось конкретним організмом? В принципі, так, і це, наприклад, роблять географи або середовищезнавці (втім, середовищезнавці часто називають себе «екологами»). Але навіть у цьому підході позначається облік характерних для організмів властивостей. Наприклад, температура середовища набагато важливіша для організмів, ніж потоки нейтрино (випромінюваних Сонцем елементарних частинок, які дуже слабко взаємодіють із речовиною). Природно, що, описуючи будь-яке оселище, ми звернемо набагато меншу увагу на цей чинник, ніж, наприклад, на температурний режим! Наша увага до тих, а не інших особливостей середовища зумовлено тим, що ми взаємодіємо з нею як організми. У такому разі, довкілля — сукупність об'єктів та процесів, які можуть впливати на ті чи інші біосистеми, що знаходяться у певній ділянці простору.

«Вилучаючи» з метою описи із середовища той організм, «очима якого» дивиться його дослідник (див. епіграф), можна перейти до умовного розчленовування й самого середовища. Для вивчення середовища його умовно розділяють на окремі компоненти — фактори.