В ходе становления науки о Земле сложилось несколько подходов к описанию функционирования ее природы: сферный, системный и средовой. В биологических науках в равной мере используется каждый из них. Эти подходы достаточно близки и часто оперируют одними и теми же родо-видовыми понятиями. В рамках системно-синергетической парадигмы при изучении биосферы целесообразно использовать экосистемный подход.

Представление о биосфере как глобальной экосистеме начало формироваться еще в середине XIX века. Его истоки - в биоценологии (греч. koinos - общий; совместно, вместе), основы которой заложил немецкий биолог К. Мебиус (1825-1908). В ее центре - учение о происхождении, строении, развитии во времени и пространстве сообществ живых организмов, проживающих на определенной территории, - биоценозах и условиях их функционирования.

Биоценоз - это сообщество различных видов организмов, связанных между собой определенными отношениями и приспособленностью к условиям окружающей среды, населяющих определенную область - биотоп (греч. topos - место, пространство). Биотоп (или экотоп) представляет совокупность взаимосвязанных участков литосферы, гидросферы и атмосферы, с которыми взаимодействуют организмы и которые являются средой их обитания и источником минеральных ресурсов.

Структура и функционирование биоценоза определяются множественностью взаимосвязей между населяющими его организмами и элементами неживой природы. Его целостность поддерживается за счет прямых и обратных связей трех функциональных групп организмов, входящих в его структуру и обеспечивающих круговорот биогенных элементов. Это продуценты (лат. producentis - производящий; организмы, способные к фото- или хемосинтезу и являющиеся в пищевой цепи первым звеном; создатели органических соединений; к ним относятся все растения), консументы (лат. consumo - потребляю; организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые продуцентами) и редуценты (лат. reducentis- восстанавливающий; организмы, разлагающие мертвую органику в неорганические вещества, которые затем вновь поступают в природные круговороты).

Каждый биологический вид включен в одну или несколько пищевых цепей. Их совокупность образует пищевые или трофические (греч. trophe - пища) сети.

Организмы, входящие в состав какого-либо биоценоза, оказываются приспособленными к определенному типу абиотических условий. В сходных природных условиях появляются сходные по своей структуре биоценозы. При этом мелкие биоценозы являются элементами более крупных. Так, обитатели прибрежной зоны водоема входят в биоценоз всего водоема, обитатели лесной поляны входят в биоценоз леса.

В дальнейшем идеи биоценологии развивались в трудах крупного русского ботаника В.Н. Сукачева (1880-1967), который создал учение о биогеоценозах .Биогеоценоз - участок земной поверхности, на котором биоценоз и биотоп объединены в целостный взаимосвязанный природный комплекс. Это более широкое понятие, чем биоценоз, так как включает в свою структуру и косные (неживые) компоненты среды обитания живых организмов. Однако это также неполная природная система, ибо в число компонентов биогеоценоза не входят некоторые важные элементы, например, рельеф местности, ее геологический фундамент, гидротермические условия и т.д. И в этом плане наиболее общим является понятие ландшафта (немецк. land - страна, schaft- вид), определяемого как территория, однородная по своему происхождению и истории развития, неделимая по зональным признакам, обладающая единым геологическим фундаментом, однотипным рельефом, общим климатом, единообразным сочетанием гидротермических условий, почв, биоценозов, однохарактерным набором простых геокомплексов.

Понятие «экосистема» было введено английским ботаником А. Тенсли (1871- 1955). Существует множество определений экосистемы, но среди них можно выделить некоторый инвариант:

экосистема - целостный, развивающийся природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и неживые компоненты связаны между собой и средой обитания потоками вещества, энергии и информации.

В рамках такого определения понятие экосистема близко к понятию биогеоценоза. В ее структуре также присутствуют две группы взаимосвязанных, входящих в ее состав элементов: экотоп и биоценоз.

В любой экосистеме каждый вид занимает определенное положение - экологическую нишу. Известный современный эколог Ю. Одум в своем учебнике «Экология»дает следующее определение: «Экологическая ниша - это не только физическое пространство (со всей присущей ему совокупностью факторов среды - температура, освещенность, влажность, минеральный состав и др.), занимаемое организмом, но и функциональная роль организма в сообществе (его трофическое положение) и его место относительно изменения внешних факторов». Это условия, в пределах которых возможно существование вида. Экологические ниши входящих в экосистему видов не могут полностью совпадать. В противном случае более сильный вид вытесняет более слабый, потеря которого в конечном итоге может привести экосистему к неустойчивости.

