ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО РФ ПО
РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Биоэкологии»
Контрольная работа
по дисциплине «Системная экология»
Выполнила:
студентка 4 курса БФ
группы Бэ-491,
Перемотина А.Г. ,
Проверил:
Пахомова. Н.А
Мурманск
2013
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО РФ ПО
РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Биоэкологии»
Контрольная работа
по дисциплине «Системная экология»
Выполнила:
студентка 4 курса БФ
группы Бэ-491,
Трофимова Н.В. ,
Проверил:
Пахомова. Н.А
Мурманск
2013
Закон развития системы
за счет окружающей среды. Правило максимального
давления жизни по Н. Ф. Реймерсу.
Правило Шелфорда:
Закон развития
системы за счет окружающей среды: любая система может развиваться
только за счет использования материально-энергетических
и информационных возможностей окружающей
ее среды; абсолютно изолированное саморазвитие
невозможно.
Правило максимального "давления
жизни" по Н. Ф. Реймерсу: организмы размножаются
с интенсивностью, обеспечивающей максимально
возможное их число.
ПРАВИЛО ШЕЛФОРДА син. ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ – один из основополагающих
принципов экологии, согласно которому
присутствие или процветание популяции
каких-либо организмов в данном местообитании
зависит от комплекса экологических факторов,
к каждому из которых у организма существует
определенный диапазон выносливости.
Диапазон толерантности по каждому фактору
ограничен его минимальными и максимальными
значениями, в пределах которых только
и может существовать организм ("экологический
стандарт" вида). Степень благополучия
популяции (или вида) в зависимости от
интенсивности воздействующего на нее
фактора представляют в виде так называемой
кривой толерантности, имеющей обычно
колоколообразную форму с максимумом,
соответствующим оптимальному значению
данного фактора. П.Ш. выдвинуто в 1913 году
В.Шелфордом на основании экспериментов
по воздействию на насекомых физическими
агентами разной интенсивности. П.Ш. объединяется
в принцип лимитирующих факторов. Лимитирующим
может быть любой экологический фактор
(например, количество мест, пригодных
для гнездования), но наиболее важным чаще
оказываются температура, вода, пища (для
растений — наличие биогенных элементов).
Как называются
эволюционные приспособления к условиям
среды, которые необходимы для нормального
существования системы на разных уровнях.
Термин
"приспособление" (или адаптация)
применяется в современной науке в разных
значениях. В широком смысле адаптациями
являются любые особенности строения,
физиологии, поведения и онтогенеза данного
вида, которые обеспечивают (вместе с другими
особенностями) возможность специфического
образа жизни в определенных условиях
внешней среды или определенный способ
использования конкретных ресурсов внешней
среды. Так, для хищных птиц приспособлениями
к хищничеству являются характерная форма
клюва и когтей, определенный набор пищеварительных
ферментов, необходимых для эффективного
переваривания животной пищи, и соответствующие
формы поведения, используемые при охоте
на различных животных (птиц, млекопитающих,
рептилий и др.). Иногда адаптацией называют
также процесс развития приспособленности
организмов.
Единственный
фактор, придающий эволюционным изменениям
организмов приспособительный характер,
- естественный отбор - непосредственно
действует в видовых популяциях, т.е. на
уровне микроэволюции. Однако его кумулятивное
(накапливающее) действие в полной мере
проявляется лишь в процессе смены многих
поколений на больших отрезках филетических
линий, т.е. в масштабе макроэволюции. Именно
на этом уровне из частных адаптации (незначительных
изменений фенотипа, приспосабливающих
организмы данного вида к особенностям
условий его обитания) формируются адаптации
общего значения - сложите морфофункциональные
комплексы, обеспечивающие жизнедеятельность
организмов в широком диапазоне условий.
Частные адаптации специфичны для отдельных
видов, тогда как адаптации общего значения
характеризуют крупные таксоны (отряды,
классы и т.п.) и присущи всем видам, входящим
в их состав. Например, летательный аппарат
птиц, включающий скелет и мускулатуру
передних конечностей, а также перья, образующие
несущую поверхность крыла, представляют
адаптацию общего значения, тогда как
особенности строения этих структур у
отдельных видов являются частными адаптациями.
