Незамеченная революция
Покупка
Тематика:
Общая экология
Издательство:
КМК
Автор:
Волцит Петр Михайлович
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 202
Дополнительно
Вид издания:
Научно-популярная литература
Уровень образования:
Дополнительное образование взрослых
ISBN: 978-5-907533-35-6
Артикул: 823065.01.99
Книга посвящена относительно недавним (в основном сделанным в последние 30 лет) открытиям в экологии и науках о Земле, которые переворачивают сложившиеся представления, усвоенные нами со школы. По мнению автора, в совокупности эти открытия можно считать научной революцией, сменой парадигмы, подобной научным революциям А. Эйнштейна или Ч. Дарвина.
В книге пять глав, тесно связанных друг с другом. В первых двух радикально пересматриваются представления о сукцессии и роли животных в поддержании стабильности экосистем. Показано, в частности, что многие считающиеся эталоном дикой природы сообщества на самом деле глубоко преобразованы деятельностью человека. А привычная нам чёткая зональность возникает под действием человека лишь в голоцене на месте единой гиперзоны от Белого до Чёрного моря. Третья глава посвящена биотическому (лесному) насосу - концепции, которая требует глубокой ревизии сложившихся представлений о климате и биоте как гораздо более мощной геологической силе. В четвёртой главе раскрывается антропогенный генезис подзолистых почв и подчёркивает недооцениваемая ранее роль биоты. В последней главе подробно доказывается, что «ледникового периода» не было, все представления экологии, биогеографии, климатологии и других наук, основанные на этой гипотезе, нуждаются в ревизии. Показана взаимосвязь всех описанных в книге открытий - это действительно единая парадигма, которая должна занять центральное место в учении о взаимодействии биосферы и геосферы.
Книга написана живым языком, местами в острой публицистической форме, и при этом совершенно корректна с научной точки зрения. Автор чётко отделяет свои гипотезы от доказанных фактов, описывает нерешённые пока проблемы или противоречиями. Перед публикацией были учтены все замечания, предложения и дополнения авторов открытий, описываемых в книге.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 05.03.06: Экология и природопользование
- 06.03.01: Биология
- ВО - Магистратура
- 05.04.06: Экология и природопользование
- 06.04.01: Биология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
НЕЗАМЕЧЕННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ НЕЗАМЕЧЕННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ МОСКВА 2022
Волцит П.М. Незамеченная революция. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2022. 202 с. Книга посвящена относительно недавним (в основном сделанным в последние 30 лет) открытиям в экологии и науках о Земле, которые переворачивают сложившиеся представления, усвоенные нами со школы. По мнению автора, в совокупности эти открытия можно считать научной революцией, сменой парадигмы, подобной научным революциям А. Эйнштейна или Ч. Дарвина. В книге пять глав, тесно связанных друг с другом. В первых двух радикально пересматриваются представления о сукцессии и роли животных в поддержании стабильности экосистем. Показано, в частности, что многие считающиеся эталоном дикой природы сообщества на самом деле глубоко преобразованы деятельностью человека. А привычная нам чёткая зональность возникает под действием человека лишь в голоцене на месте единой гиперзоны от Белого до Чёрного моря. Третья глава посвящена биотическому (лесному) насосу – концепции, которая требует глубокой ревизии сложившихся представлений о климате и биоте как гораздо более мощной геологической силе. В четвёртой главе раскрывается антропогенный генезис подзолистых почв и подчёркивает недооцениваемая ранее роль биоты. В последней главе подробно доказывается, что «ледникового периода» не было, все представления экологии, биогеографии, климатологии и других наук, основанные на этой гипотезе, нуждаются в ревизии. Показана взаимосвязь всех описанных в книге открытий – это действительно единая парадигма, которая должна занять центральное место в учении о взаимодействии биосферы и геосферы. Книга написана живым языком, местами в острой публицистической форме, и при этом совершенно корректна с научной точки зрения. Автор чётко отделяет свои гипотезы от доказанных фактов, описывает нерешённые пока проблемы или противоречиями. Перед публикацией были учтены все замечания, предложения и дополнения авторов открытий, описываемых в книге. ISBN 978-5-907533-35-6 © Волцит П.М., 2022. © ОО «КМК», издание, 2022.
