Первый вывод. Мы обсуждали, какие экологические факторы влияют на цвет человеческой кожи. Вспомните, как классифицируют экологические факторы.
Все люди, которые учились в средней школе в позднем СССР, а также в новой России и новой Украине (если они действительно учились, а не просто имитировали обучение), на вопрос о том, на какие группы делят экологические факторы, уверенно отвечают: абиотические, биотические и антропогенные. Эта мудрость кочует из учебника в учебник довольно давно. Постараемся разобраться в её смысле.
Абиотические — связанные с неживой природой; биотические — порождённые живой природой. Принято считать, что биотические можно делить на фитогенные (растительные по происхождению), зоогенные (связанные с животными) и так далее. Ставить в один ряд «-генные» и «-ические» факторы, в общем-то, нелогично. Последовательнее было бы делить факторы на абиотические, биотические и антропические (а уж последние, в свою очередь, делить на «-генные» группы, выделяя в их числе и антропогенные факторы, как это сделано в этом учебнике). Но основная коллизия состоит не в этом. Приведенная классификация факторов попросту не является экологической!
На постсоветском пространстве продолжается путаница, которая касается значения слова «экология». Геккель, который придумал этот термин в 1866 году, дал этой науке однозначное определение:
«Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все “условия существования”. Они частично органической, частично неорганической природы" (Эрнст Геккель, 1866).
Конечно, Геккель не вытащил экологию из своей головы, как царевна-лягушка — из рукава. К тому времени сменилось уже немало ученых, занимавшихся экологическими, в современном значении этого слова, исследованиями. Не было слова, «бренда», и его дал Геккель. Начиная со времени Геккеля существует непрерывная преемственность исследователей, которые изучают связи организмов (и систем более высокого уровня) со средой. Если хотите — вот вам несколько современных определений экологии (подробнее — здесь).
Экология — наука, изучающая взаимодействие организмов и надорганизменных систем с окружающей средой.
Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня в пространстве и времени, в естественных и измененных человеком условиях (международное определение; уровень организма потерян).
Экология — это наука о взаимосвязях, обеспечивающих существование организмов (включая человека) и надорганизменных систем: популяций, экосистем и биосферы.
Наука, которая описывает окружающую среду, имеет в развитом мире совсем другое название — «environmentology» (от environment — окружающая среда), которое отличается от слова «ecology». Иногда в русском языке используют зубодробительную кальку этого понятия, слово «энвайронментология». Я убежден, что надо применять простое и понятное слово «средоведение». Увы, на постсоветском пространстве не выбирают между «энвайронментологией» и «средоведением», а к месту и не к месту склоняют многострадальную «экологию».
В качестве примера можно привести университет, в котором я работаю (находящийся как-никак на третьем веку своей истории). В нем работает шесть человек с учеными степенями по экологии: четверо — на биологическом факультете (один из них я), двое — в научно-исследовательском институте биологии. А ещё в университете есть экологический факультет, где нет ни одного (ни одного!) человека со степенью по экологии. И связанно это с тем, что экологический факультет занимается не экологией, а средоведением.
И так — повсюду…
Так вот, разделение факторов на абиотические, биотические и антропические является не экологическим, а средоведческим. Сам принцип, по которому факторы делятся на группы, определяется не тем, как они влияют не изучаемые нами организмы и надорганизменные системы, а тем, как они возникают.
А какой подход к классификации факторов будет действительно экологическим? Тот, в котором факторы классифицируются по их действию на изучаемую нами систему. Как ни примитивно разделение факторов на благоприятные и неблагоприятные, оно строится именно с точки зрения объекта, на который они влияют. А классификация факторов по механизмам их происхождения описывает среду, в которой могут оказаться самые разные по своим запросам организмы.
Какие же классификации факторов окажутся экологическими? Например, подразделение на условия и ресурсы. Ресурсы организмы потребляют и расходуют, условия — нет. Солнечный свет является ресурсом для растений и условием для человека. Единственно правильной экологической классификации нет и не может быть; глядя с точки зрения изучаемой системы, можно разработать множество различных подходов.
