Так начиналось…

Иногда в водоем попадают ничтожно малые количества химических веществ. Какую роль играют они в судьбе БГЦ?

Профессор Тимофеев-Ресовский исследовал роль радиоактивных изотопов в жизни водоемов. Оказалось, что разные элементы по-разному распределяются в БГЦ. Попав в водоем, стронций, например, распространяется повсеместно — он проникает в ил и водоросли. Цезий оседает в грунт. Сера остается растворенной в воде.

Водоросли тоже по-разному относятся к разным веществам. Ряска предпочитает церий, а элодея — это живой накопитель цинка.

У всех радиоактивных изотопов есть общая черта. Они стимулируют прирост биомассы водоемов. Но в водном БГЦ происходят невидимые простым глазом изменения: низших растений становится больше, а вот развитие высших притормаживается. Следовательно, БГЦ обедняется. Вывод чрезвычайно важный! В переводе на язык практики это значит: нельзя допускать малейшего заражения вод радиоактивными отходами!

Радиобиология открыла пути познания круговорота веществ в БГЦ. Для биогеоценологии это означало скачок вперед, ибо каждый успех естествознания, говоря словами Ленина, означает «приближение к таким однородным и простым элементам материи, законы движения которых допускают математическую обработку».

Взявшись за дело обновления земли, точнее за обновление биосферы, мы претендуем на управление жизнью сложных природных систем — биогеоценозов лесных, пустынных, морских. Мы увидели, как важно не нарушить равновесия каждой системы, не разорвать связей внутри ее. Мы уразумели, что к жизни нужно подходить комплексно, брать ее в целом, так сказать, на высшем уровне. Этот уровень — первый — наука называет биосферным, или биохорологическим (термин принадлежит Ресовскому).

Биосфера есть совокупность биогеоценозов. А из чего складывается БГЦ? Рассмотрим конкретный пример. В австралийской пустыне посеян кактус вида опунция. Говоря специальным языком, это значит: в биогеоценоз пустыни введено новое растительное сообщество. Можно сказать и так: пустующую экологическую нишу заняла популяция опунции. Расселившись сначала на фермах, кактус быстро захватил чужие ниши, потеснив посевы культурных растений. Фермеры призвали на помощь моль, восстановившую равновесие в БГЦ пустыни. Популяция опунции, популяция моли…

Каждый биоценоз представляет совокупность популяций, его населяющих. Популяция — это второй уровень изучения жизни. Если мы хорошо знаем внутренние законы жизни популяций, динамику их развития, то всегда можем избежать нежелательных последствий при вселении в биогеоценоз новых видов растений, животных, рыб. Отсюда необходимость изучения жизни на популяционном уровне. Проблема ядохимикатов, используемых для борьбы с вредителями, тому пример. Чтобы уничтожить куколки мальвовой моли, их можно опрыскать ядом. А есть иной путь.

Популяция представляет своего рода систему, состоящую из отдельных особей, их семей, или стай, как у рыб и птиц.

Чтобы разрушить всю систему, достаточно вывести из строя некоторые ее звенья. Зная численность популяции, энтомолог говорит: куколки моли следует облучить. Гамма-лучи не убьют, а только простерилизуют вредителя. Наступает брачная пора у насекомых. После свадебного танца бабочки откладывают яйца. Но потомства у них не будет, потому что отцы стерильны. Нет потомства — численность популяции в несколько раз сокращается. Она или погибает совсем, или влачит жалкое существование, подтачиваемая болезнями и врагами.

Есть еще два уровня изучения жизни: третий — организменный и четвертый — молекулярный.

Организм (рыба, животное, растение) рассматривается как нечто целостное, зависящее в своем развитии, с одной стороны, от популяции, с другой — от генов, полученных по наследству.

На молекулярном уровне изучаются внутриклеточные системы, управляющие жизнью.

Если мы приглядимся ко всем уровням, то заметим одну общую закономерность. И биосфера, и БГЦ, и популяция, и единичный организм, и клетка представляют собой в отдельности динамические системы.

Очевидно, и законы, по которым живут и управляются все эти системы, имеют между собой много общего.

Ученый, который увидел и сформулировал наши представления о жизни как о сложной кибернетической системе, никогда не был математиком. Академик И. И. Шмальгаузен подошел к кибернетике от морфологии и сравнительной анатомии животных, от изучения численности рыб в стаях и других сообществах. Его статья «Эволюция в свете кибернетики» есть итог его жизни. Она опубликована в 13-м выпуске «Проблем кибернетики». Разбирая архив покойного, математики обнаружили статью и опубликовали, вытащив тем самым ее на свет божий. Стоит прочитать эту монографию — там всего четыре странички. Никаких формул и почти нет сложных иностранных терминов, которыми, по обычаю, пользуются генетики и эволюционисты. Смысл этой работы вполне доступен даже школьнику. Прочтите ее, и вы поймете, какой огромной синтетической силой обладал мозг этого болезненного и слабого человека!