Главная Архивные документы Исследования КСЭ
Лирика
Вернуться
1. Демографический парадокс
2. Экологический барьер
3. Параметры роста экологической ниши
4. Первобытная и языческая экология
5. Мировые религии и экология
6. История человечества в свете экологии
7. Экологическая история Человечества
8. Экологическая пауза Человечества
9. Численность Человечества в экопаузе
10. Экологическая экспансия Человечества
11. Информационный барьер
12. Золотой миллиард и энергоёмкость экологической ниши
13. Системный кризис Человечества и экологический императив
14. Выводы
Литература
Приложение
Каталог
2. Экологический барьер
Карта сайта Версия для печати
Тунгусский феномен » Лирика » Проза » В.А. Воробьев, Т.В. Воробьева, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА » 2. Экологический барьер

Итак, перед нами стоит задача найти такие общие понятия и законы природы, из которых следовали бы эмпирические факты демографии и, в частности, уравнение демографического взрыва (1) и ограничения на область его действия. На наш взгляд, слабость аргументации [1–3] связана с тем, что понятия «информационное взаимодействие», «жизнесбережение», «взаимопомощь», «уровень жизнесберегающей технологии» не подходят для описания демографических и исторических процессов. Далее мы попытаемся описать эти процессы в терминах экологии. Для краткости весь вид Homo sapiens в целом будем далее называть словами Человек или Человечество с прописной буквы. А слова «человек» или «люди» со строчной буквы будут обозначать конкретного индивида или их множество.

На самом деле уравнения (1) и (2) описы­вают другой процесс, а именно – рост ёмкости экологической ниши Человечества. Рассмотрение проблемы в терминах экологической парадигмы, позволяет не просто постулировать математическую модель (1), как экспериментально оправданную, но и вывести её из общеизвестных законов экологии. Более того, эта точка зрения позволяет найти естественные границы действия модели и по-новому взглянуть как на историю, так и на будущее Человечества. Достоинством предлагаемой экологической парадигмы является ещё и тот факт, что она остаётся в рамках холистической программы, принятой в работах С.П. Капицы и А.В. Подлазова.

Выпишем основные общеизвестные экологические предпосылки в виде тезисов.

1. Экологической нишей биологического вида называется комплекс условий, обеспечивающих существование и выживание этого вида.

2. Ёмкость экологической ниши P это число особей N, которые могут и, главное, умеют выживать в этих условиях. Слово «умеют» выделено здесь потому, что для выживания вида недостаточно наличных условий выживания: климата, пищи, убежищ и т.д. и т.п. Необходимо, чтобы вид мог воспользоваться этими условиями. Для этого травоядные должны «уметь» выбирать пищу и защищаться от хищников, хищники должны «уметь» организовать коллективную охоту, птицы должны «уметь» строить гнёзда, а грызуны рыть норы... И все должны «уметь» выращивать потомство. Поэтому «умения», то есть некоторые врождённые или благоприобретённые алгоритмы поведения, являются основами выживания вида и должны учитываться при оценке ёмкости ниши вместе с условиями выживания.

3. Экологический барьер это условие,

 <  P                                                                     (10)

которое  выполняется по определению. Превышение ёмкости экологической ниши P (перенаселение) ведёт к немедленному удалению избыточных особей в результате внутривидовой конкуренции, голода или эпизоотий. Механизмы поддержания численности вида в пределах ёмкости экологической ниши заложены и в природе растений, и в поведении животных.

4. В стационарном состоянии биологический вид полностью занимает свою экологическую нишу и не увеличивает свою численность ~ P.

Переход вида в стационарное состояние происходит «мгновенно», то есть за период времени tпер много меньший длительности существования вида tвида: tпер << tвида. Таким образом, отклонениями  N от P на промежутках времени t >> tпер можно пренебречь. Это касается и Человека на протяжении 40 ка тысяч лет предшествующей истории.

5. Человек в процессе трудовой деятельности преобразует и расширяет свою экологическую нишу, создаёт искусственную среду обитания – техносферу – и, главное, наращивает свои знания и умение выживать в любой природной среде. Для целей нашего исследования нет необходимости рассматривать структуру этой экологической ниши. Все детали (культура, религия, технология, знания, общественная формация, экономика, медицина и т.д.) сливаются в целостном понятии «ёмкость экологической ниши».

6. В результате деятельности одного хозяйствующего субъекта ёмкость доступной ему части экологической ниши растёт согласно дифференциальному уравнению

dP/dt = P/c

где c [лет] – константа, означающая количество лет, необходимых одному человеку для увеличения величины P в e раз, где e = 2,7172… – основание натуральных логарифмов.

Экспонента, являющаяся решением этого уравнения, имеет вид

= P0 e t/c                                                                                          (11)

где P0начальная ёмкость ниши в момент t = 0.

Это утверждение можно считать основной рабочей гипотезой, которая в дальнейшем подтверждается своим следствием – уравнением (1). Однако можно высказать и ряд дополнительных соображений в пользу этой гипотезы.

Во-первых, уравнение (11) – общеизвестный и общепринятый закон роста развивающихся систем. В частности, когда некий «Робинзон» начинает засевать «необитаемый остров» с одного ячменного зерна и заселять его с одной пары животных, то его возможности растут именно по этому закону. Так растёт развивающаяся экономика. Этот рост, к сожалению, ограничен ресурсами «острова Робинзона» – нашей планеты Земля.

Во-вторых, как уже отмечалось, величина содержит в свёрнутом виде знания и умения нашего Робинзона, т.е. информацию об окружающей среде и об алгоритмах поведения в ней. А линейное приращение информации даёт экспоненциальное увеличение числа ситуаций, в которых познающий и хозяйствующий субъект может вести себя адекватно и преуспеть. Так n разрядный регистр несёт n бит информации и имеет 2n значений. И, к счастью, рост информации вовсе не ограничен ресурсами нашего «острова». Вот почему образование и наука – основные факторы роста экологической ниши Человечества.

7. Поскольку численность Человечества равна N, постольку совокупная деятельность людей даёт прирост ёмкости экологической ниши, пропорциональный N:

dP/dt = NP/C                                                        (12)

Где C [человеколет] – уже употреблявшаяся в (1) константа.

Уравнение (12) – это  закон динамики экологической ниши Человечества.

Почти все нижеследующие результаты – следствия закона динамики ниши (12).

8. Большую часть своей предшествующей истории Человечество находилось в квазистационарном состоянии. Это значит, что процесс идёт медленно и на относительно небольших промежутках времени состояние Человечества можно считать стационарным. Тогда, согласно п.п. 2 – 4, можно положить P = N и получить уравнение

dN/dt = N2 /C                                                                 (1)

и его решение

N = C / (ToT)                                                                     (2)

Заметим, что для получения этих уравнений нам не потребовалось ни «информационного взаимодействия» людей, введённого в рассмотрение С.П. Капицей, ни гипотезы А.В. Подлазова о том, что «коэффициент взаимопомощи можно считать пропорциональным численности популяции», ни «жизнесбережения и жизнесберегающих технологий». В самом деле, на протяжении почти всей истории люди на разных материках Земли даже не подозревали о существовании друг друга. Да и теперь продуктивное «информационное взаимодействие» и «взаимопомощь» проблематичны для людей, разобщённых географически, культурно и исторически. Эти явления долгое время были значимы только при передаче информации – обычаев, верований, умений и знаний – от поколения к поколению в пределах этноса.

Для объяснения демографического парадокса нам оказалось достаточно самых общеизвестных биологических, экологических и общенаучных понятий. Из них мы вывели базовые законы экологической истории Человечества – экологический барьер (10) и закон динамики ниши (12). Кроме того, мы удовлетворили ещё одному гносеологическому принципу – принципу экономии понятий или бритве Оккама.

Сила экологического барьера видна из сравнения современной численности населения Земли с потенциальной численностью людей, которую могло бы обеспечить их ничем не ограниченное естественное размножение. В эпоху Иисуса Христа на Земле жило порядка 108 человек [1, 2]. Возможное время удвоения численности, наблюдаемое демографами, – 20 лет [17], т.е. Человечество с тех пор могло удвоиться 100 раз и достичь численности порядка 108 × 2100 ≈ 1038 (!). Это в 1028 раз больше, чем существующее население. Вот каково давление экологического барьера!

На Рис. 2 показано сравнение различных моделей роста народонаселения с действительной численностью Человечества в ХХ веке. Две верхние кривые – естественный рост населения при разных предположениях об относительном приросте населения и без ограничений. Эти кривые показывают силу экологического давления на популяцию людей. Нижняя кривая построена по демографическим данным. Видно, что с 80-х годов ХХ века численность населения Земли начинает отставать от ёмкости экологической ниши.

© Томский научный центр СО РАН
Государственный архив Томской области
Институт систем информатики СО РАН
грант РГНФ №05-03-12324в
Главная | Архивные документы | Исследования | КСЭ | Лирика | Ссылки | Новости | Карта сайта | Паспорт