Второй вывод. Одному и тому же фактору среды может соответствовать несколько экологических факторов, существенных для рассматриваемой нами биосистемы.
Первый пример приведен в самой колонке. Ультрафиолетовое облучение (фактор среды; совокупность одинаковых по своим свойствам квантов электромагнитного излучения) действует на одного и того же человека как несколько экологических факторов одновременно: — источник энергии для фотохимических реакций, результатом которых является синтез важного регулятора кальциевого обмена; — причина изменения активности фолиевой кислоты, влияющей на репродуктивную активность; — причина соматических мутаций, которая потенциально может привести к раку кожи; — регулятор синтеза меланина в коже в результате загара.
Какой-то из этих факторов может быть критично важным, какой-то — несущественным; один — благоприятным, другой — угрожающим. А кванты, которые вызывают эти (и другие: я перечислил не все!) реакции, остаются самими собой, одними и теми же…
Обратите внимание, что в первом перечисленном мной случае УФ-излучение является ресурсом, а в других — условием. Это вполне типично. Часто бывает так, что один и тот же средовой фактор в области невысоких значений является ресурсом, а в большем количестве оказывается условием. Если хотите, приведу зловещий пример.
Чем для человека является борщ? Конечно, ресурсом. В той ситуации, когда речь идет о кастрюле, которую разливают по тарелкам, этот вывод является вполне очевидным. Этот ресурс очевидно является исчерпаемым: если борщ едят несколько человек и один из них съест лишнюю тарелку, другим останется меньше.
После первого курса университета меня призвали в армию и в конечном счёте отправили служить в авиацию Тихоокеанского флота (в горбачёвские времена такое было возможным). Во время одной из пересылок мне довелось побывать в наряде на огромной флотской кухне (естественно, там она называлась камбузом). Запуганные матросы бегали по огромному залу, пол в котором очень часто оказывался жирным (хотя его и регулярно драили). В пол были заглублены электрические котлы, рассчитанные, сколько я помню, на несколько кубометров приготовляемого содержимого. Края этих котлов находились ниже центра тяжести среднего человека; налетев на такой котел с разбега, можно было перекувырнуться через край и оказаться внутри. Якобы незадолго до того, как я попал в это замечательное место, один из отбывавших наряд матросов упал в кастрюлю борща и сварился.
Борщ оставался борщом и в тарелке на столе перед матросом, и вокруг него в котле. Менялось главное — способ взаимодействия. Главная суть экологии.
Когда-тоТретий вывод. Помните, первую колонку я начал с того, что один и тот же феномен может быть объяснен на разных уровнях? В зависимости от специализации и направленности внимания разные люди склонны к разным объяснениям. Вот, например, выложил я предыдущую колонку на своем сайте, а там ее похвалил мой коллега. он был моим дипломником и окончил кафедру зоологии, а потом переквалифицировался в генетика. Его реакция была предсказуема: «Интересно, но очень не хватает обсуждения генетических механизмов». Обсуждая любой признак, генетики первым делом пытаются разобраться в том, как он наследуется. Цвет кожи, например — полигенный признак. На него влияет одновременно несколько генов, дающих примерно одинаковый эффект. Это приводит к феномену, неоднократно обращавшему на себя внимание наблюдательных людей.
Представьте себе, что скрещиваются типичный-типичный негроид и типичный-типичный северный европеоид. У первого все влияющие на цвет кожи гены представлены аллелями (вариантами), максимально способствующими увеличению синтеза меланина (темного пигмента кожи). У второго, наоборот, все аллели минимизируют образование пигмента. У их потомка первого поколения по каждому гену будет по одному аллелю «+» и по одному «-». По цвету кожи этот потомок окажется типичным мулатом. Значительно интереснее будет потомство от скрещивания друг с другом двух мулатов. Поскольку по каждому гену аллели «+» и «-» будут передаваться независимо, некоторые из гибридов чисто случайно наберут больше «плюсов» и станут тёмными, а другим достанется больше «минусов», и они станут светлыми. Доморощенный теоретик начнет обсуждать, что «более сильная» наследственность дедушек-бабушек победила наследственность родителей, ослабленную межрасовой гибридизацией…