ПРЕДИСЛОВИЕ Что принципиально нового можно открыть в географии? А в зоологии или ботанике? Кажется, эти науки уже ответили на большую часть своих вопросов и обречены сойти со сцены, по крайней мере, стать периферийными областями знаний, в которые не следует идти молодому амбициозному исследователю, мечтающему о великих открытиях. А между тем, в последние десятилетия в этих науках, а также в давно забытой публикой науке почвоведении произошла самая настоящая научная революция. Точнее, происходит на наших глазах, ибо ещё не всеми биологами и географами эти революционные изменения признаны. Нет-нет, речь не о клонировании овечки Долли, не о ГМО и прочих достижениях молекулярной биологии. При всей их грандиозности и значимости для человечества, это в лучшем случае революция в технологии, а не в науке – научное предсказание возможности таких операций было сделано уже очень давно, почти сразу же после открытия строения ДНК и её роли в клетке. Необыкновенные революционные открытия, сравнимые с революциями, произведёнными Ч. Дарвином или Дж. Уотсоном и Ф. Криком в биологии или М. Планком и А. Эйнштейном в физике, были сделаны не в новейших лабораториях со сложнейшей техникой (по крайней мере, не только в них), а в полевых условиях, порой буквально с помощью лопаты, блокнота с карандашом да старенького фотоаппарата. Но значение некоторых из этих открытий для человечества и всей жизни на планете просто колоссально. И это, как читатель сможет убедиться дальше, ни в коем случае не журналистское преувеличение. Тем удивительнее и досаднее, что широкому кругу людей эта «тихая» научная революция остаётся неизвестной. Ещё досаднее и даже страшнее, что она остаётся неизвестной и широкому кругу учёных, с головой углубившихся в свои узкоспециализированные области и не имеющих времени посмотреть, а что же делается у соседей. Эта книга – попытка кратко и просто рассказать о новых открытиях, которые затрагивают сразу множество разных дисциплин, поэтому о них необходимо знать практически всем, кто профессионально занят изучением природы. И тем, кто, как я, просто ею интересуются. Читать обо всём этом мне было ужасно интересно. Надеюсь, удалось и интересно рассказать вам о прочитанном. Рассказывают, что, когда юный Макс Планк, поступив в университет, захотел специализироваться в физике, профессора отговаривали его: зачем же такому способному юноше зарывать свой талант в землю, занимаясь наукой, которая уже всё открыла, где не осталось ни одного мало-мальски серьёзного вопроса?! Как видим, нынешняя революция в биологии и геологии – не первое явление такого рода.
Поляна в еловом лесу на месте погибших от короеда-типографа деревьев. Фото Ю.Н. Касаткиной.
I. ВЕЛИКАЯ ОКОННО-МОЗАИЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ Чёрные кроны, мертвенно-серая древесина, просвечивающая из-под облезающей лоскутами коры, павшие тела двухсотлетних великанов, ещё год назад радовавших глаз пышной зеленью, – грустное зрелище, так хорошо знакомое жителям Центральной России. Здесь уже второе десятилетие не угасает вспышка численности короеда-типографа – маленького жучка, способного за один сезон погубить еловый лес на огромной площади. Как с ним бороться? Как спасти наши леса, и без того страдающие от хозяйственной, а чаще бесхозяйственной деятельности человека? Наверное, если я вот прямо сейчас, с порога скажу вам, что с короедами никак бороться не нужно, что их деятельность – благо, и на