Информация как основа жизни

Биоценоз как самоорганизующаяся система, состоящая из не­скольких экосистем, может достигнуть стабильности и замкнуто­сти при условии

(25)

когда скорость прироста биомассы в каждой экосистеме и по­пуляции равна скорости образования побочных продуктов в режиме их реутилизации.

Заметим, что условие стабильности биоценозов, в отличие от условия стабильности популяций, когда ?1 = ?2 не является для биоценозов пагубным, а напротив, это единственный залог их нормального функционирования. Это же справедливо и для всей биосферы, представляющей собой саморегулирующуюся и само­стабилизирующуюся совокупность всех населяющих Землю био­ценозов. При этом должно соблюдаться соотношение

(26)

где п - численность каждой из N популяций (i = 1,2,... N), сла­гающих биосферу; Gi, и Di – скорости размножения и гибели особей, входящих в эти популяции; Ui – параметр конкуренции особей i-ой популяции между собой; ?i,j - представленный в ви­де матрицы параметр, характеризующий взаимную утилизацию отходов организмами i-ой и j-ой популяций.

Соотношение (26) – условие стабильного функционирования совокупности экосистем, состоящих из большого числа видов, в том числе и всей биосферы. Очевидно, что надежность ? этого функционирования обеспечивается надежностью выполнения как функций продуктивности (?), так и функций кондиционирования (?). Поэтому общая надежность может быть определена как произведение надежностей выполнения обеих функций, т.е. как ? = ?·?-ф.

Из сказанного выше следует основное требование к особен­ностям деятельности «функциональных аналогов», т.е. популя­ций разных видов, выполняющих в биоценозе или биосфере сходные экологические функции: функциональные аналоги могут заменять друг друга в данной экосистеме лишь при условии ?? ?_0. В противном случае (т.е. если ?? < 0) такая замена ока­жется неполноценной и будет приводить либо к деградации, либо к перестройке любого биоценоза, а в общем случае – и всей биосферы.

Популяции в экосистемах: ограничения их численности и направления эволюции

Вернемся теперь к отдельным популяциям, составляющим экосистемы. Заметим, прежде всего, что экосистемы, как и экологические ниши, для разных организмов чаще всего перекры­ваются, но не полностью совпадают. Для биосферы в целом ха­рактерна иерархическая структура, так что обитатели верхних ярусов жизни, как правило, венчают собой или объединяют по нескольку экосистем, представленных обитателями низлежащих ярусов.