ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ, 2013, том 74, № 4, с. 243-252
УДК 574.38; 574.472; 581.55
СОВРЕМЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ ПОД ГРУЗОМ ЕСТЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ
© 2013 г. А. М. Гиляров
Московский государственный ун-т им. М.В. Ломоносова, биологический ф-т, кафедра общей экологии 119991 Москва, Ленинские горы
e-mail: Ghilarov@rambler.ru Поступила в редакцию 14.03.2013 г.
В статье рассматриваются два подхода, сосуществующие в современной экологии. Один, более старый, восходит к естественной истории и ориентирован, прежде всего, на описание наблюдаемого разнообразия явлений. Другой ориентирован скорее на поиск однообразия, на выявление скрытых механизмов и попытку выявить общие принципы функционирования тех или иных экологических систем.
Когда мы пытаемся обрисовать современный облик какой-то науки, то невольно подчеркиваем самые последние ее достижения, а порой даже самонадеянно рассуждаем о перспективах на будущее. Однако при этом мы нередко забываем, что у каждой науки есть историческая составляющая, есть наследие прошлого, которое как-то располагается в настоящем и время от времени о себе напоминает. Конечно, в разных науках ситуация складывается по-разному. В активно развивающихся дисциплинах, таких, например, как молекулярная биология, прошлое быстро становится историей и, по-видимому (специалисты меня поправят), не оказывает непосредственного влияния на то, что происходит в науке сейчас. Но в дисциплинах, развивающихся медленно и, скорее всего, еще далеко не достигших зрелости, старые подходы часто не вытесняются новыми, а продолжают с ними сосуществовать. Если трактовать какую-нибудь конкретную науку как некую систему, то ей всегда в той или иной степени свойственно то, что А.Л. Тахтаджян (2001) называл гетеробатмией (буквально «разноступенчато-стью») - наличие частей, находящихся на разных этапах эволюции.
Экология - наука о живом облике биосферы или согласно традиционному, идущему еще от
«Воспринимать мир научно - совсем не естественно, а условно в том смысле, что это предполагает какие-то предпосылки, которые сами ещё должны возникнуть или быть
человеком осуществлены...»
М.К. Мамардашвили // «Вопросы философии».
1990. № 10. С. 3-18.
Геккеля, определению, о взаимоотношениях организмов и среды, представляет как раз пример области знания, в которой гетеробатмия выражена очень ярко. С одной стороны, мы видим в экологии такие элементы вполне современной науки, как: 1) выдвижение проверяемых (фальсифицируемых) гипотез, которые могут быть опровергнуты эмпирическими данными; 2) постановку продуманных экспериментов с хорошим контролем; 3) моделирование (для выяснения того, как в принципе может, а как не может вести себя система при заданных условиях); 4) тщательный статистический анализ полученных данных.
С другой стороны, в экологии продолжают de facto бытовать (хотя и не декларируются!) представления, весьма архаичные, восходящие к естественной истории XVIII века, как то: 1) телеологическая трактовка многих процессов и структур, например, вера в то, что «цель» каждого вида -поддержание «природного равновесия» или по крайней мере целостности сообщества; 2) замаскированное представление о микро- и макрокосме, использование организма в качестве модели систем, не являющихся организмами s. str, например, популяций, сообществ, экосистем (Гиляров, 1988); 3) отказ от попыток выявить механизм явления и ограничение задач исследования исклю-
чительно описанием наблюдаемого; 4) жесткий детерминизм в трактовке структур и процессов, игнорирование стохастичности.
Невольно возникает вопрос - как относиться к подобной ситуации? Признать ее как данность, и, закрыв глаза на существующие противоречия, продолжать исследования в рамках устоявшихся традиций? Или же попытаться в ней разобраться, точнее, определить исходные установки разных парадигм и выявить существующие между ними противоречия. Автор статьи считает второй подход более конструктивным. В конце концов экологи должны осознавать, что происходит в их науке, адекватно оценивая не только ее успехи, но и неудачи.
СТАРАЯ И НОВАЯ ЭКОЛОГИЯ
Сосуществующие в современной экологии элементы новых и старых воззрений не обязательно являются взаимоисключающими. В принципе, они могут быть разбросаны во всевозможных сочетаниях по разным конкретным исследованиям. Отчасти так и есть. Но большинство работ все же распадается на две довольно четко различающиеся группы. Одна объединяет исследования, выполненные в рамках современной парадигмы (методологии), нацеленной на выявление неких базовых принципов устройства и функционирования живой природы. Другая объединяет исследования, выполненные в рамках старой, хотя и модифицированной, парадигмы естественной истории - особой, предшествующей биологии, формы организованного знания о природе, ориентированной прежде всего на описание множества разных объектов живой природы. Предельно огрубляя реальную картину, можно сказать, что первая парадигма (условно назовем ее «новой экологией») ищет однообразие, тогда как вторая (опять же условно назовем ее «старой экологией») - разнообразие. Для первой главное - это найти универсальное, для второй - уникальное. В самых общих чертах эти две парадигмы можно охарактеризовать следующим образом:
«Новая экология» направлена на выявление скрытого, на изучение процессов и механизмов, на распутывание цепочек причинно-следственных связей, лежащих в основе наблюдаемых явлений. Такому подходу соответствует определение экологии, уже давно сформулированное Чарльзом Кребсом (Krebs, 1985): экология есть «изучение взаимодействий, определяющих распределение и обилие организмов». Данное определение может показаться очень узким, сводящим деятельность
эколога к решению прикладных задач, но по сути своей оно предельно точное. Ведь здесь задается цель исследования и даже содержится намек на алгоритм ее достижения.