происходящую «лесную трагедию» нужно смотреть не просто хладнокровным взглядом учёного, но прямо-таки восторженными глазами любителя природы, вы в сердцах захлопнете книгу и стукнете ею меня по моей «дурьей башке». Поэтому я ничего такого не скажу – вы, вы сами воскликните: «Что за прелесть эти короеды! И какими же невеждами нужно быть, чтобы с ними бороться!». Но для этого вам сперва нужно дочитать эту главу до конца. Она не очень простая. Нам предстоит разобраться с «чёрной магией» традиционных взглядов на природу и её охрану, а затем перейти к «полному её разоблачению» в виде новой парадигмы. Для этого придётся научиться отличать вяз от ясеня, понять, как живут светолюбивые и теневыносливые растения, где растут ясменник и седмичник, как измеряют годичные приросты, что едят зубры, и выучить многие другие «буквы» азбуки живой природы. Что поделаешь – любой остросюжетный роман складывается из букв... Приступим? «С» — значит сукцессия Долгое время всем казалось «само собой разумеющимся», что глухие, тенистые, с сомкнутым древесным пологом леса – это исконные (коренные, или климаксные, как говорят геоботаники) природные сообщества умеренных областей Евразии. Многим, в том числе и биологам, так кажется до сих пор. Дремучие леса из необхватных могучих елей, с оплакивания которых мы начали эту главу, – именно так, считалось, выглядела наша природа раньше, пока не пришёл человек с пилой, топором и сохой, и лес не начал отступать под натиском полей, деревень и городов. Собственно, потому-то вспышка численности короедов – это плохо, что уничтожается природа «какой она должна быть». И так-то человек почти всё вырубил, а тут ещё эти жуки проклятые последнее доедают.
Таким, по мнению геоботаников старой школы должен быть «эталонный ельник». Фото Ю.Н. Касаткиной. Впрочем, всё не так уж и плохо – считали геоботаники, а многие продолжают считать и поныне. Ведь местами коренные леса сохранились. Значит, охраняя их как эталон и как резервуар всех обитающих в них видов животных и растений, мы можем восстанавливать нарушенные деятельностью человека сообщества, «залечивать раны, нанесённые природе». Если природа нарушена не сильно, то для её восстановления всего-то и нужно, что учредить заповедник да следить за соблюдением в нём охранного режима. Учредили. С каким же удивлением и возмущением вероломством матушки-природы научные сотрудники этих заповедников обнаружили, что за несколько десятилетий охраны биоразнообразие на подведомственной территории не то что не выросло, а, напротив, ощутимо упало. В то время как в окрестных лесах, подвергавшихся частичным рубкам, многие редкие виды порой сохранялись лучше, чем в заповедниках... В чём дело? Где мы ошиблись? Нигде, – отвечали геоботаники, которым, не меняя старой концепции, удалось быстро подвести теоретическую базу под «вновь открывшиеся» обстоятельства. – Просто так устроена природа: сукцессия раститель Термин «биоразнообразие» разные биологи определяют по-разному. Но в целом это интегральный показатель, во-первых, числа видов живых организмов в каком-то сообществе или на определённой территории и, во-вторых, обилия каждого. Ясно, что лес из одного вида деревьев обладает меньшим биоразнообразием, чем лес, в котором этих видов много. Но и при равном числе видов лес, где 90% древостоя занято елью, а на остальные 9 видов приходится всего 10%, считается менее разнообразным, чем тот, в котором все виды представлены примерно поровну.
