Рис. 1. Цикл, как форма существования экосистемы.
На самом деле «легкими Земли» являются болота, в которых мертвая растительность попадает в бедную кислородом среду и не сгнивает, разлагаясь на воду и углекислый газ, а превращается сначала в торф, а затем в уголь[6]. В итоге в атмосфере Земли постоянно накапливается свободный кислород, что за сотни миллионов и миллиарды лет создает серьезные проблемы, например перспективу глобального похолодания. Но стремление природных систем к замыканию всех геохимических циклов эволюционно привело к появлению человека – разумного существа, способного извлечь уголь из подземных глубин и сжечь его.
Экосистемы воспроизводят себя, несмотря на стихийные бедствия земного и космического характера, несмотря на человеческую деятельность. Экосистемы сложны и обладают высокой связностью: попробуйте осушить болото, и все вокруг изменится в сторону иссушения даже в тех местах, которые были далеки от болота, и упадет разнообразие флоры и фауны, и… далее смотри хрестоматийный пример про бобров, которых перебили нерадивые лесосплавщики.
Экосистемы способны развиваться, захватывая пространство, аккумулируя ресурсы, подчиняя себе другие экосистемы: овраги очень агрессивны, пустыня стремится наступать на оазисы, водопады пробивают в скалах новые русла.
Экосистемы очень устойчивы, их «хрупкость» по отношению к антропогенным воздействиям или природным катастрофам – миф, сочиненный движением «зеленых». Другой вопрос, что эта устойчивость не распространяется на отдельные виды, даже наоборот: рождение и смерть видов – залог бессмертия экосистемы.
Свойства экосистемы задают необходимость иерархии: «особь популяция вид экосистема биота», смены поколений, генетической системы воспроизводства и сложного мутационного механизма. Возможно, для экосистем неизбежен половой диморфизм или полиморфизм.
В современном обыденном языке обсуждать такие темы невозможно. А до 1960-1970-х годов, когда наука была «отдана замуж» за устойчивое развитие, комфортное и безопасное существование, чтобы к нашему времени утратить всякую интенцию к независимому развитию, не сформировались представления об экологии и экосистемах.
Дальше читает тот, кто знает язык или готов изучать его вместе со сложным текстом.
Определим биоту как объединение всех экосистем в какой-то момент времени.
Жизнь есть биота-в-развитии, то есть биота, рассматриваемая совместно со своим прошлым и своим будущим. В этой логике жизнь существует вне линейного (метрологического) времени[7] и является макроскопическим квантовым объектом, причем, за счет возникновения спутанных квантовых состояний[8], этот объект пронизан корреляционными, причинными и антипричинными связями.
По-видимому, жизнь представляет собой первый интеграл, то есть она является сохраняющимся свойством материи, наряду с импульсом, энергией, моментом импульса, зарядом и т.д.
Живое с момента своего зарождения существует только в форме экосистем. Зарождение жизни есть процесс возникновения первой экосистемы, причем возникнуть она может только сразу и целиком вместе со всеми своими атрибутивными признаками.
Биохимически особенностью земной жизни является хиральная чистота : только правовращающие сахара и только левовращающие белки. Физически жизнь представляет собой автокаталитический неравновесный процесс (процесс Пригожина). Формально жизнь представляет собой негэнтропийный процесс, поэтому экосистемы не могут быть замкнуты по энергии.
В процессе смены поколений особи рождаются и умирают.
Популяции воспроизводят себя. В простейших экосистемах численность (биомасса) популяций подчиняется системе дифференциальных уравнений, решением которой являются квазигармонические функции. Для модельной экосистемы «хищник-жертва» динамика параметров описывается уравнениями Вольтера-Лотки. Биота воспроизводит себя, эволюционируя, то есть в процессе развития она увеличивает количество и разнообразие экосистем, способствуя увеличению своей замкнутости как по веществу, так и по энергии.