В поисках ответов на казалось бы частные вопросы «новая экология» на самом деле исходит из того, что описываемая реальность подчиняется определенным общим законам и что в ней действуют достаточно строгие универсальные количественные соотношения некоторых величин. Опираясь на эти законы и соотношения, легче разобраться в той или иной конкретной ситуации и предложить объяснение наблюдаемым явлениям. Например, закон экспоненциального роста гласит, что «численность популяции растет (или убывает) экспоненциально, пока окружающая среда по отношению к каждой особи в этой популяции остается неизменной» (Турчин, 2002). Соответственно построение модели, призванной объяснить динамику численности конкретной популяции, начинается с поиска в природе или лабораторном эксперименте тех факторов, которые не дают проявиться экспоненциальному росту.
Другой пример. Эмпирически установлено, что соотношение числа атомов углерода, азота и фосфора (C : N : P) в веществе морского планктона составляет 106 : 16 : 1 (так называемое соотношение Редфильда по имени американского океанолога Альфреда Редфильда, описавшего его еще в 1934 г.). Однако непосредственно в среде обитания фитопланктона, в верхних слоях водной толщи, соотношение азота и фосфора, хотя и сильно варьирует, оказывается в среднем равным не 16 : 1, а 14.7 : 1. Из этого делается вывод, что океанический фитопланктон в настоящее время (на небольших временных интервалах!) ограничен скорее азотом, чем фосфором (Falkowski, 1997). Таким образом, не только поиск универсалий, но и опора на универсалии при изучении любого конкретного случая - характерные черты «новой экологии».
«Старая экология» ориентируется не столько на выявление скрытого, сколько на описание того, что находится на поверхности. Структуры для «старой экологии» представляют гораздо больший интерес, чем процессы, которые сторонниками данного подхода фактически игнорируются. Структуры рассматриваются как данность, о происхождении которой лучше не задумываться. Эколог, продолжающий традиции естественной истории (а сейчас появилось даже такое выражение, как «научная естественная история» (Stuart et al., 2010)), должен быть прежде всего талантли-
вым наблюдателем, натуралистом в классическом смысле этого слова.
Поскольку мир живой природы отличается необычайным разнообразием, то у естественной истории и продолжающей ее «старой экологии» было и остается огромное поле работы. Упор на изучение разнообразия объектов, на выяснение того, что отличает один объект от другого, невольно приводит к тому, что «старая экология» оказывается теснейшим образом связанной с систематикой. Фразу «экология начинается с точного определения вида» автору этих заметок приходилось слышать неоднократно от зоологов и ботаников, считающих себя экологами, хотя следует заметить, что вторжение их в экологию на этом обычно и заканчивалось.
Подчеркивая разнообразие ситуаций, в которых оказываются те или иные организмы, зависимость их от множества факторов, а также уникальность (своеобразие) каждого вида, исследователи, придерживающиеся парадигмы «старой экологии», фактически отказываются от попыток выявления общих принципов, стоящих за наблюдаемыми явлениями. Они, скорее всего, просто не верят в возможность существования универсальных законов в мире, где «все от всего зависит». Кроме того, сам поиск таких законов не представляет для них особого интереса: ведь это отвлекает от главной задачи - описания разнообразия.
Преодолеть внутреннюю убежденность относительно того, что следует изучать, а что можно (нужно) игнорировать, очень непросто. В молодом возрасте это сделать легче. И не случайно всего 24 года было Г.Ф. Гаузе (пожалуй, наиболее яркому представителю «новой экологии» в России), когда вышла его книга «The Struggle for Existence» (Gause, 1934), подытожившая результаты смелых лабораторных экспериментов по проверке математических моделей межвидовых взаимодействий. В зрелом возрасте на проведение таких экспериментов решиться труднее: невольно давит груз знаний о множестве обстоятельств, которые с большой вероятностью могут повлиять на конечный результат и свести на нет искомый эффект. Другому исследователю, британцу Чарлзу Элтону, было 27 лет, когда вышла его «Ani
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.