Микитюк О.М., Грицайчук В.В., Злотін О.З., Маркіна Т.Ю.
Основи екології

Основні екологічні закони

Принцип збереження впорядкованості (І.Пригожий). У відкритих системах ентропія не зростає, а зменшується, доки не досягається мінімальна постійна величина.

Принцип Ле Шательє-Брауна. Якщо є зовнішня дія, що виводить систему зі стану стійкості рівноваги, ця рівновага зміщується в напрямку послаблення ефекту зовнішньої дії.

Принцип економії енергії (Л. Онсагер).За ймовірності розвитку процесу в деякій множині напрямків, що допускаються началами термодинаміки, реалізується той, котрий забезпечує мінімум розсіювання енергії.

Закон максимізації енергії та інформації. Найкращі шанси самозбереження має система, що найбільшою мірою сприяє надходженню, виробленню та ефективному використанню енергії та інформації; максимальне надходження речовин не гарантує системі успіху в конкурентній боротьбі.

Періодичний закон географічної зональності А.А. Григор'єва-М.М. Будико. Зі зміною фізико-географічних поясів Землі аналогічні ландшафтні зони та деякі загальні властивості періодично повторюються, тобто в кожному поясі — субарктичному, помірному, субтропічному, тропічному та екваторіальному — відбувається зміна зон за схемою: ліси - степи - пустелі.

Закон розвитку системи за рахунок навколишнього середовища. Будь-яка система може розвиватися лише за рахунок використання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей оточуючого середовища; абсолютно ізольований саморозвиток неможливий.

Правило затухання процесів. Зі зростанням ступеня зрівноваженості з навколишнім середовищем або внутрішнього гомеостазу (у випадку ізольованості системи) динамічні процеси в системі затухають.

Закон фізико-хімічної єдності живої речовини В.І. Вернадського. Уся жива речовина Землі фізико-хімічно єдина, що не виключає біогеохімічних відмінностей.

Термодинамічне правило Вант-Гоффа-Арреніуса. Зростання температури на 10°С призводить до 2-3-кратного прискорення хімічних процесів.

Правило Шредингера «про живлення організму негативною ентропією. За умови впорядкованості організму краще за навколишнє середовище він віддає в це середовище більше невпорядкованості, ніж отримує.

Правило прискорення еволюції. Зі зростанням складності організації біосистем тривалість існування виду в середньому скорочується, а темпи еволюції зростають.

Принцип генетичної передадаптації. Здатність до пристосування в організмів закладена споконвічно і зумовлена практичною невичерпністю генетичного коду.

Правило походження нових видів від неспеціалізованих предків. «Нові великі групи організмів беруть початок не від спеціалізованих представників предків, а від їхніх порівняно неспеціалізованих груп».

Принцип дивергенції Ч.Дарвіна. Філогенез будь-якої групи супроводжується її поділом на ряд філогенетичних гілок, котрі розходяться в різних адаптивних напрямках від середнього вихідного стану.

Принцип прогресу спеціалізації. Група, що ступає на шлях спеціалізації, в подальшому розвитку буде йти шляхом все більш глибокої спеціалізації.

Правило більш високих шансів вимирання глибоко спеціалізованих форм (О.Марш).Швидше вимирають більш спеціалізовані форми, генетичні резерви котрих для подальшої адаптації знижені.

Закон збільшення розмірів (зросту) та ваги (маси) організмів у філогенетичній гілці (В.І.Вернадський). У ході геологічного часу форми, що виживають, збільшують свої розміри (а відтак — вагу), а потім вимирають.

Аксіома адаптивності Ч.Дарвіна. Кожний вид адаптований до певної, специфічної для нього, сукупності умов існування.

Екологічне правило С. С.Шварца. Кожна зміна умов існування прямо або опосередковано викликає відповідні зміни способів реалізації енергетичного балансу організму.

Закон відносної незалежності адаптації. Висока адаптивність до одного з екологічних факторів не дає такого ж ступеня пристосовуваності через фізіолого-морфологічні властивості організмів.

Закон єдності «організм-середовище». Життя розвивається внаслідок постійного обміну речовиною та інформацією на базі потоку енергії в сукупній єдності середовища та організмів, що його населяють.

Правило відповідності умов середовища генетичній зумовленості організму. Вид може існувати лише тоді, коли оточуюче середовище відповідає генетичним можливостям пристосування цього виду до його коливань та змін.

Закон обмеженого росту (Ч. Дарвін). Існують обмеження, котрі перешкоджають тому, щоб нащадки однієї пари особин, розмножуючись за геометричною прогресією, заполонили всю земну кулю.

Принцип мінімального розміру популяцій. Існує мінімальний розмір популяції, нижче котрого її чисельність не може опускатися.

Правило А. Уоллеса. В міру просування з півночі на південь видова різноманітність зростає. Причина полягає в тому, що північні біоценози історично молодші та перебувають в умовах меншого надходження енергії від Сонця.

Закон збіднення живої речовини в його згущеннях (Г.Ф. Хільмі). Індивідуальна система, котра працює в середовищі з більш низьким рівнем організації, ніж рівень самої системи, приречена: постійно втрачаючи структуру, система через деякий час розчиняється в навколишньому середовищі.

Правило біологічного підсилення. За умови переходу на більш високий рівень екологічної піраміди накопичення ряду речовин, у тому числі токсичних та радіоактивних, зростає приблизно в такій самій пропорції.

Правило екологічного дублювання. Зниклий або знищений вид у рамках одного рівня екологічної піраміди заміняє інший, аналогічний за схемою: дрібний заміняє великого, нижче організований — більш високо організованого, більш генетично лабільний та мутабельний — менш генетично мінливого.

Правило обов'язковості заповнення екологічних ніш. Порожня екологічна ніша завжди й обов'язково заповнюється.

Правило екотопу, або краєвого ефекту. На межі біоценозів зростає число видів та особин у них, оскільки зростає число екологічних ніш внаслідок виникнення на межі нових системних властивостей.

Правило взаємопристосованості організмів у біоценозі К. Мьобіуса-Г.Ф. Морозова. Види в біоценозі пристосовані один до одного настільки, що їхня спільнота складає внутрішньо суперечливе, але єдине та взаємопов'язане ціле.

Принцип формування екосистеми. Тривале існування організмів можливе лише в рамках екологічних систем, де їхні компоненти та елементи доповнюють один одного та взаємно пристосовані.

Закон сукцесійного сповільнення. Процеси, що відбуваються в зрілих рівноважних системах, котрі перебувають у стійкому стані, мають тенденцію до зниження темпів.

Правило максимуму енергії підтримання зрілої системи. Сукцесія йде в напрямку фундаментального зміщення потоку енергії в бік зростання її кількості з метою підтримки системи.

Правило константності числа видів у біосфері. Число видів, що з'являються, в середньому відповідає числу вимерлих, і загальна видова різноманітність у біосфері є постійною.

Правило множинності екосистем. Множинність конкурентно-взаємодіючих екосистем є обов'язковою для підтримання надійності біосфери.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом