Основи екології
Основні екологічні закони, правила і принципи
- 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.