Как правило, факторы действуют одновременно, но степень их влияния в сложившихся конкретных условиях может существенно различаться. Отдельные компоненты экосистемы обладают разной степенью устойчивости (толерантности) по отношению к изменениям того или иного фактора. Любому организму для нормального существования необходимо наличие не просто какого-то условия, а вполне определенного интервала его значений. Например, переизбыток влаги, как и ее недостаток по сравнению с естественными потребностями организма, губительно влияют на его жизнь. Экологический фактор, который при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает проявление жизнедеятельности населяющих ее организмов, называют лимитирующим (от лат. limes - граница, предел; ограничивающий). Одним из таких факторов является наличие питания. Сколь бы благоприятными ни были другие факторы для жизни популяции, отсутствие питания на данной территории заставляет искать новые места обитания.

· Основные законы функционирования экосистем

Законы функционирования экосистем изучает наука экология. В наиболее простой форме, доступной для понимания, общие законы экологии были сформулированы Б. Коммонером в его знаменитой книге «Замыкающийся круг»:

Все связано со всем;

Ничего не дается даром;

Все должно куда-то деваться;

Природа знает лучше.

Скорее, это афористические высказывания, основанные на эмпирических наблюдениях. Первый закон отражает всеобщую взаимосвязь явлений и процессов, происходящих в окружающем мире. Второй закон утверждает, что любая открытая система может развиваться только благодаря поступающим в нее извне ресурсам в виде вещества, энергии и информации. И нет ни одной системы, которая бы полностью использовала эти ресурсы, то есть невозможно иметь коэффициент полезного действия в 100%, ибо в любой системе всегда будут ресурсы, которые она выбрасывает в окружающее пространство в виде «отходов». В природе эти отходы являются полноценным ресурсом для систем более низкого иерархического уровня. Например, отходы жизнедеятельности продуцентов и консументов являются пищей для редуцентов. В техносфере отходы производств зачастую выбрасываются в окружающую среду и становятся «загрязнителями». Таким образом, «природа знает лучше» и использует в конечном итоге все имеющиеся ресурсы. Этому способствуют естественные круговороты биогенных элементов.

Как и любая отрасль знания, экология вскрывает и более частные, специфические законы развития экосистем. Современная экология вскрыла несколько десятков законов функционирования экосистем. Наиболее важные из них:

1. Закон необходимого разнообразия. Устойчивость экосистемы во многом обусловлена разнообразием видового состава входящих в нее сообществ. Она не может состоять только из организмов одного вида. В ней в обязательном порядке должны сосуществовать продуценты, консументы и редуценты, жизнедеятельность которых обуславливает в экосистеме естественный круговорот биогенных элементов.

2. Закон развития экосистем. Развитие экосистемы можно рассматривать как смену одних сообществ другими, с иным набором господствующих видов, изменение видового разнообразия, изменение пространственной и трофической структуры. Эта смена получила название сукцессии. Выделяют три ее этапа: стадия роста (продукция экосистемы растет до максимума), стабилизации (количество продукции в течение какого-то времени остается постоянным) и климакса (продуктивность катастрофически падает и опускается до нуля). В естественных условиях (без вмешательства человека) экосистемы стремятся за счет саморегуляции к достижению максимальной стабильности и сохранению разнообразия.

3. Закон экспоненциального роста популяции. В благоприятных условиях рост численности (y ) любой популяции, в том числе и человечества, с течением времени (x ) при благоприятных условиях происходит по экспоненциальному закону (лат. exponens- показывающий; показательная функция y = e x , где е = 2,72). До некоторого момента численностьнарастает медленно. По достижении определенного значения «x »начинается ее последовательное удвоение, причем промежутки времени, в течение которых это происходит, сокращаются. Однако в реальности рост численности происходит значительно медленнее. Этому есть несколько причин: нехватка ресурсов, из которых организмы строят свои тела, неблагоприятные внешние условия, гибель до наступления репродуктивного периода и другие.

4. Закон Либиха - Шелфорда. В общем виде это звучит так. У каждого организма существуют определенные границы выносливости (или толерантности) к факторам окружающей среды. Лимитирующим для развития организмов может быть как минимальное, так и максимальное значение экологического фактора. Оптимальными для организма являются промежуточные значения. При этом организмы могут иметь широкие границы устойчивости по отношению к одному фактору и узкие - к другому. Наиболее распространенными в биосфере оказываются виды с широкими границами толерантности по всем факторам. Если условия для существования вида неоптимальны по одному фактору, то могут сузиться диапазоны толерантности и по другим.

5. Закон конкурентного исключения. Два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут устойчиво сосуществовать на одной территории бесконечно долго, если рост их численности ограничен одним и тем же жизненно важным ресурсом. Побеждает тот из них, у которого более высока толерантность. Вид, не выдержавший конкуренции, оттесняется за пределы ниши и должен приспосабливаться к более тяжелым экологическим условиям.

6. Принцип Ле-Шателье - Брауна был установлен в конце XIX века для термодинамических систем: внешнее воздействие, выводящее систему из термодинамического равновесия, вызывает в ней процессы, стремящиеся ослабить результаты этого воздействия. Применительно к экосистеме это может быть сформулировано следующим образом: в естественных условиях в экосистеме самопроизвольно устанавливается подвижное равновесие, благодаря которому она сохраняет свое стабильное состояние. В случает интенсивного хозяйственного вмешательства человека это равновесие в экосистеме нарушается, размыкаются биотические круговороты веществ, что в конечном итоге может привести к разрушению экосистемы.

· Биосфера как глобальная экосистема

Впервые термин «биосфера» был введен в научный обиход австрийским геологом Э. Зюссом (1831-1914) в 1875 году. Современное учение о биосфере разработал наш соотечественник В.И. Вернадский (1863-1945). Биосфера, по его определению, это область существования живого вещества, которая включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы. Это активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в том числе и человека) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

Биосфера является глобальной (франц. global - всеобщий) экосистемой, которая включает все экосистемы Земли. Это сложноорганизованная иерархическая система, между подсистемами которой (организмы, популяции, сообщества, экосистемы) взаимодействия осуществляются посредством обмена веществом, энергией и информацией.

Границы биосферы определяются наличием пригодных для существования живых организмов абиотических условий. Живое вещество занимает очень узкий пространственный интервал на границе микро - и макромира. Верхняя граница биосферы определяется высотой полета птиц (около 12 км), хотя микроорганизмы обнаруживаются и на значительно больших высотах. Нижняя граница биосферы простирается до 3 км в глубь литосферы и до 11 км в глубь гидросферы. Распределение живого вещества внутри биосферы неравномерно. Основная его масса сосредоточена в тонком приземном слое - биостроме (до нескольких сотен метров).

Биосфера, как и любая экосистема, может быть представлена в виде взаимосвязанной совокупности, состоящей из экотопаи биоценоза.

Средний элементный состав живого вещества состоит из наиболее распространенных во Вселенной элементов. От состава экотопа он существенно отличается высоким содержанием биогенных элементов - углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора и серы.

В настоящее время на Земле известно около 500 тыс. видов растений и 1,5 млн видов животных. Соотношение между разными типами организмов можно представить в виде «волчка жизни» (по Н.Ф. Реймерсу). Устойчивое равновесное движение волчка обуславливается пропорциональностью его частей и количеством поступающей от Солнца энергии.

Изменение солнечной активности может привести к существенному изменению соотношения видов, что неоднократно наблюдалось в истории развития биосферы.

Каждый организм представляет собой самоорганизующуюся систему, состоящую из множества функционально согласованных органных систем (нервная, пищеварительная, гормональная, кровеносная, выделительная), основу которых составляют отдельные, согласованно функционирующие органы, состоящие из специализированных клеток. Все организмы и их сообщества находятся в тесном взаимодействии между собой. Их биомасса оценивается в 1, 8*10 5 кг сухого вещества, при этом биомасса организмов океана составляет всего 0,13% от всей биомассы планеты.

· Самоорганизация и эволюция биосферы

Биосфера является открытой самоорганизующейся системой . Ее эволюция осуществляется благодаря энергоинформационному обмену с окружающим пространством. Временной ход развития биосферы носит направленный характер и выражается в повышении уровня организации, нарастании усложнения и упорядоченности живого вещества: последовательное появление прокариотов (клеток без ядра) - эукариотов (клеток с ядром) - многоклеточных организмов - организмов с твердыми скелетами - организмов с высокоразвитой нервной системой и мозгом - возникновение разумного человека и общества. Этот процесс можно представить как чередование этапов медленных постепенных изменений, прерываемых скачкообразными переходами к новым качественным состояниям.

Процессы самоорганизации биосферы во многом определяются солнечно-земными связями, и прежде всего потоками солнечной энергии, их качеством и периодичностью поступления. Достаточно давно человеком было замечено, что на Земле с определенной повторяемостью изменяется численность отдельных популяций животных и урожайность культур. Обобщил имеющиеся эмпирические данные и дал им теоретическое обоснование А.Л. Чижевский (1897-1964), представив их как «земное эхо солнечных бурь».

Изменение абиотических условий неоднократно приводило биосферу в неустойчивое состояние и ставило живое на грань вымирания. В точках бифуркации неизменно происходила смена форм живого вещества на более приспособленные к новым условиям. Она была связана с изменением строения и функций существующих структурных элементов организмов, появлением и развитием новых органных систем. Но и из старых форм сохранялись отдельные виды, сумевшие выжить. И сегодня мы наблюдаем следы былых биосфер Земли. Благодаря им существует то великое многообразие живых организмов, которое в конечном итоге определяет устойчивость ее развития. Однако в последнее столетие она оказалась нарушенной вследствие интенсивной производственной деятельности человека. Это чревато катастрофическими последствиями не только для живого вещества, но и всей планеты в целом.

ГУМАНИТАРНАЯ КАРТИНА МИРА

Главным событием 2018 года в сфере онлайн-обслуживания малого бизнеса можно назвать становление концепции банка как платформы для ведения бизнеса. Банк, начав с предоставления чисто финансовых сервисов, сегодня выходит далеко за эти рамки, внедряя огромное количество небанковских сервисов, решающих различные задачи бизнеса на протяжении всего жизненного цикла его существования.

Традиционные банковские сервисы становятся частью большой экосистемы, существуя бок о бок с бухгалтерией и инструментами налогового учета, документооборотом, товарным учетом, управлением персоналом и инструментами маркетинга. Весь прошедший год банки активно «росли вширь», внедряя разнообразные небанковские сервисы для бизнеса - от конструктора сайтов до помощи в получении лицензии на продажу алкоголя.

Рассматривая результаты прошлогоднего исследования эффективности интернет-банков для малого бизнеса, нельзя не заметить одну особенность: участники, которые сохранили или улучшили свои позиции в исследовании 2018 года, проделали огромный объем работы. Если представить себе участника Business Internet Banking Rank 2017, набравшего 100 баллов в рейтинге для любого типа бизнеса, но ничего не менявшего весь следующий год, то в исследовании 2018 года он получил бы не более 50 баллов, то есть не вошел бы даже в пятерку рейтинга.

Среди участников Business Internet Banking Rank 2018 лидерами по количеству новых функций в интернет-банке для бизнеса можно назвать Точка Банк, Модульбанк, Тинькофф Банк и ДелоБанк.

Точка Банк: новые сервисы для ВЭД, подпись платежа через мобильный банк, оценка персонала, Open API, лицензирование бизнеса, программы лояльности, расчет налогов для ООО на ОСНО и многое другое.

Модульбанк: мультибанковский интерфейс, Open API, индекс «Белый бизнес», обновление интерфейса эквайринга и онлайн-кассы.

Тинькофф Банк: конструктор сайтов и другие инструменты для продвижения бизнеса, CRM-система, управление проектами, Open API, обновление интерфейса эквайринга и онлайн-кассы.

ДелоБанк: бухгалтерия для разных систем налогообложения, конструктор и специальный сервис кредитования интернет-магазинов, инструменты управления товарной базой и документооборотом, кадровый учет.

Лучшие интернет-банки для малого бизнеса отличают полноценная бухгалтерия, единая лента операций, функциональный и удобный справочник контрагентов, развитый блок финансовой аналитики, удобное управление корпоративными картами и возможность дистанционного подключения продуктов

Из революционных событий 2018 года можно отметить ребрендинг интернет-банка для бизнеса СКБ-Банка, который в начале 2018 года представил новый цифровой банк ДелоБанк, и появление новой платформы для создания интернет-банка для бизнеса Digital2Go (решение BSS). Основательный редизайн провели Банк Уралсиб и Урал ФД. Остальные участники, часть которых визуально обновились в прошлом году, в 2018-м сосредоточились на внутренней работе и расширении функциональности.

Лучшие интернет-банки для малого бизнеса - Точка Банк, Модульбанк, ДелоБанк, Тинькофф Банк и Веста Банк - за прошедший год заметно расширили функциональность, особенно в части интеграции с полезными предпринимателю небанковскими сервисами. Кроме этого многие банки внедрили технологические новинки, например Open API и подписание платежа из интернет-банка отпечатком пальца в мобильном приложении.

Эффективность интернет-банка для торгово-сервисного предприятия неразрывно связана с наличием подробной информации и статистики по различным видам эквайринга, возможностью полноценно управлять депозитами, кредитами и зарплатным проектом (здесь большое значение имеет автоматизация работы с реестрами по технологии 1С DirectBank). Для компаний, ведущих ВЭД, большое значение имеет удобство работы с входящими платежами (в частности, заметные уведомления о поступлениях) и с исходящими валютными платежами (можно прикрепить обоснование в форме платежа).

В целом, лучшие интернет-банки для малого бизнеса отличают полноценная бухгалтерия, единая лента операций, функциональный и удобный справочник контрагентов, развитый блок финансовой аналитики, удобное управление корпоративными картами и возможность дистанционного подключения продуктов.

Важные новинки в интернет-банках 2018 года

Мультибанкинг. Возможность подключить в интернет-банке отображение счетов в других банках и видеть по ним остаток и выписку реализована в сервисах Точка Банка, Тинькофф-Банка и Модульбанка. Управлять сторонним счетом, например совершить перевод, ни в одном интернет-банке еще нельзя, но в ближайшем будущем такая возможность, вероятно, появится.

Бухгалтерия для ОСНО. В прошлом году казалось немыслимым, что в интернет-банке будет расчет налогов не только для ИП на УСН «Доходы», но и для компаний на основной системе налогообложения. Сейчас же эта возможность реализована в Точка Банке, а в сервисах ДелоБанка, Модульбанка и Digital2Go (решение BSS) интегрирован полноценный сервис бухгалтерии.

Экосистема документов. Теперь в интернет-банке можно создавать не только счета на оплату, но и акты выполненных работ, договоры с контрагентами, а также накладные и счета-фактуры. Одни банки (например, Тинькофф-Банк) двигаются поступательно, постепенно добавляя возможности работы с новыми документами. Другие (например, ДелоБанк и Digital2Go (решение BSS)) интегрируют в интернет-банк для бизнеса готовые сервисы - в этом случае предпринимателю сразу доступна развитая инфраструктура документов, с которой можно работать.

Предупреждение о риске блокировки счета. Примером лучшей реализации мы считаем сервис Модульбанка «Белый бизнес», благодаря которому каждый клиент видит в интернет-банке свой индекс «белизны», может оценить риск блокировки счета и принять меры, чтобы этого не случилось.

Маркетинговые инструменты для бизнеса. Целый набор маркетинговых инструментов, от конструктора сайтов до готовых программ лояльности, которые бизнес может разворачивать среди своих клиентов

Open API. Банки открываются для интеграций с другим программным обеспечением по API. Возможность интеграции с разными сервисами заметно упрощает жизнь предпринимателей: например, благодаря интеграции с CRM все данные о статусе сделки можно отслеживать в одном интерфейсе.

Аутентификация через мобильное приложение. Авторизоваться в интернет-банке и подписать платеж можно через отпечаток пальца в мобильном банке. Сейчас это решение находится на стадии внедрения в интернет-банках Модульбанка и Точка Банка.

Вектор работы

ИНФОРМАЦИОННАЯ АРХИТЕКТУРА И НАВИГАЦИЯ

Вследствие взрывного роста функциональности интернет-банков пострадала их информационная архитектура. Не всегда новые сервисы попадали в нужные разделы меню, где пользователь может легко их найти: например, акты выполненных работ могли оказаться в блоке «Выставить счет». С другой стороны, родственные по духу сервисы иногда не имеют в интернет-банке никаких логических связей - например, выставленные счета на оплату и акты, которые должны закрывать эти счета.

Скорее всего, следующий год развития интернет-банков будет годом оптимизации и упорядочения созданной инфраструктуры, в результате чего из набора разрозненных сервисов появятся цельные платформы для ведения бизнеса.

ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ОПЫТ

В ближайшие годы в сфере онлайн-обслуживания малого бизнеса не случится перехода к концепции mobile only. Здесь будет царить смешанная модель, когда в зависимости от контекста клиент пользуется интернет- или мобильным банком.

В связи с этим банк должен стремиться обеспечить единый пользовательский опыт - последовательно приводить к общему знаменателю мобильный и веб-интерфейсы с точки зрения навигации, наименований разделов и сервисов. Важно, чтобы пользователь не сталкивался с неприятными сюрпризами, привыкнув к определенным принципам в интернет-банке, которые не поддерживаются в мобильном интерфейсе.

АНАЛИТИКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ, УМНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ

Банк обладает огромным массивом количественных данных о поведении пользователей в интернет-банке и должен стремиться использовать их для оптимизации существующих интерфейсов и проектирования новых. После этого стоит попытаться шагнуть дальше - начать обрабатывать данные о поведении пользователя на уровне алгоритмов, выделять повторяемые сценарии, предугадывать дальнейшие действия и помогать пользователю их выполнять.

Это станет первым шагом к реализации концепции умного интерфейса, который сам изучает поведение пользователя и подстраивается под его актуальные задачи.

