CC BY
87
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 4 (22) 2012. с. 86-91.
УДК 113:574
ЭВОЛЮЦИЯ БИОГЕОТИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ В СИСТЕМНОМ ИЗМЕРЕНИИ
Вячеслав Иванович Табуркин Евгений Вячеславович Табуркин
Тюменская государственная сельскохозяйственная академия, кафедра философии г.Тюмень
bio-farm24@yandex.ru
почва, биогеоценоз, биогеосфера, структурно-функциональная связь, связи субординации и причинности, развитие, целостность, биогеотический круговорот, биотический круговорот.
В статье предлагается новое освещение эволюции биогеотической природы. В этих целях с позиции синтеза принципов развития и целостности проводится исследование основных систем биогеотической природы: почвы, биогеоценоза и биогеосферы в целом, и на этой методологической основе выясняются общие закономерности организации, функционирования и развития указанных природных образований в целостной концепции эволюции биогеотического мира.
EVOLUTION OF THE BIOGEOTICHESKY NATURE IN SYSTEM MEASUREMENT
Vyacheslav Ivanovich Taburkin Evgeniy Vyacheslavovich Taburkin
Tyumen State Agricultural Academy, philosophy chair, Tyumen
soil, biogeocenosis, biogeosphere, structurally functional connection, connection of subordination and causation, development, integrity, biogeotichesky circulation, biotic circulation.
In the article a new review of evolution of the biogeotichesky nature is offered. In these purposes with the position of synthesis of development principles and integrity, the main systems of the biogeotichesky nature is carried out: soils, a biogeocenosis and a biogeosphere as a whole, and on this methodological basis find out the general regularities of the organization, functioning and development of the specified natural formations in the complete concept of evolution of the biogeotichesky world.
Перед современной наукой стоят исключительно важные и ещё слаборазработанные общетеоретические и методологические задачи, связанные прежде всего с исследованием закономерностей систем природного мира. Особенно это относится к изучению эволюции сложных биогеотических образований, интегрирующих в себе живую и неживую природу. Поэтому главной целью нашего исследования является новое
освещение теоретических моделей эволюции природных биогеосистем с позиции синтеза принципов развития и целостности.
С этой позиции биогеотический мир выступает как система, иерархия взаимосвязанных уровней организации, причём компоненты низшего уровня организации служат основой более высокого уровня. В этой связи в биогеотической природе можно выделить ряд уровней её организации, объединяющий в своей структуре живую и неживую природу: почву, биогеоценоз и биогеосферу нашей планеты.
Почва как особый уровень организации биогеотической природы характеризуется определённой внутренней структурой. Её структуру составляют такие взаимодействующие между собой части, как твёрдая (органическая и минеральная), жидкая, газообразная и живая [1, с. 173; 16, с. 7-14; 15, с. 67-92; 9, с. 35].
Эволюция всех частей почвы выработала определённые связи между ними, определённую корреляцию между частями в едином целом. Связь частей по типу корреляции представляет собой такое взаимодействие, где всякое изменение одной части отражается на остальных и представляет собой ответ на изменение других частей, воздействующих на неё [18, с. 21]. Поэтому познание такого типа связей имеет большое значение для становления целостной эволюционной картины объекта и нашего исследования почвы. Выявление связей по типу корреляции позволяет количественно проанализировать функциональную зависимость между основными компонентами почвы. Этот анализ особенно важно проводить в связи с наметившейся в последнее время тенденцией внедрения математических методов в исследование процессов почвообразования. С позиции указанных целостных аспектов можно выявить более глубокие функциональные закономерности в эволюции почв.
Надо отметить, что в настоящее время исторический и целостный подходы в почвоведении обогащаются и конкретизируются концепцией иерархии структурных уровней почвы, а именно, изучением почвы на всех её структурных уровнях организации - от атомно-молекулярного и ионного до почвенного покрова [11, 2, с. 24-31; 3; 17]. Концепция иерархии структурных уровней почвы играет важную роль в методологии эволюционных и системных исследований. Для познания свойств и функций почвы не достаточно изучить какой-то один уровень, а необходимо изучить взаимосвязь и взаимодействие всех уровней организации почвы. Этот важный методологический принцип надо дополнить ещё положением о связях свойств и процессов на различных уровнях организации почвы.
В почве, как и в других природных системах, протекают процессы, имеющие различный характер, зачастую связанный с тем или иным её структурным уровнем организации. Так, И.П. Герасимов и В.М. Фридланд выделяют две группы почвенных процессов: почвенные режимы (водно-воздушный, тепловой, кислотно-щелочный и др.) и элементарные почвенные процессы [5, с. 5-10]. В нашей литературе есть исследования, где элементарные почвенные процессы в свою очередь дифференцированы по уровням организации почвы на микропроцессы (по А.А. Роде) [10], или элементарные почвенные процессы первого порядка (по И.П. Герасимову), мезопроцессы (по И.П. Герасимову -элементарные процессы второго порядка), и наконец, на макропроцессы [4, с. 481 -487].
Почвенные процессы и свойства особо организованы в пространстве. Это выражается в определённой иерархии почвенных процессов связанной с определённой иерархией структурных уровней почвы. В этом смысле концепция структурных уровней организации почвы позволяет полнее осмыслить в современном почвоведении его структурно-генетическое ядро - учение о свойствах почв как следствие идущих в них процессов, о факторах почвообразования, включая сюда и человеческую деятельность, как движущихся силах этих процессов, а также о выделении почвы как особого природного и культурно (антропогенного - природного) тела.
Почва как низкий уровень организации и саморазвития биогеотической природы служит основой более высокого уровня её организации и саморазвития - биогеоценоза, а
последний является основополагающей структурной единицей в образовании более сложной целостной системы - биогеосферы (биосферы). Подход к биогеоценозу и биосфере как сложным целостным системам широко уже используется в современной науке [6, с. 238-257; 8, с. 268-286; 12, 13] и во многом способствует более чёткому исследованию не только их структурного единства изменения, но и функционированию (движения) и развития этих природных образований.
Биогеоценоз - сложное природное образование. Среди целостных систем природы этот объект представляет наибольший интерес [14]. Особенностью этого целого является то, что биогеоценоз формируется в условиях, которые обеспечивают такое усложнение материи, повышение такой организации объекта, которое ведёт к возникновению сначала живого вещества, а затем на его основе и почвенного покрова и других природных объектов. Биогеоценоз включает в себя в качестве структурных единиц и такие в свою очередь чрезвычайно сложные объекты, как зооценоз, фитоценоз, почва с её многообразными взаимоотношениями между живой и неживой природой, а также ряд абиотических факторов, таких как земное тяготение, материнские горные породы, рельеф, климат, грунтовые, почвенные и поверхностные воды и др.
В преобразованном биогеоценозе сюда включается и интегрирующая деятельность человека. Биогеоценоз также как и почва является открытой системой, только более высокого порядка. В свою очередь это целостное образование является основной структурной единицей в возникновении всей биогеосферы нашей планеты.
Следовательно, на основе структурно-функционального подхода в познании выражается актуальный «срез» с действительного объекта биогеотический природы. В нём прослеживается онтогенез развития природных биогеосистем, а именно, порождение их отдельными структурными единицами, частями.
Отражение этих типов связей в процессе познания выражает целостность эволюции исследуемых нами биогеосистем со стороны их закономерностей организации, структурного единства, изменения. В этом случае структурно-функциональное описание эволюции биогеосистем типа почвы, биогеоценоза и биогеосферы в целом оказывается очень мощным средством их анализа. Однако дело меняется коренным образом, когда останавливаются лишь на этом виде анализа в исследовании таких биогеосистем. В этом случае структурно-функциональное описание становится явно недостаточным при выражении внутренней основы и источников функционирования и развития биогеосистем. Поэтому в целях более глубокого познания эволюции природных биогеосистем и необходимо, на наш взгляд, включить в целостную модель развития также связи субординации и причины.
