Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Сравнима ли морфология жидких, твёрдых и живых тел?


  • 5-01-2013, 12:31
  • | Views: 1011


Сравнима ли морфология жидких, твёрдых и живых тел?

Сравнима ли морфология жидких, твёрдых и живых тел?

По занимаемой на Земле площади поверхности жидкие природные тела (океаны, моря, озёра) преобладают, а остальное - твердь над поверхностью воды: континенты и острова. В первом приближении водоёмы и острова выглядят как зеркальные отображения друг друга (рис. 3.1). Не стоит считать это сходство случайным, незначимым; по сути дела, водоёмы - это "острова" воды на поверхности суши. В первом приближении (рис. 3.1) вогнутые, заполненные водой, и выпуклые, заполненные твердью, - геоморфологические структуры напоминают зеркальные отображения друг друга. Подобны и их контуры. Твёрдые и жидкие геоморфологические тела можно и полезно сравнивать по индивидуальному объёму, V , площади поверхности, S , и по другим, в том числе биологическим характеристикам. Численные значения V и S сообщаются в разных географических источниках. Все приводимые на последующих графиках данные взяты из табличного приложения к компетентному справочнику (Морской атлас, 1980) и из других источников.

Обратимся к твёрдым телам, сначала к островам. На рис. 3.3 показано соотношение индивидуального геометрического объёма и площади поверхности островов. Как и в предыдущем случае, наблюдается линейная корреляция S и V в достаточно широком диапазоне, от 10" до 106 км3. В группе островов действует тот же закон (1), что и в группе водоёмов. Хотя серьёзные выводы делать рано, подтвердим, что зеркальное (рис.3.1) сходство водоёмов и островов - явление не случайное. Глубоководные хребты в зонах тектонической активности аналогичны зонам активности на суше.

Перейдём к живым телам - организмам. Ещё сравнительно недавно, в середине прошлого века, в биологии преобладало мнение, что живые и косные тела "принципиально", "качественно" различны, если судить по всей совокупности наблюдаемых признаков (а их у каждого объекта, по меньшей мере, десятки и сотни). Действительно, по всей совокупности качественных признаков косные и живые объекты различны. Однако, при всём том, по целому ряду важных численных характеристик их можно между собой сравнивать и объективно оценивать их подобие и различие. Численной оценкой подобия объектов по любой паре параметров является значение коэффициента Ь в (1). Два или больше объектов подобны, если Ь = 1. Отличие коэффициента Ь от единицы (в ту или другую строну) указывает на выражаемое величиной коэффициента различие (неподобие) сравниваемых объектов. Имея это в виду, обратимся к рис. 3.4.

График построен точно так же, как и два предыдущих: на абсциссе - индивидуальный геометрический объём растений, а на ординате - площадь их внешней поверхности. Растения выбраны потому, что в отличие от тел животных, тело растений имеет истончённые и разветвлённые формы, наиболее несхожие с формой камней, валунов, скал, островов. Методы расчета площади поверхности надземных органов растений имеются, но обсуждать их не будем. На рисунке показано соотношение S и V у широко известного вида морской водоросли - ламинарии, выросшей в тихой морской бухте (линия 1) и на открытом мелководье с сильным волновым прибоем (линия 2). Линия 3 обобщает косные тела - морскую гальку, заселяемую мелкими нитчатыми водорослями (крестики) и подводные камни, заселяемые ламинарией (чёрные точки). Как следует из рисунка, соотношение S и Vy водорослей подчиняется закону (1). Понятно, что, в отличие от гальки и камней, водорослям необходима для фотосинтеза значительно большая внешняя поверхность. Соответственно, линия 1 проходит примерно на порядок выше линии гальки и камней. Отметим, что угол наклона линии 2 (у ламинарий, растущих при интенсивном движении воды в прибойной зоне моря) значительно больше, чем у линии 1 (ламинария в тихой бухте). Это значит, что в условиях прибоя растения по мере роста быстро наращивают площадь своей фотосинтезирующей поверхности (но зато не вырастают такими крупными, с широкими слоевищами, какими бывают ламинарии в защищенных от интенсивного прибоя бухтах).

Сравнивая между собой графики на рисунках 3.2 - 3.4, приходим к однозначному выводу, что все физические тела следуют общим законам геометрии, отражённым в уравнении (1). С другой стороны, на примере с ламинарией можно видеть (по значениям коэффициента Ь), в какой мере водоросли следуют закону жизни и адаптируются к скорости движения обтекающего их косного тела - воды.

Этот вывод явно не совпадает с традиционным тезисом биологии о "принципиальном" различии косных и живых тел природы. Но вернемся снова к соотношению S и V разных природных тел, на этот раз в глобальном масштабе. На рис. 3.5 по тем же параметрам сравниваются главные типы морфологических структур биосферы - океаны, континенты, острова, моря, озёра, мелкая морская галька, подводные камни и валуны, а вместе с ними и живые тела - морские водоросли. По абсциссе графика находим, что диапазон сравнения очень велик - примерно 35 порядков по индивидуальному объёму тел. Как следует из графика, закон (1) однозначно соблюдается во всём этом ряду. Специфика разных объектов проявляется в дисперсии отдельных объектов относительно общего тренда. Характерная особенность группы ламинарий проявляется в значительно большей (во всём ряду) площади их внешней поверхности в сравнении с косными телами такого же объёма.

В начале этой лекции было сказано, что авторы учебников по биологии объясняют феномен жизни и её эволюцию только на основе биологических законов. Учащиеся остаются в неведении о фундаментальной роли Земли, как ложа, как матрицы жизни. Проведённое выше обсуждение показало, что разные геоморфологические структуры скоррелированы, соорганизованы между собой в составе географической оболочки Земли. В свою очередь, биоморфологические структуры, т.е. живые существа, скоррелированы с геоморфологическими, на которых они располагаются, селятся. Разные формы скоррелированности объектов, входящих в состав биосферы, будут обсуждаться и в последующих лекциях Школы.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Обитание на любых косных дискретных телах


    Обитание в воде и на суше в масштабе биосферы


    Геоморфология, биоморфология и биогеоморфология


    Биогенные и геогенные обитаемые пространства


    Распределение численности косных и живых тел биосферы по их размерам

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры