Медленное кино «На гнезде с куликом-сорокой» и программа устойчивости жизни

Обновление сайта биотической регуляции окружающей среды.

Приветствуем наших читателей на нашем сайте в новом году и предлагаем научно-популярную статью «Программа устойчивости жизни», а также медленное кино «На гнезде с куликом-сорокой» (3 часа).

Кулик-сорока и куличок-сорока

Статья про устойчивость программы жизни рассказывает о том, какие механизмы предотвращают генетический распад. И о том, как наблюдаемые особенности организации жизни объясняются необходимостью предотвращать этот распад. Мы считаем эту тему исключительно важной (см. раздел «генетика/эволюция»). Одно из утверждений статьи, выделенное редактором, следующее: «Все особи популяции генетически различаются. Это различие, часто называемое генетическим разнообразием вида, в действительности характеризует разнообразие ошибок.» Подробнее об этом можно почитать здесь, а также на блоге профессора Дэна Граура здесь.

Далее, для чего нужно, например, деление популяции на самцов и самок (половой диморфизм)? При таком делении возникает возможность не уничтожать особей с распавшейся генетической программой, изгоняя их с территории, пригодной для жизни, а отстранять их от размножения, оставляя возможность существования в популяции. Любая взрослая особь в полигамной популяции животных обладает ценностью. При моногамии эти преимущества утрачиваются, возникает жёсткая борьба за территорию с выдворением наименее конкурентоспособных особей с территорий, пригодных для жизни.

Кулики топают

Кулики-сороки для выяснения конкурентоспособности соседей периодически собираются вместе и издают характерные громкие крики, опуская голову, топая и кивая своими красными носами. Иногда они наскакивают друг на друга. Они могут проделывать это как в полёте, так и на земле, причём участвуют в этих демонстрациях как самцы, так и самки (когда не сидят на гнезде). Читать далее

О лесопосадках и короедах

Обновление сайта биотической регуляции окружающей среды

17 декабря 2016 [Ваши вопросы]
Вопрос  №32. Почему на своём сайте Вы не призываете к конкретным действиям? Ведь можно высаживать продуктивные леса, зарабатывая хорошие деньги и одновременно восстанавливая природу и окружающую среду.
Постоянная ссылка.
Ответ опубликован 17 декабря 2016.
Автор вопроса: Олег и другие читатели.
Вопрос задан 22 мая 2016.

Краткий ответ

Окружающую среду, включая режим осадков, регулируют естественные ненарушенные экосистемы. Они состоят из строго определённых наборов видов — бактерий, грибов, мхов, лишайников, деревьев, кустарников, трав, насекомых, почвенных беспозвоночных, простейших микроорганизмов и проч. Каждый из этих видов потребляет свою строго определённую долю продукции экосистемы и осуществляет свою строго определённую работу. В естественной экосистеме максимальна не продуктивность, а устойчивость самой экосистемы и регулируемой ею окружающей среды.

Произвольные наборы видов деревьев, отобранные по критерию экономической целесообразности, не осуществляют биотической регуляции и не способствуют поддержанию устойчивости окружающей среды. Они не обладают генетической информацией, необходимой для выполнения этой сложнейшей работы. Напротив, такие неправильно функционирующие биологические системы могут окружающую среду лишь дестабилизировать — например, нарушив круговорот воды (см. простой пример с кактусами и тополями здесь).

Посадки высокопродуктивных деревьев необходимы только для обеспечения потребностей человека в древесине и других древесных продуктах (включая эстетическое удовольствие). В отрыве от стратегической цели — прекращение эксплуатации и восстановление естественных лесов — плантации вредны ещё и потому, что создают иллюзию действий, направленных на улучшение экологической ситуации. Однако плантации могли бы принести огромную пользу в деле сохранения и восстановления естественных лесов России, если бы производились в больших масштабах вблизи промышленных центров таким образом, чтобы промышленные рубки естественных могли быть полностью прекращены. Для этого необходима государственная стратегия охраны лесов, взаимодействие бизнеса с государством и обществом, а также опыт таких посадок в России, в наработке которого может принять участие каждый человек.

Обсудим эти положения подробнее на примере ситуации с еловыми плантациями в Чехии.

Еловые плантации в Чехии, уничтоженные короедами
Еловые плантации в Шумавском национальном парке, уничтоженные короедами. Фото предоставлено проф. Яном Сермаком.

 

Особая точка в технологическом развитии общества

Основные биологические потребности человека (воздух, вода, еда, физическая активность, территория и др.) имеют абсолютную, а не относительную природу. Без учёта абсолютных величин относительные факторы типа имущественного неравенства дадут искажённую картину социальной напряжённости.