Значение выделения внутренней основы и внутренних связей в процессе познания трудно оценить, ибо главная задача исследования целого «состоит не только в констатации связи и упорядоченности компонентов системы, а скорее всего - в раскрытии всеобщих принципов организации системы» [19, с. 8]. В связи с этим весьма большую актуальность в исследовании эволюции почвы, биогеоценоза и биогеосферы как целостных систем приобретает вопрос о субординирующей роли живого вещества и его круговорота как всеобщего основания, внутреннего взаимодействия их частей.
Живое вещество и его круговорот - это та единица, та «клеточка», в которой как бы в свёрнутом виде заложены богатейшие отношения, свойства исследуемых нами природных объектов как целостных систем. В отличие от абстрактно-общего определения, получаемого в результате эмпирического анализа и синтеза, где полностью стёрта специфика и сущность биогеосистем, живое вещество, полученное в результате теоретического анализа, выражает сущность противоречивости взаимодействия этих природных образований.
Так, в почве изменение минеральной, органической, жидкой и газообразной частей находится в прямой зависимости от деятельности её живых организмов или живой её части. Благодаря живому веществу в почве поддерживается взаимообусловленность и
взаимодействие всех частей почвы, их относительная устойчивость. Живая часть, интегрируя все части почвы в единое целое, выступает в тоже время главной материальной основой её саморазвития. Живые организмы играют особую роль в почве и других природных системах из-за способности обеспечивать все необходимые звенья круговорота вещества и энергии, начиная от автотрофной ассимиляции углекислоты и связывания молекулярного азота и кончая полной минерализацией любых природных органических соединений. Такое утверждение о живом веществе и его круговороте как внутренней основе, интегрирующем факторе взаимодействия природных биогеосистем и их частей, на наш взгляд, согласуется и с мнением известных учёных -естествоиспытателей В.И. Вернадского, В.Н. Сукачёва, В.Р. Вильямса, Б.Б. Полынова, В.А. Ковды, Э.В. Гирусова, Р. Тейте, Дж. Хатчинсона и многих других.
Дальнейший путь исследования сложного объекта предполагает движение мысли к изучению внутреннего единства всех частей объекта, движение мысли от простого, «клеточки» к сложному конкретному целому. Этот путь в познании целостных сложных объектов есть путь теоретического синтеза. На основе теоретического синтеза познания можно более глубоко исследовать сущность противоречивости взаимодействия объекта, познать причины и источники его самодвижения. При этом источник развития диалектика усматривает в противоречиях, внутренне присущих самим целостным, сложноорганизованным системам. Такое обоснование диалектики процесса познания сложных объектов и надо учитывать в исследовании причин и источников самодвижения и саморазвития изучаемых нами природных биогеосистем.
Живое вещество выступает в биогеотических системах той внутренней основной, интегрирующей силой, благодаря которой и стало возможным появление этих первичных природных систем и их дальнейшей эволюции. Все изменения в них начинаются с изменения структуры живого компонента. С того самого момента, когда простейшие живые существа поселились на рухляковой породе и образовались первичные почвы и биогеоценозы и до настоящего времени, живые организмы оказывали и оказывают самое непосредственное влияние на их самозарождение и саморазвитие. Неорганическая природа как бы противостоит живой на всех уровнях как внешняя среда, качественно отличаясь от последней. Живое, раз возникнув из неживого, по мере дальнейшей эволюции приобретает относительную самостоятельность и начинает активно воздействовать на внешнюю среду, что выражается в приспособлении ими определённых абиотических условий, столь необходимых для их существования. Наступают определённые взаимоотношения между живой и неживой природой. Создаются сложные природные образования типа почвы, биогеоценоза, ландшафта и др., где обменные связи между живыми и неживыми компонентами особенно проявляются. Только вскрыв диалектику живого и неживого в таких сложных природных системах, как почва, биогеоценоз и биогеосфера в целом, можно уяснить материальные основы не только их происхождения, но и зарождение живого вещества на нашей планете.
Итак, включение в структуру принципа развития системных связей по типу субординации и причинности позволяет глубже и полнее познать противоречивость взаимодействия, внутреннюю основу, интегрирующий фактор в самодвижении и саморазвитии природных биогеосистем, а именно, - живое вещество и его круговорот. В теоретическом объяснении системы особое место принадлежит исследованию внутренних причин, источников её саморазвития. В нашем примере исследования почвы, биогеоценоза и биогеосферы в целом основными источником их саморазвития является противоречие живого и неживого и их круговоротов, конкретизирующееся как синтез и ресинтез (разложение) органического вещества.
Объектом целостного исследования являются и общие закономерности, направленность эволюции биогеосистем нашей планеты. Этот этап познания осуществляется на основе системно-исторического подхода. С позиции системноисторического подхода можно обнаружить, что биогеотический круговорот является
элементарной формой саморазвития биогеотической природы как целостной системы. В биогеотическом круговороте как целостном природном процессе определяющим фактором, внутренней основой является живое вещество. Живое вещество включается как часть в сложные биогеотические круговороты почв, биогеоценозов и биосферы в целом. Поэтому исследование общих закономерностей развития живого вещества и его круговорота указанных систем имеет большое значение и для выявления общих закономерностей развития биогеотической природы Земли. Для этого мы должны вскрыть диалектический характер взаимосвязи биогеотического круговорота таких целостных систем как биогеоценоз и биогеосфера и неотъемлемого их компонента - почвы. Надо отметить, что самое важное это диалектическое положение конкретно выражается в том, что основные закономерности саморазвития биогеотической природы как целостной системы, в общем, определяют и эволюцию её частей. Живое вещество и его круговорот представляет довольно сложную структуру, состоящую из фитоценоза, зооценоза, микробиоценоза. Причём все эти ценозы вплетены в многообразные взаимосвязи друг с другом и с остальными компонентами неживой структуры. Живое вещество функционирует и развивается как сложный биогеохимический круговорот вещества и энергии. Биогеотический круговорот в биогеоценозах и биосфере в целом базируется в основном на круговороте таких биофильных элементов, как азот, углерод, кислород, фосфор и др.
Биогеотический круговорот как целое представляет собой сложный полициклический процесс обратимых и необратимых изменений, состоящих из отдельных звеньев, витков. В структурах отдельных звеньев биогеотического круговорота можно выделить линии как прогрессивных, так и регрессивных изменений. В силу этого биогеотический круговорот выступает как диалектическое единство прогрессивных и регрессивных изменений. Вместе с тем обмен веществом и энергией между отдельными фазами круговорота и последних с внешней средой связывает отдельные витки, звенья круговорота в единый необратимый процесс развития биогеотического мира.
Диалектический характер взаимодействия целого и частей предполагает выявление не только ведущей роли целого, но и выявление относительной самостоятельности частей. Относительная самостоятельность частей целого проявляется, прежде всего, в том, что каждая часть обладает своими специфическими свойствами, оказывающими в свою очередь влияние на развитие целого. Вот такую самостоятельную часть биогеоценозов и биогеосферы как целостных систем представляет собой почва.