Консалтинговое агентство Markswebb опубликовало ежегодный рейтинг интернет-банков для малого бизнеса. Эксперты оценили эффективность интернент-банков для трех типов клиентов: микробизнеса (ИП без штата сотрудников), торгово-сервисных предприятий, ведущих расчеты только в рублях, и компаний с внешнеэкономической деятельностью.

Самые эффективные интернет-банки для микробизнеса

		Баллы
	Точка Банк	84,3
	ДелоБанк
	Тинькофф Банк	72,6
	Модульбанк	72,2
	Веста Банк (Фактура)	51,2
	Сбербанк	48,6
		42,2
	Альфа-Банк	41,7
	Совкомбанк	41,3
	УБРиР (Light)	36,1

		Баллы
	Точка Банк	84,3
	Модульбанк	75,9
	ДелоБанк	74,2
	Тинькофф Банк	68,5
	Веста Банк (Фактура)
	Альфа-Банк	48,4
	Сбербанк
	УБРиР (Light)	46,8
	Совкомбанк	45,2
	Банк Уралсиб	39,5

		Баллы
	Точка Банк	85,1
	ДелоБанк	75,6
	Модульбанк	72,3
	Тинькофф Банк	69,7
	Веста Банк (Фактура)	59,4
	Сбербанк	49,9
	Альфа-Банк	48,5
	Банк Уралсиб
	УБРиР (Light)	44,4
	Банк Открытие (Бизнес-Портал)	43,3

Зкология - это наука о взаимосвязях живых организмов друг с другом и с их неживым, или физическим, окружением. Экологические исследования создают научную основу сельского, лесного и рыбного хозяйства; они позволяют предсказывать, предотвращать и устранять последствия загрязнения окружающей среды; помогают оценить возможные результаты крупномасштабных изменений ландшафта, например при постройке плотин или проведении каналов; наконец, они дают возможность рационально организовать охрану природных объектов.

Связь экологии с другими областями биологии обобщена на рисунке; из рисунка видно, что живые организмы можно изучать на разных уровнях организации. Экологии соответствует правая часть этой схемы и охватывает индивидуальные организмы, популяции и сообщества. Экологи называют эти объекты биотическим компонентом экосистем, или просто биотой. Экосистема включает в себя также неживой, или абиотический компонент, состоящий из вещества и энергии. Термины «популяция», «сообщество» и «экосистема» имеют в экологии точные определения, которые даны на рисунке. Совокупность экосистем планеты образует ее биосферу, или экосферу, объединяющую все организмы и физическую среду, с которой они взаимодействуют. Таким образом, океаны, поверхность суши, нижний слой атмосферы - все это части биосферы.

Уровни организации живого от генов до экосистем. Вен планета Земля представляет собой единую экосистему. Океаны, леса, степи и т. д. представляют собой более мелкие экосистемы, связанные между собой потоком энергии и обменом веществами в общепланетарную биосферу. Популяция - это группа организмов одного вида, обитающих на ограниченной территории и обычно в той или иной степени изолированных от сходных групп. Сообщество - любая группа организмов, принадлежащих к разным видам и сосуществующих в одном местообитании или определенной местности; все эти организмы связаны между собой пищевыми и пространственными взаимодействиями. Экосистема представляет собой взаимодействующие как единое целое сообщество и окружающую его физическую среду.

Подходы в экологии

Отличительная черта экологии - холистический подход, придающий большее значение целому, а не его составным частям. Эколог в идеале должен учитывать сразу все факторы, взаимодействующие в данном месте. Конечно, это невозможно, поэтому на практике большинство ученых в своих исследованиях отдают предпочтение одному из перечисленных ниже «неидеальных» подходов.

1. Экосистемный подход в экологии . При таком подходе в центре внимания эколога оказывается обмен энергией и веществами между биотическим и абиотическим компонентами экосистемы. Делается упор на функциональные связи организмов между собой (например, пищевые цепи) и с их физическим окружением. Видовой состав биоты и судьба составляющих ее отдельных таксонов при этом отодвигаются на второй план.

2. Синэкологинеский подходу или изучение сообществ, ставит во главу угла биотический компонент экосистемы. Важными объектами при таком исследовании становятся сукцессия и климаксные сообщества.

3. Популяционный (аутэкологический) подход в экологии использует в настоящее время главным образом математические методы при изучении закономерностей роста, сохранения или сокращения численности популяций отдельных видов. Он дает научную основу для понимания «вспышек» численности, например сельскохозяйственных вредителей или патогенных микробов, а также помогает определить критическую численность особей, необходимую для выживания редкого вида. Традиционная аутэко-логия исследует взаимоотношения какого-либо конкретного вида с окружающей средой. Она пытается связать особенности его морфологии, поведения, пищевых предпочтений и т. п. с типами местообитаний, распределением и эволюционной историей.

4. Экотопный подход в экологии . Экотоп, или местообитание, - объект, ограниченный в пространстве. Под ним понимают ту часть биосферы, с которой тесно взаимодействуют организм, популяция, сообщество или экосистема. Любое местообитание неоднородно и может быть подразделено на микроместообитания с условиями, отличными от усредненных (например, под корой дерева или на его листьях). Этот подход удобен для изучения отдельных факторов среды, тесно связанных с растениями и животными, в частности состава почвы, влажности, освещенности.

5. Эволюционный (исторический) подход в экологии . Изучая изменения экосистем, сообществ, популяций и местообитаний во времени, мы можем понять причины этих изменений, что создает основу для более или менее достоверных прогнозов на будущее. Эволюционная экология занимается изменениями, происходящими в геологических временных масштабах. Ее интересует, скажем, влияние таких событий, как образование горных хребтов, на формирование и распространение видов и таксонов. Она может ответить, например, на вопрос, почему кенгуру водятся только в Австралии или почему в дождевых тропических лесах встречается такое разнообразие видов. Она может ответить, например, на вопрос, почему кенгуру водятся только в Австралии или почему в дождевых тропических лесах встречается такое разнообразие видов. Она помогает понять, какие факторы привели к образованию и вымиранию того или иного вида, а на более детальном уровне - объяснить происхождение тех или иных особенностей морфологии вида или репродуктивной стратегии. Палеоэкология применяет знания, накопленные при изучении современных экосистем, к ископаемым организмам. Она пытается реконструировать экосистемы прошлого и, в частности, понять, как функционировали экосистемы и сообщества до вмешательства человека. Историческая экология занимается антропогенными изменениями в экосистемах, т. е. влиянием на экосистемы развивающихся технологий и культуры людей. Осознание того, что человек - это основной фактор, оказывающий разрушительное воздействие на окружающую среду, жизненно необходимо для ее охраны. При лом. особенно в плане экономического обоснования тех или иных природоохранных стратегий, очень важно различать собственно антропогенные и естественные процессы в биосфере. Например, является ли подкисление вод и почвы чисто природным явлением или это целиком и полностью обусловлено промышленным загрязнением атмосферы и, следовательно, преодолимо путем вмешательства в технологию производства.

Впервые определение экосистемы как совокупности живых организмов с их местообитанием было дано Тэнсли в 1935 году. При экосистемном подходе к изучению экологии в центре внимания ученых оказываются поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентом экосферы. Экосистемный подход выдвигает на первый план общность организации всех сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих в них организмов. Вместе с тем в экосистемном подходе находит приложение концепция гомеостаза (саморегуляции), из которой становится понятным, что нарушение регуляторных механизмов, например в результате загрязнения среды, может привести к биологическому дисбалансу. Экосистемный подход важен также при разработке в будущем научно обоснованной практики ведения сельского хозяйства.

2. Общая структура экосистем.

Экосистемы состоят из живого и неживого компонентов, называемых соответственно биотическим и абиотическим. Совокупность живых организмов биотического компонента называется сообществом. Исследование экосистем включает, в частности, выяснение и описание тесных взаимосвязей, существующих между сообществом и абиотическим компонентом.

Биотический компонент полезно подразделить на автотрофные и гетеротрофные организмы. Таким образом, все живые организмы попадут в одну из двух групп. Автотрофы синтезируют необходимые им органические вещества из простых неорганических и делают, за исключением хемотрофных бактерий, с помощью фотосинтеза, используя свет как источник энергии. Гетеротрофы нуждаются в источнике органического вещества и (за исключением некоторых бактерий) используют химическую энергию, содержащуюся в потребляемой пище. Гетеротрофы в своем существовании зависят от автотрофов, и понимание этой зависимости необходимо для понимания экосистем.

Неживой, или абиотический, компонент экосистемы в основном включает 1) почву или воду и 2) климат. Почва и вода содержат смесь неорганических и органических веществ. Свойства почвы зависят от материнской породы, на которой она лежит, и из которой частично образуется. В понятие климата входят такие параметры, как освещенность температура и влажность, в большой степени определяющий видовой состав организмов, успешно развивающихся в данной экосистеме. Для водных экосистем очень существенна также степень солености.

3. Биотический компонент экосистем

Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими циклами.