Аттракторы, как
они классифицируются.
Аттра́ктор (англ. attract —
привлекать, притягивать) — компактное
подмножество фазового
пространства динамической
системы, все траектории из некоторой
окрестности которого стремятся к нему
при времени, стремящемся к бесконечности.
Аттрактором может являться притягивающая неподвижная
точка (к примеру, в задаче о маятнике
с трением о воздух), периодическая
траектория (пример — самовозбуждающиеся
колебания в контуре с положительной обратной
связью), или некоторая ограниченная область
с неустойчивыми траекториями внутри
(как у странного аттрактора).
Существуют различные формализации
понятия стремления, что приводит к различным
определениям аттрактора, задающим, соответственно,
потенциально различные множества (зачастую —
вложенные одно в другое). Наиболее употребительными
определениями являются максимальный аттрактор (зачастую — в своей малой окрестности,
см. ниже), аттрактор Милнора инеблуждающее множество.
Аттракторы классифицируют
по:
Формализации понятия стремления:
различают максимальный аттрактор, неблуждающее множество, аттрактор Милнора, центр Биркгофа, статистический и минимальный аттрактор.
Регулярности самого аттрактора:
аттракторы делят на регулярные (притягивающая
неподвижная точка, притягивающая периодическая
траектория, многообразие) и странные (нерегулярные — зачастую фрактальные и/или в каком-либо сечении устроенные
как канторово множество; динамика на них обычно хаотична).
Локальности («притягивающее
множество») и глобальности (здесь же — термин «минимальный» в значении
«неделимый»).
Чем обусловлено
поведение системы?
В сложных системах всегда сочетаются
контуры обоих знаков. Следует подчеркнуть,
что поведение подобных систем в большей
степени определяется наличием контуров
обратной связи, а не конкретными значениями
коэффициентов, которые oбyславливают
силу каждой отдельной причинной связи.
Чтобы изменить поведение системы, недостаточно
изменить коэффициенты, гораздо важнее добавить
или измять какие-то кольца связей, которые
могли бы изменить знак системы.
Известный аналитик Д. Медоуз
[33] пишет: «Та система, которая заставляет
наносить вред окружающей среде, очень
похожа на другие системы, такие, например,
которые заставляют людей курить, становиться
наркоманами, использовать все больше
пестицидов в сельском хозяйстве, создавать
все больше и больше оружия, чтобы обеспечить
безопасность». Автор называет такие порочные
системы«мания-структурами», имея
в виду их сходство с явлением пристрастия
человека к тому, что объективно
наносит ему вред и последствия, чего он
в большинстве случаев осознает. Рассмотрим
вслед за Д. Медоузом, как возникают «мания-структуры»
Под регулируемым параметром
— здоровьем системы — можно понимать
состояния самых различных систем. Это
может быть постоянство температуры в
термостате, обеспеченность механизма
смазкой, организма — пищей, больного
— лекарством, ребенка — материнской
заботой, фирмы — прибылью, государства
— хорошим правительством. Но очень часто
бывает так, что регулируемым параметром
становится не действительное, а воспринимаемое
по внешним признакам, кажущееся состояние
системы. Больше того, в силу особенностей
человеческой психологии оно постепенно
все легче принимается за желаемое, и тогда
ослабляется или вообще отпадает необходимость
противодействия. На фоне кажущегося благополучия
действительное состояние системы ухудшается.
Она приобретает свойства контура положительной
обратной связи. По существу здесь вступает
в действие логика самообмана: результат
действия замыкается уже не на подлинное,
а на кажущееся здоровье системы. Эго и
есть «мания-структура».
В социально-экономических
системах часто неверно выбирается критерий,
оценивающий здоровье системы. Например,
рост доходов сам по себе, без сопоставления
с издержками и расчета рентабельности
не может служить параметром состояния.
Текущее и целевое состояния системы определяются
набором значений актуальных параметров.
