Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Дробность, фрактальность косных и живых поверхностей


  • 5-01-2013, 12:42
  • | Views: 1109


Дробность, фрактальность косных и живых поверхностей

Дробность, фрактальность косных и живых поверхностей

До последней четверти XX века земную поверхность и рельеф географические науки рассматривали макроскопически, обычно в масштабе не менее 200 м в одном сантиметре карты. Биологи же не обязаны изучать косное вещество вообще, независимо от масштаба. В конце XX века не столько географы, сколько математики стали земной масштаб мельчить. Это делается просто. Береговую линию озера можно прорисовать и измерить, проходя её целиком, но каждый раз уменьшая размер шага. И с каждым его уменьшением - подробностей, изгибов берега будет обнаруживаться больше и больше. То же самое можно проделать на горном склоне. Теоретически говоря, шаг можно уменьшать хоть до размера молекул на поверхности земных минералов. Естественно, что расчётная длина замкнутой береговой линии или горного склона будет при уменьшении шага увеличиваться, и предела не видно. Постепенно выяснилось, что все природные границы и поверхности, косные и живые, сколь угодно дробимы - фракталъны. Общая длина контурных границ в данном объекте, а также его общая внешняя поверхность стремятся к бесконечности. В этом заключён некий смысл. Хотя он не вполне ещё ясен, наука открыла для себя новый угол зрения на окружающий нас мир.

На протяжении всей эволюции жизнь была буквально прижата к фрактальной поверхности Земли, со всеми её мельчайшими подробностям и локальными особенностями. Так неужели морфология матрицы (геоморфология на разных ее уровнях - от молекулярного до географического) не отпечатывалась в морфологии и свойствах организмов, популяций, сообществ? В косной Земле одни фракталы порождают другие. Нет ли аналогичного соответствия между фракталами косного мира и мира живого? Чем определяется рассечённость, ветвистость рек в их водосборе, как не соизмеримым с реками рельефом поверхности, рассечённостью ландшафта? Чем определяется сходство ветвления рек и ветвление растений? Еще совсем недавно, в середине XX века исследователи, которые на это сходство всерьёз указывали, были осмеяны, а в начале XXI века факт такого подобия не просто доказан фрактальной геометрией, но и серьёзно осмыслен.

Заметим также, что в самых рассеченных, богатых живыми поверхностями частях земной растительности наблюдается наибольшее разнообразие животных, поверхность тела которых, в этой зелени обитающих, тоже очень рассечена и тонка. Огромное по численности и по разнообразию видов сообщество насекомых обитает среди тонких стеблей лугового разнотравья с изобилием мелких и мельчайших цветков и нектарников. Стоя на лугу, можно слышать неугомонный хор этого сообщества.

Точно также, наибольшее обилие самых разных видов организмов, от мельчайших насекомых до крупных обезьян и змей наблюдается в густых кронах влажных тропических лесов. Почему так? Не потому ли, что тропический лес и луговое разнотравье - это зелёные фракталы, к которым приникло живое, движущееся, жужжащее и поющее сообщество животных, в основном мелких, соизмеримых с листвой и цветками? Не значит ли это, что один экологический фрактал происходит от другого и адекватен ему? Это своеобразное, экологическое матрицирование?

Однако зелёные кружева травяных лугов и крон деревьев тропического леса отстают по своей дробности от почв, состоящих из мелких и мельчайших минеральных частиц. К ним добавляются ещё более тонко диспергированные и преобразованные в гумус органические остатки растений и животных. Это мир множества разнообразных по свойствам поверхностей, с "гранями" масштаба микроскопического, близкого к молекулярному, и действительно молекулярному. Почвенное население этими поверхностями сплошь окружено и тесно к ним примыкает, или скользит вдоль них в плёночной влаге.

Почвы поражают микроскопическими размерами их обитателей. Например, в 1 грамме влажной почвы может жить 103 - 106 амеб и жгутиконосцев, 104 раковинных амёб и 103 инфузорий. Размер жгутиковых - 2 - 5 микрона, амёб - 10 микрон, инфузорий - 10 - 20 микрон. В пленочной воде почв обитает множество нематод -микроскопических круглых червей. Их типичная численность несколько миллионов на 1 м2 почвы, но бывает до 50 млн. Численность мелких кольчатых червей - энхит-реид, с длиной тела 10 - 25 мм составляет от 85 до 250 тысяч на 1 м2 почвы. Количество дождевых червей - 500 - 800 на квадратный метр*.

В учебниках биологии роль Земли для жизни объясняется самым банальным и скучным образом; "Земля - основа жизни", как будто этим всё сказано. Такое от-

М. Гиляров, Д. Криволуцкий. Жизнь в почве. М.: Молодая гвардия,1985. - с.76 - 79. ношение биологов к Земле понятно: биология базируется на идеях организмоцен-тризма и видоцентризма. В широком смысле - это идея биоцентризма. Это Био без Гео.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Земля как матрица жизни


    Ещё о матрицировании на разных уровнях организации природы


    Мало изученные экологические объекты в водной, наземной и почвенной средах


    Модели распределения растений


    Живые тела биосферы

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры