Цикличность как всеобщее свойство развития и функционирования природных систем

автор:

Цикличность присуща широкому кругу процессов и явлений космического, геофизического и биологического характера. Она известна в состоянии звездной и солнечной активности, комет-но-метеорных потоков, в активации планет Солнечной системы, в колебаниях магнитного и электромагнитного полей, тектонической, сейсмической, вулканической активности литосферы, изменениях атмосферы (давление, осадки, температура, циркуляционный режим) и биосферы (биологические ритмы).

О всеобщности пространственно-временной организации материального мира, единстве циклических изменений в неорганической и органической природе указывается в трудах многих естествоиспытателей (H.A. Агаджанян, Б.С. Алякринский, П.К. Анохин, Э.С. Бауэр, Л.С. Берг, Е.П. Борисенков, В.И. Вернадский, Б.В. Владимирский, Ю.И. Витинский, И.П. Дружинин, А.П. Дубров, В.А. Зубаков, С.В. Калесник, Г.И. Комин, В.И. Круть, Б.Л. Личков, A.A. Максимов, A.B. Максимов, Е.В. Максимов, К.К. Марков, H.H. Моисеев, А.И. Оль, A.C. Пресман, А.П. Резников, Б.М. Рубашев, Б.И. Сазонов, Г.И. Тамразян, A.A. Трофимук, Ю.А. Холодов, В.В. Чернышев, А.Л. Чижевский, A.B. Шнитников, Н.С. Щербиновский, М.С. Эйгенсон, В.Н. Ягодинский и многие другие). Число публикаций по этой проблеме едва ли обозримо в настоящее время. Достаточно отметить, что только о связи динамики популяций животных с циклическими изменениями солнечной активности к середине 50-х годов прошлого столетия было опубликовано более двух тысяч работ (Cole, 1956), не говоря уже о других вопросах этой сложной и многогранной естественно научной проблемы.

Ограничимся указанием лишь некоторых основополагающих работ, имеющих важное методологическое значение для понимания всеобщности цикличности природных процессов и явлений.

Б.Л. Личков (1965) в монографии «К основам современной теории Земли» выделяет геологические периоды продолжительностью 500 миллионов лет, а внутри них — геологические, климатические и биосферные циклы, связанные между собой и с ритмами вселенной, и составляющие, по мнению автора, кратную часть космического года, то есть периода обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики. В процессе детального анализа Б.Л. Личков пришел к выводу о том, что «волны жизни» находятся во взаимодействии с космическими и геофизическими факторами среды. Аналогичную точку зрения развивают в своих работах A.B. Шнитников (1969, 1970, 1976), Ю.И. Возовик (1970), Е.В. Максимов (1977), И.В. Круть (1978). Они считают, что цикличность охватывает весьма разнообразные колебательные процессы — от элементарных физических до сложных геолого-геофизических и эколого-биологических. Стадиально-ритмические явления, как указывает Е.В. Максимов (1972), отражают, очевидно, волновые процессы в распределении и перераспределении материи и энергии, свойственны всему материальному миру. В.И. Круть (1978) считает, что любая сложная естественная система обладает собственным интегральным ритмом, тогда как другие фиксируемые в ней ритмы относятся к надсистемам, сложным системам и подсистемам. В этом заключается таксономическое значение временных ритмов как специфических атрибутов естественных систем и как квантов пространственно-временной структуры системного материального мира (Комаров, 1972; Круть, 1978; Аверьянов, 1985).

Циклическим процессам и явлениям присущ скачкообразный или взрывной характер, нарушающий ход природной обстановки. В этой связи цикличность как форма проявления диалектического противоречия в его динамике имеет прямое отношение к общим законам развития природы: закону отрицания и перехода количественных изменений в качественные. Для последнего закона характерны качественные скачки, взрывные процессы фазовые переходы, внезапные генные мутации, вспышки массовых размножений популяций животных и микроорганизмов и др.

Циклический процесс — это поступательный, эволюционный процесс. Цикл следует рассматривать как виток в развитии по спирали, а поскольку всякое развитие совершается противоречиво, постольку его поступательность находится в единстве с элементами цикличности. Признак повторяемости, цикличности явлений, в свете современных представлений естественных наук, принимается за объективный критерий наличия у них внутренней закономерности.

П.К. Анохин (1978) считал, что основой развития жизни и ее отношения к внешнему неорганическому миру были повторяющиеся воздействия этого внешнего мира на организм. Последовательность и повторяемость являются основными временными параметрами и представляют собой универсальную форму связи уже сложившихся живых существ с окружающей средой, то есть «вписанность» «живой материи» в уже готовую пространственно-временную систему мира.

Таким образом, динамика численности популяций — это циклический процесс повторяемости массовых размножений животных, в том числе насекомых. Эти циклы осуществляются на фоне изменений внешней среды, которые вносят в данный процесс определенные коррективы, ускоряя или замедляя реализацию внутренних тенденций (Межжерин, 1979). Цикличность,— считает Н.С. Щербиновский (1952),— одна из характерных сторон в жизни и размножении пустынной саранчи-шистоцерки. Закономерна и циклическая динамика численности млекопитающих (Язан, 1972).

В процессе гелиобиологических исследований А.П. Дубров (1971, 1973, 1974 а, 1974 б, 1975 б) выявил циклические изменения таких основополагающих процессов как генетические, физиологические и биохимические и показал их связь с вариациями геомагнитного поля в его спокойные и возмущенные периоды. А.П. Дубров обнаружил согласованный ход кривых, Сажающий изменения геомагнитного поля и важнейшего генетического показателя — митотической активности (способности клеток к делению). Он показал, что «сезонная» динамика изменения концентрации генов ST и TZ в третьей хромосоме дрозофилы полностью совпадает с изменениями геомагнитного поля за конкретный период в месте проведения опытов. Важная роль геомагнитного поля показана А.П. Дубровым (1974, 1975) для генетических процессов генного, хромосомного И популяционного уровней. В частности, этот геофизический фактор оказывает влияние на генетический код и генетический гомеостаз, генетическую и экологическую структуру популяций.

Мутационный процесс как один из элементарных факторов микроэволюции также цикличен, об этом свидетельствуют результаты генетических исследований. Так, Р.Л. Берг (1972) суммировала свои многолетние данные о концентрации и частоте возникновения мутаций в природных популяциях дрозофила меляногастер. Частота мутирования в различных популяциях оказалась достоверно выше с 1937 г. по 1945 г. и с 1967 по 1971 гг., чем в другие периоды. Каждая вспышка мутабельности характеризовалась преобладанием своего набора мутаций. Подобный ритм мутагенеза обнаружен и в популяциях человека (Берг, Да-виденков, 1971).

Резюмируя изложенное, можно сделать важный методологический вывод: цикличность, повторяемость является всеобщим свойством развития и функционирования любых природных систем в пространстве и во времени. Этот вывод служит концептуальной основой для теоретического синтеза закономерностей многолетней повторяемости массовых появлений вредных насекомых через закон цикличности, а последняя как было показано в процессе обобщений, является всеобщим свойством развития, функционирования и преобразования организации любой системы.

Поделиться: