Программа разрушение, восстановление, сохранения

Программа разрушение, восстановление, сохранения. Первый случай – это положительная обратная связь, связь-разрушитель. Если она образовалась в каком-то месте, где все детали были подогнаны друг к другу, все процессы согласованы, то равновесие немедленно нарушается. Рассмотрим, например, чистое озерко, в котором, не ведая беды, плавают окуни и водомерки. Если наступает момент, когда озеро начинает зарастать кубышками и водяными лилиями у берегов, рдестом (водяной чумой) – со дна, то оно обречено. Растения берут себе в союзники донный ил и вместе с ним образуют программу-разрушитель, положительную обратную связь. Дело в том, что водной растительности для быстрого размножения нужна теплая вода, а теплой вода становится тогда, когда озеро мелеет. Отмирают мясистые корневища водолюбов, из их остатков образуется черная жижа и накапливается на дне.

Больше или – лучше прогревается вода – все больше набирают силу плавающие растения. К лилиям присоединяются телорез, стрелолист, водяной лютик, поверхность озера затягивается ряской. Рыбам уже нечего делать в таком водоеме, а сам он за несколько лет превращается в зыбучее болото с «окнами» – ловушками для неосторожных. Чем толще слой ила и растений, тем быстрее происходит зарастание. Это понятно – ведь все друг другу помогают: растения – накапливаться илу, ил – повышать температуру воды, теплая вода – росту растений. Оттого и называют такую обратную связь положительной.

Еще программа, на этот раз отозвавшаяся на жизни всей Земли. Когда на планете еще не было наземной растительности, атмосфера содержала очень мало кислорода. Не было, следовательно, и защитного слоя из озона (трехатомного кислорода). Губительные  космические  лучи  проникали до самой поверхности суши. Живые существа могли обитать только в морской воде и отложениях ила на берегу, куда лучи не проникали. Но мало-помалу из земных недр и благодаря первым растениям, обитающим в океане, кислород стал накапливаться в атмосфере и превращаться в озон. Растениям стало легче дышать – и в прямом, и в переносном смысле – под таким зонтиком. Растения вышли наружу, разрослись и стали выделять еще больше кислорода. Многие простейшие организмы перешли на кислородное дыхание, стал бурно развиваться мир подвижных существ, животных. В конце концов обратная связь растения – кислород – растения совершенно преобразила лик Земли, покрыв ее живым зеленым ковром, густонаселенным многочисленными потребителями кислорода. Разрушение бескислородной атмосферы в этом случае, к счастью, пошло на пользу живым существам.

Но вот другой случай. Обратная связь способна не только нарушать равновесие, но и восстанавливать его. Это отрицательная обратная связь. Значит, один из участников связи не помогает, а мешает другому партнеру делать свое дело. Как волки мешают зайцам чересчур размножаться. Как снег мешает солнцу нагревать поверхность земли.

Солнце, надо отдать ему должное, греет и светит так, будто невидимый истопник непрерывно подкручивает регулятор, не давая пламени в котле ни потухнуть, ни слишком сильно разгореться. И все-таки кое-какие колебания бывают.  Вот тут и вступает в дело всемирный регулятор тепла. Между температурой океана и площадью облаков над океаном существует обратная связь. Как только Солнце присылает на Землю немножко больше энергии, чем обычно, он тут же включает программу защиты. Осуществление программы заключается в цепочке последовательных процессов: повысилась температура воды – и усиливается испарение. Концентрация водяных паров в атмосфере образует больше ослепительно белых облаков. Это увеличивает количество лучей, которые отражаются  от  облаков  и  отправляются обратно в космическое пространство. Таким образом сигнал, проходя по цепочке, возвращается к температуре, и она снова приходит в норму.

Если, наоборот, солнечного тепла приходит меньше, то по той же цепи идет сигнал с противоположным знаком: вода становится холоднее, облаков меньше, значит, до земли и воды походит больше солнечного тепла и температура снова выравнивается. Океан занимает больше 2/3 поверхности земного шара, поэтому является мощным регулятором и допускает лишь незначительные температурные отклонения.

В мире диких зверей, растений, насекомых, вероятно, еще больше восстановительных обратных связей, чем в неживой природе. Если, например, слишком сильно размножаются лоси, кабаны, мыши-полевки, они быстро съедают запасы провизии, выделенные им природой, и начинают голодать, болеть. Тут их настигают хищники – ласки, совы, волки, – и равновесие восстанавливается. То же с растениями: когда их чересчур много, им не хватает света, воды, азота, фосфора. Самые слабые погибают, и восстанавливается нормальная густота трав или деревьев.

Если представить себе, что каждый вид мхов, трав, бактерий, жуков, клещей, деревьев, зайцев, оленей и всех прочих удерживается от перенаселения такими автоматическими регуляторами, то уже нетрудно сообразить, откуда берется всеобщее равновесие в природе, о котором вроде бы никто специально не заботится. Если только люди по своей глупости не испортят этих механизмов, волки никогда не съедят всех лосей и зайцев. И Земля не превратится в пустыню.

Наконец, в природе существует еще сохраняющая, или конкурентная, обратная связь. Это такая программа, которая работает как переключатель диапазонов в радиоприемнике: вправо – длинные волны, влево – средние. Если приемник исправен, он сам никогда не перескочит на другую частоту. В природе нередко случается так: если два вида животных или растений борются за место под солнцем, то вместе они как раз и образуют такой переключатель. Победил один из них – это значит, что другому без посторонней помощи уже не подняться. Вид-счастливчик давит на конкурента, отбирает у него питание, свет, так что побежденный на задворках еле-еле концы с концами сводит.

В наших лесах люди поселили енотовидную собаку, которая до этого обитала на Дальнем Востоке. Там, где новоселу удалось по каким-то причинам закрепиться, почти исчезла лисица. Дело в том, что лиса питается теми же самыми мышами и птичками, что и гостья, на двоих еды не хватает, поэтому остается кто-то один. Где удержалась лиса, енотовидная собака – редкость.

Не только животные, а даже целые экосистемы могут между собой конкурировать, превращаясь в большой переключатель. Вот так в лесостепи на одной и той же территории могут расти и лесные, и степные растения. Те и другие хорошо приспособлены к своей компании: степные к степным, лесные к лесным. Они и действуют как две хорошо сыгравшиеся команды. Поэтому если участок захватила одна команда, то посторонним туда вход запрещен. Так и сохраняют: лес – свои владения, степь – свои.

X
Loading