ного сообщества на поздних стадиях сопровождается выпадением части видов. На понятии сукцессии нам придётся остановиться подробнее, ведь оно остаётся актуальным и основополагающим даже в новой, революционной парадигме. Термин «сукцессия» (от лат. succesio — преемственность, наследование) был введён выдающимся американским геоботаником Фредериком Клементсом (1874–1945) для обозначения последовательной и закономерной смены растительных сообществ под действием внутренних движущих сил. Последнее уточнение очень важно: смена леса пустырём при вырубке – это не сукцессия. Сукцессию движет именно внутренняя несбалансированность сообщества. Классический пример сукцессии наверняка известен вам ещё из школьного учебника: на месте вырубки (или пожарища, или заброшенной пашни) вырастает трава, формируется сообщество луга, на нём сеются берёзы (или осины, или сосны, или другие светолюбивые деревья), затем, когда они подрастают, под их пологом, дающим лёгкое притенение, с удовольствием поселяются ёлочки. Когда ели вырастут, они создают такую густую тень, что ни берёза, ни осина, ни тем более сосна вырасти уже не могут. В итоге старые деревья отмирают – осина и берёза к тому же ещё и недолговечны, – а новые вырасти не могут. В результате формируется чистый еловый лес. Долгое время считавшийся «коренным». Надо сказать, что сам Клементс столь детально сукцессию не расписывал: у него через серию промежуточных стадий восстанавливался после рубки или пожара просто «лес». И, как ни удивительно, это «примитивное» понимание сукцессии оказалось в итоге намного более точным, чем последующие уточнения. О них мы ещё подробно поговорим, а пока обратим внимание на вот какое следствие из концепции сукцессионной смены сообществ. Внимание, это очень важно! Схема сукцессии при зарастании пашни согласно традиционным представлениям. Рис. автора. В быту слово «примитивный» мы используем почти как ругательство: «примитивный человек», «примитивный сюжет и язык», «всё сделано очень примитивно» ... Но биологи «помнят», что это слово происходит от латинского «первый», и понимают под примитивными те особенности, что были свойственны предкам, ранним этапам развития какой-либо системы. Именно в этом смысле концепция Ф. Клементса «примитивна» – она первая.
Смотрите: при любых пониманиях сукцессии (в том числе, с определёнными оговорками, и современном, «революционном») подчёркивается, что в итоге мы получаем то самое сообщество, которое было в этом месте до нарушения: до рубки, пожара и т.д. И что если дать сообществу необходимое время для восстановления (понятно, что это может занять годы и даже столетия), то в итоге мы получим уголок такой природы, какой она была вообще до вмешательства человека. Иными словами, сукцессия – это способ восстановления исходного сообщества после любых, самых катастрофических нарушений. И, само собой, после мелких – вроде небольшого урагана, повалившего пару десятков деревьев. Действительно, способность восстанавливаться после нарушений – залог устойчивости. Способность биоценоза к сукцессии можно в чём-то уподобить способности нашего организма к регенерации. Особенно если брать не хрупкое человеческое тело, а, скажем, организм губки, которую можно не то что разрезать на 10 частей, а протереть через сито – и она восстанет из мёртвых, как новенькая. Значит, то сообщество, что стоит в конце сукцессионного ряда, – это и есть «природа, какой она всегда была»! Так-с, а что у нас там в конце? Берёза вытеснила траву, ель вытеснила берёзу, но саму ель уже никто не вытеснит – нет в наших краях дерева теневыносливее. Значит – ура! – мы открыли коренное сообщество: ельник! Говорили же вам: коренной! В зоне широколиственных лесов таким «коренным» сообщество будет не ельник, а дубрава, в Карпатах – бучина, в Сибири – кедрач, и так далее. Но принцип Бучина зимой. Фото Ю.Н. Касаткиной.
понятен, прост и почти математически точен. Чем, видимо, всех и околдовал на много десятилетий. Ну правда, ну красивая же картинка получается! Красивая... Только содержит две логические и одну фактическую ошибки. «Отловить» одну из них (логическую), наверное, действительно, можно было только «задним умом». В её основе – свойство нашего разума невольно принимать наблюдаемое за закономерное: раз в месте, где уже много веков лес не рубили (не пахали, не жгли), шумит высокий ельник, значит, он и всегда там шумел. Почему и как открыли, что это не так – об этом, собственно, вся первая часть книги, в двух словах я вам сейчас не отвечу, придётся читать дальше. Фактическая ошибка была вскрыта при более глубоком изучении жизни собственно природных сообществ – и об этом тоже речь впереди. А вот одну логическую ошибку вы, уважаемые читатели, возможно, уже заметили сами. Нет? Тогда потерпите ещё чуточку. Пусть её «авторы» поглубже завязнут в своих заблуждениях. Как и происходило в жизни. Вернёмся к нашей простенькой (в реальности всё более сложно и многообразно, сукцессия может идти разными путями) схеме: луг сменяется берёзовым лесом, березняк – ельником. Мы видим, что в ходе сукцессии биоразнообразие сначала растёт: на месте голого пожарища поселяются всё новые и новые виды, – а затем начинает падать. Выпадают светолюбивые луговые травы, выпадают берёза и осина, уходят и связанные с ними виды животных. И на конечной стадии сукцессии от былого биоразнообразия остаются только ель, чахлый подрост рябины да несколько видов особо теневыносливых кустарничков и трав вроде черники и папоротников, а также пара десятков видов мхов. Это ещё в лучшем случае, многие геоботаники считали, что в лесу вообще остаётся один-два вида. Соответственно, выделялись «ельники-кисличники», «ельники-черничники», «ельники-зеленомошники» и т.д. Даже в намного более богатом видами широколиственном сообществе некоторые учёные, среди них выдающийся (я без иронии) ум Станислав Михайлович Разумовский, умудрялись на конечной стадии «оставить» лишь дуб, орешник и осоку волосистую – по одному виду на каждый ярус. Ещё раз, медленно и по буквам: серьёзные учёные вполне серьёзно полагали, что коренное сообщество состоит всего из трёх (!) видов высших растений. Если видов больше, значит, сообщество ещё не достигло стадии климакса, приходите через пару столетий. Нужно отметить, что Станислав Михайлович отнюдь не был «кабинетным ботаником», он много работал в поле, хорошо разбирался в растительности и науке об оной. (Как и его жена К.В. Киселёва, которую считают соавтором его концепции.) Он видел падение биоразнообразия в ходе сукцессии «в натуре», да, кроме того, это прямо следовало хотя бы из известных сроков жизни деревьев. Берёза живёт не более 100–150 лет, ель – 200–250, надо ли гадать, кто кого пережи С.М. Разумовский (1929– 1983) – выдающийся геоботаник, разработчик концепции жёстко детерминированного развития биоценозов. Его учение особенно популярно среди зоологов и палеонтологов. В частности, концепция «мелового кризиса» В.В. Жерихина и А.С. Раутиана, объясняющая вымирание динозавров перестройкой наземных экосистем в позднемеловое время, в качестве теоретической основы использует именно взгляды Разумовского.
вёт? В широколиственном лесу дуб со своими 300 с лишним годами также переживает и клён (150 лет), и липу (250), и ясень (150–200). Поэтому, даже если изначально на какой-то площади эти и другие деревья росли совместно, в итоге действительно останется только дуб – все остальные умрут раньше. Падение разнообразия в ярусах кустарников и трав (пусть не до 1 вида, но всё равно падение) связывалось с густой тенью, иссушением почвы корнями дуба, вообще формированием однородной среды под пологом одного вида деревьев. Вполне логично. Вообще, вся книга Разумовского «Закономерности динамики биоценозов» исключительно логична. За исключением... ...того, что не отвечает на один тоже совершенно логичный вопрос: а что будет дальше? Ведь и сам-то дуб не вечен! Почему никому не пришло в голову заглянуть дальше 300 лет жизни одного поколения (!) дуба – этого я понять не могу до сих пор. К сожалению, самого Станислава Михайловича уже не спросишь, но, возможно, он рассуждал вот как. При одновременном вымирании всех остальных видов, кроме наиболее конкурентоспособного, на большой площади семенам исчезнувших растений, когда территория наконец освободится, просто неоткуда будет взяться. Поэтому в еловых лесах будет давать подрост только ель, в дубовых – только дуб и т.д. Запомним выделенные слова – мы к ним ещё не раз вернёмся. Ярусное строение леса. I ярус (преимущественно липа мелколистная), II ярус (преимущественно клён остролистный), III – ярус кустарников (преимущественно лещина), IV – ярус трав. Фото Ю.Н. Касаткиной. Ярусное строение леса буквально бросается в глаза: верхний ярус образуют самые высокие деревья (в наших лесах это дуб, ель, липа, ясень и др.), второй ярус образуют невысокие деревья: рябина, дикая яблоня, клён полевой и т.п., далее идут ярус кустарников, высоких трав, низких трав и кустарничков, и, наконец, мхов и стелющихся по земле трав. Такое сложное строение свойственно наиболее богатому сообществу хвойно-широколиственного леса. В бедном сосняке ярусов может быть всего два: древесный и мохово-травяной.