Если живому веществу и его круговороту принадлежит роль главной движущей силы в эволюции биогеоценозов и биогеосфера в целом, то почва является тем их компонентом, который закрепляет создавшиеся эволюционные изменения. Роль почвы объясняется тем, что из всех компонентов живой и неживой природы почва наиболее медленно изменяется. В этом смысле в структуре круговоротов живого и неживого вещества почва обладает известной относительной самостоятельностью, «консерватизмом». Поэтому она и является, прежде всего, носителем исторических свойств биогеотического круговорота. Почва - это наиболее устойчивый «след» в истории развития живой природы. Любые изменения, особенно такие, которые определяют общее направление эволюции органического мира, так или иначе, закрепляются в свойствах почвы. Вот почему почва и является, по меткому выражению В.В. Докучаева, «зеркалом» развития биогеоценозов и биогеосферы в целом в большей степени, нежели остальные их компоненты. Неслучайно, это и навело В.Р. Вильямса на мысль, что эволюция органического мира на суше земной поверхности есть в то же время эволюция и почвенного покрова [1, с. 430-456]. Причём их основные закономерности и общая направленность совпадают. Поэтому те закономерности, которые присущи общей направленности эволюции живой природы в целом, присущи и почвенному покрову. Такова диалектика основных закономерностей и общей направленности эволюции живой природы и почвенного покрова нашей планеты.
Таким образом, исследование сложных саморазвивающихся систем типа почвы, биогеоценоза и биогеосферы в целом, познание биогеотического круговорота и целостных механизмов его функционирования и развития дает возможность чётче проследить взаимосвязь и взаимодействие эволюционных процессов живой природы и почвообразования. А это, в свою очередь, оказывает влияние на более полное и глубокое понимание общих закономерностей, направленности, сущности эволюции биогеотической природы нашей планеты. В этом смысле закон прогресса и регресса почв и других природных образований, выдвинутый впервые ещё В.В. Докучаевым в самом общем виде получает более чёткое выражение в почвоведении, в том числе и в других науках о биогеотических системах, с позиции системно-исторического подхода.
Литература
1. Вильямс В.Р. Развитие первичного почвообразовательного процесса //Избр. соч., т. 2. - М.: Сельхогиз, 1949. - С. 430-456.
2. Воронин А.Д. К проблеме теоретического анализа и синтеза в науке о почве//История и методология естественных наук. Вып. 24. Почвоведение. - М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1980. - С. 24-31.
3. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. - М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1984. - 204 с.
4. Герасимов Г.П. Использование понятий об элементарных почвенных процессах для генетической диагностики почв. Т. 632. - Наука, 1974. - С. 481-487.
5. Герасимов Г.П., Фридланд В.М. Историческая роль и современные проблемы докучаевского генетического почвоведения//Почвоведение, 1984, №4. - С. 5-10.
6. Гирусов Э.В. Биосфера как целое//Проблема целостности в современной биологии. - М.: Наука, 1968. -С. 238-257.
7. Ковда В.А. Основы учения о почвах. В 2-х кн. Кн. 1. - М.: Наука, 1973. - 446 с.
8. Куркин К.А. Некоторые методологические проблемы исследования биогеоценозов и ландшафтов//Проблемы методологии системного исследования. - М.: Мысль, 1970. - С. 268-286.
9. Почвоведение: Почва и почвообразование. Ч. 1. - М.: Высшая школа, 1988. - 400 с.
10. Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 1971. - 92 с.
11. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. - М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1975. - 292 с.
12. Семёнов Ю.М. Ландшафтно-геохимический синтез и организация геосистем. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 1971. - 145 с.
13. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафтов (Проблемы методологии и теории). - М.: Мысль, 1981. - 239 с.
14. Сукачев В.Н. Основы лесной биогеоценологии. - М.: Наука, 1964. - 417с.
15. Таргульян В.О. Почва как поверхностно-планетарная оболочка биосферной планеты//Новое в землеведении. - М.: Наука, 1987. - С. 67-92.
16. Томсон Л.М., Троу Ф. Почвы и их плодородие. - М.: Колос, 1982. - 462 с.
17. Фокин А.Д. Почва, биосфера и жизнь на планете. - М.: Наука, 1986. - 176 с.
18. Югай Г.А. Проблема целостности организма. - М.: Соцэкгиз, 1962. - 248с.
19. Югай Г.А. Субстанциональный принцип органической живой системы//Проблема целостности в современной биологии. - М.: Наука, 1968. - С. 7-16.