Простой пример: если один человек получает один рубль, а другой десять, но первый может купить на рубль только одну десятую необходимой еды, и, следовательно, умирает с голоду, ситуация взрывоопасная. Если же первый на рубль может купить столько еды, сколько ему надо, а второй на десять рублей – в десять раз больше, и оба сыты, то никаких взрывов может и не быть. В предреволюционной России за счёт общей бедности (в абсолютных величинах) ситуация была ближе к первому случаю.

Технологический прогресс обеспечил переход через особую точку, когда подавляющая часть популяции в развитых странах удовлетворила многие из основных потребностей (подробнее http://www.bioticregulation.ru/news.php?nn=48&lang=ru). После этого разница в доходах перестала линейно отображать разницу в реальном уровне жизни. Раньше бедный занимался тяжёлым физическим трудом, а богатый – нет, в этом было их главное различие. Теперь абсолютно у всех (в цивилизованном мире) есть горячая вода, отопление, а физическим трудом занимаются единицы.

Если раньше (в доиндустриальную эпоху) бедный ходил пешком, а богатый ездил в карете, то сейчас ездят все. Разница между поездкой на метро (для бедного) и поездкой в лимузине (для богатого), несмотря на огромную разницу в денежном выражении, ничтожна с биологической точки зрения по сравнению с разницей между хождением пешком (передвижением за счёт своей биохимической мощности) и ездой (передвижением за счёт внешней энергии). В то же время ни бедные, ни богатые некоторые базовые потребности по-прежнему удовлетворить не могут.

После прохождения обществом особой точки необходимы новые подходы к исследованию не удовлетворённых потребностей общества и выявлению устойчивых способов его существования.

Диалоги с читателем 4: Вновь об углероде, температуре и биоте

«Смил в новой книге «Harvesting the Biosphere» приводит множество данных про уничтожению естественного лесного покрова планеты. Если коротко, то по оценкам Otto Schluter в 900 году леса в Центральной Европе занимали примерно 70%, в то время как в 1900 – 25%. Смил приводит оценки Ричардса (Richards 1990) – 180 млн. га лесов умеренного пояса было вырублено в Евразии и Северной Америке с 1700 по 1850 и примерно 130 млн. га с 1850 по 1920, причем Россия ответственна за половину этого объема. После того как уголь заменил биомассу в первичном энергобалансе – темпы вырубки лесов в развитых (в то время) странах остановились. В конце 20 века темпы вырубки лесов были значительными в Западной Африке и Юго-Восточной Азии. Уничтожение первичных лесов в доиндустриальную эпоху было реально значительным, сопоставимым с современным. Но концентрация СО2 начала увеличиваться только с 60-х годов 20 века. В результате роста выбросов углерода от сжигания ископаемых. Почему значения концентрации углерода не росли до, если леса уничтожались?»

Читать далее

К итогам Лондонской Олимпиады: энергетические рекорды людей и животных

А. М. Макарьева, В. Г. Горшков

  • Кто и почему чемпион среди чемпионов: Сергей Кирдяпкин, Иван Ухов, Усэйн Болт или Майкл Фелпс?
  • Что было бы с блохой, если бы она прыгнула в высоту на два метра?
  • В каком виде спорта человек уступает только ослу и слону?
  • Долгосрочная дисквалификация Homo sapiens на Олимпиаде жизни

Все животные способны передвигаться. Но каждый биологический вид достиг совершенства в строго определенных видах передвижения. Одни виды являются рекордсменами в беге, другие в ходьбе или в ползании по земле, третьи в акробатике на деревьях. Стрижи лучше всех летают, но способны лишь медленно ползти по земле в попытках добраться до возвышения, с которого можно взлететь. Гагары летают в воздухе и под водой, но не умеют ходить. Они с трудом подползают к своему гнезду, которое поэтому обязательно должно быть расположено у кромки озера или реки, но не на берегу моря с его отливами и приливами. Кроты могут прорывать ходы под землей со скоростью до десяти сантиметров в секунду, но практически не выходят на поверхность. Обезьяны-брахиаторы, двигающиеся с помощью рук, совершают непревзойденные акробатические трюки на деревьях, не спускаясь на землю.

Как поддерживаются эти навыки передвижения и другие видоспецифические навыки животных? Ответить на этот вопрос можно, рассмотрев принципы поддержания устойчивости организации жизни. Читать далее

Как леса направляют воздушные реки

Макарьева А.М., Горшков В.Г., Ли Б.-Л. (2012) Вновь к проблеме влияния леса на атмосферный транспорт водяного пара и осадки. Theoretical and Applied Climatology, doi: 10.1007/s00704-012-0643-9.

Круговорот воды на суше обязан своим существованием атмосферному транспорту влаги с океана на сушу. Свойства этих влажных воздушных рек, осуществляющих приток водяного пара вглубь континента для компенсации гравитационного стока жидкой воды с суши в океан, напрямую определяют изобилие или нехватку влаги в том или ином регионе. Концепция биотического насоса объясняет, почему воздушные реки охотно текут с океана на сушу, если та покрыта естественным лесом, и почему они не делают этого, когда лес на суше отсутствует.

По сравнению с предыдущими работами, в новой статье мы использовали глобальную (а не континентальную) базу данных по осадкам, которая позволяет не только исследовать распределение осадков на суше, но и сравнить его с распределением осадков над близлежащим океаном. Мы также проанализировали сезонные (а не только среднегодовые) изменения в распределении осадков в основных лесных регионах мира. Помимо тропических дождевых лесов, мы исследовали распределение осадков вдоль самого длинного (более 7 тыс. км) лесного пояса в мире — Евразийского бореального леса. Эти данные показывают, как активно работающий летом лес выигрывает водяную войну с Атлантическим океаном, стягивает с него практически всю влагу и равномерно распределяет по континенту. Зимой лес спит, не может интенсивно тянуть влагу на сушу и потому проигрывает океану. Поэтому осадки над Атлантическим океаном зимой, несмотря на минимальное испарение над океаном, возрастают в три раза по сравнению с летними. Для сравнения, обезлесенная Австралия не способна затягивать влагу вглубь суши ни в сухой, ни во влажный сезоны, то есть, независимо от изобилия или отсутствия влаги над близлежащим океаном.

В последнее время проявляется удобная для многих тенденция винить глобальные изменения в любых региональных катаклизмах, связанных с круговоротом воды (засухах, пожарах или наводнениях). Результаты по биотическому насосу однозначно свидетельствуют о том, что ответственность за такие катаклизмы лежит на хозяйствующих субъектах, определяющих региональную политику землепользования. На огромных площадях по обеим сторонам Атлантического океана бореальные леса интенсивно используются для получения древесины и биотоплива. Эти леса искусственно поддерживаются на ранних сукцессионных стадиях и не имеют возможности полностью восстановиться до устойчивого (климаксного) состояния. Возможности по регулированию круговорота воды у таких лесов очень малы, а их подверженность пожарам и вредителям — велика. Эксплуатируемые леса неуклонно деградируют; малонарушенные старовозрастные леса уничтожаются. Иными словами, существует нигде не обсуждаемый конфликт между современной коммерческой стоимостью леса и способностью леса регулировать региональный круговорот воды и сохранять собственную устойчивость: эти параметры не могут быть максимизированы одновременно. Таким образом, обеспечение региональной водной безопасности состоит не в том, чтобы просто поддерживать биомассу леса стационарной, а в том, чтобы поддерживать ее стационарной в состоянии максимальной экологической компетентности — то есть, в том естественном состоянии, когда возможности леса по регулированию окружающей среды наиболее высоки.

Русский авторский перевод статьи, Электронное Приложение, анимированные рисунки и научно-популярный текст «Сохранение Евразийского лесного пояса — стратегическая задача России» можно скачать по адресу http://www.bioticregulation.ru/ab.php?id=taac&lang=ru.

Обзор теории лесного насоса 2012: интервью mongabay.com

Оригинальный английский текст с резюме mongabay.com:
Jeremy Hance mongabay.com (February 01, 2012).
New meteorological theory argues that the world’s forests are rainmakers.
http://news.mongabay.com/2012/0201-hance_interview_bioticpump.html
 
1.>> Расскажите, пожалуйста, как работает биотический насос.
2.>> Почему вы связываете биотический насос с естественными лесами, а не с отдельными видами деревьев? Может ли древесная плантация действовать как биотический насос?
3.>> Претерпела ли теория биотического насоса какие-нибудь значительные изменения за последние пару лет?
4.>> Наблюдаете ли вы более широкое принятие научным сообществом вашей теории?
5.>> Можете ли вы пояснить на каком-нибудь примере, почему современное понимание конденсации и осадков неверно?
6.>> Недавно были высказаны аргументы в пользу утверждения, что гибель цивилизации Майя была связана с засухой, вызванной уничтожением лесов. Как это можно связать с теорией биотического насоса?
7.>> Как по вашему мнению сведение лесов в Амазонке влияет на осадки в регионе?
8.>> Как по вашему мнению широкомасштабное сведение лесов затронет круговорот воды в регионах типа островов Индонезии? Нужен ли таким небольшим островам биотический насос?
9.>> Существует ли биотический насос в бореальных лесах, таких, например, как российские?
10.>> Меняет ли теория биотического насоса наше представление о глобальном изменении климата?
11.>> Какие изменения теория биотического насоса предлагает осуществить правительствам разных стран мира?

Читать далее