Отклонение характеризует степень несоответствия
целевому (начальному) состоянию. Целевая направленность
поведения системы — это стержневая
системная закономерность, что и делает
совокупность элементов целостным организованным
образованием, ориентированным на получение
определенного результата.
В соответствии с современными
представлениями о самоорганизации цель
можно трактовать в виде устойчивого целевого
состояния — аттрактора, который генерирует
тенденции изменений или преобразований
в системе, отвечающие прообразу будущего.
Достижение целевого состояния связано
с реализацией известной системной триады:
цель, организация, функция. Организация
здесь как организационный процесс, включающий
структурогенез и новое целевое функционирование.
Если отклонение от целевых параметров
будет: возрастать, то начнет реализовываться
дезорганизационный процесс. Конечным
результатом также будет устойчивое состояние
аттрактор, соответствующий другой, более
низкой степени организации системы. Таким
образом, у системы всегда имеется два
качественно различных состояния-аттрактора,
которые, как «маяки будущего>, притягивают
к себе траектории состояния системы.
Количественной характеристикой текущего
состояния системы является величина
отклонения от целевого состояния-аттрактора.
Сама изменчивость количественных характеристик
системы ограничена пределами. Когда они
выходят за рамки меры, скачкообразно
происходит преобразование системы согласно
переходу количественных изменений в
качественные. Пороговое отклонение соответствует
тому критическому положению, когда система
начинает лавинообразно само распадаться
или само достраиваться. С этого момента
уже невозможно организовать необходимое
воздействие на систему, приводящее к
получению положительного результата
.
Сложность и неустойчивость,
возрастая с известного момента, начинают
перевешивать организационную связь и
единство системы, которая становится
тогда уже неустойчивой в своем целом.
Части целого становятся слишком различны.
Вывод Богданова, что положительная корреляция
между разнообразием и устойчивостью
существует только до определенного предела,
пока она не начинает перевешивать организационное
единство, имеет принципиальное значение
для понимания поведения систем и объяснения
происходящих в них организационных процессов.
Неустойчивость системы есть источник
ее внутреннего саморазвития и может приводить к более высокой
организации. Эта же идея лежит в основе
современной концепции самоорганизации.
Саморазвитие системы происходит вследствие
накопления внутренних системных противоречий,
неустойчивости системы, приводящей к преобразованию
ее структуры в более организованный комплекс
либо к кризису и новому
циклу развития.
Зачем
нужен синтез естественных и гуманитарных
наук, а так же почему необходимо рассматривать
феномен человека в русле всего эволюционного
процесса на Земле, а не изолированно от
него?
Синтез нужен для повышения
эффективности науки. Причем, прежде всего
(если не именно), гуманитарной науки, эффективность
которой в сравнении с естественной явно
проигрывает. Речь ведь идет о переносе
методов естественных наук в гуманитарную
сферу, а не наоборот. Попытки обратного
переноса, если когда и были (например,
попытка навязать диалектический метод
ученым естественникам), то ничего не дали.
Перенос же методов естественных наук
в гуманитарную сферу, безусловно, дает
определенный положительный результат.
Но перенос этот осуществляется уже не
первый год (некоторые считают, что как
минимум 50 лет), а разница в эффективности
гуманитарных и естественных наук остается
по-прежнему драматической. Мало того,
зачастую этот перенос не только не повышает
эффективности гуманитарных наук, но служит
лишь наукообразным прикрытием для откровенной
научной имитации, количество которой
в сфере гуманитарных наук стремительно
возрастает. Важно отметить, что и в сфере
естественных наук, порождающих эти методы,
применение их для прикрытия научной имитации
тоже имеет место, хоть и не в таких масштабах,
как в гуманитарных. Таким образом, возникает
вопрос, что, вообще, делает науку наукой,
что отличает настоящую науку от лженауки
и научной имитации. Очевидно, что, не ответив
на этот вопрос, мы не можем решить проблемы,
стоящие перед гуманитаристикой и надеяться
на существенный успех от ее интеграции
с естественными науками.