Движущей силой этих круговоротов служит, в конечном счете, энергия Солнца. Фотосинтезирующие организмы непосредственно используют энергию солнечного света и затем передают ее другим представителям биотического компонента. В итоге создается поток энергии и питательных веществ через экосистему. Необходимо еще отметить, что климатические факторы абиотического, компонента, такие, как температура, движение атмосферы, испарение и осадки, тоже регулируются поступлением солнечной энергии.

Энергия может существовать в виде различных взаимопревращаемых форм, таких, как механическая, химическая, тепловая и электрическая энергия. Переход одной формы в другую называется преобразованием энергии.

Таким образом, все живые организмы – это преобразователи энергии, и каждый раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла. В конце концов, вся энергия, поступающая в биотический компонент экосистемы, рассеивается в виде тепла. Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистемы.

Фактически живые организмы не используют тепло, как источник энергии для совершения работы – они используют свет и химическую энергию.

Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистем.

3.1. Солнце как источник энергии

Первоисточником энергии для экосистем служит Солнце. Солнце – это звезда, излучающая в космос огромное количество энергии. Энергия распространяется в космическом пространстве в виде электромагнитных волн, и небольшая часть ее, примерно 10,5 * 10 6 кДж/м 2 в год, захватывается Землей. Около 40 % этого количества сразу отражается от облаков, атмосферной пыли и поверхности Земли без какого бы то ни было теплового эффекта. Еще 15 % поглощаются атмосферой (в частности, озоновым слоем в ее верхних частях) и превращаются в тепловую энергию или расходуются на испарение воды. Оставшиеся 45 % поглощаются растениями и земной поверхностью. В среднем это составляет 5 * 10 6 кДж/м 2 в год, хотя реальное количество энергии для данной местности зависит от географической широты. Большая часть энергии повторно излучается земной поверхностью и нагревает атмосферу приблизительно две трети энергии поступает в атмосферу этим путем. И только небольшая часть пришедшей от Солнца энергии усваивается биотическим компонентом экосистемы.

4. Пищевые цепи и трофические уровни

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример животное поедает растения. Это животное в свою очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить перенос энергии через ряд организмов – каждый последующий питается предыдущим, поставляющим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено – трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего – вторичными консументами и т. д. Обычно бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.

4.1. Первичные продуценты

Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зеленые растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тоже фотосинтезируют, но их вклад относительно невелик. Фотосинтетики превращают солнечную энергию (энергию света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых построены ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли – часто мелкие одноклеточные организмы, составляющие фитопланктон поверхностных слоев океанов и озер. На суше большую часть первичной продукции поставляют более высокоорганизованные формы, относящиеся к голосеменным и покрытосеменным. Они формируют леса и луга.

4.2. Первичные консументы

Первичные консументы питаются первичными продуцентами, т. е. это травоядные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих – это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к бегу на кончиках пальцев.

В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формы представлены обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Большинство этих организмов – ветвистоусые и веслоногие раки, личинки крабов, усоногие раки и двустворчатые моллюски (например, мидии и устрицы) – питаются, отфильтровывая мельчайших первичных продуцентов из воды. Вместе с простейшими многие из них составляют основную часть зоопланктона, питающегося фитопланктоном. Жизнь в океанах и озерах практически полностью зависит от планктона, так как с него начинаются почти все пищевые цепи.

4.3. Консументы второго и третьего порядка

Растительный материал (например, нектар) → муха → паук →

→ землеройка → сова

Сок розового куста → тля → божья коровка → паук → насекомоядная птица → хищная птица

4.4. Редуценты и детритофаги (детритные пищевые цепи)

Экосистемный подход к рыболовству

Рыболовство является мощным и широкомасштабным антропогенным
фактором, оказывающим воздействие на экосистему моря в целом и
на биологическое разнообразие в частности. Десятилетия интенсивной
эксплуатации Баренцева моря оказали существенное воздействие не только
на рыбу и беспозвоночных, но и на все компоненты экосистемы: от донного
сообщества до хищников на вершине трофической пирамиды, таких как
морские птицы и млекопитающие (Диагностический …, 2011) (рис. 32, 33).
Развитие цивилизации на фоне глобальных природных изменений
привело к переменам в морских экосистемах: снизилась численность
ключевых видов, их соотношение стало иным и, как следствие,
произошло изменение общей структуры и функционирования
экосистем.

Почти 15 лет назад анализ мирового рыболовства показал, что средний
трофический уровень уловов в океане неуклонно снижается. Пищевая
пирамида в морских экосистемах обычно включает 4–5 уровней: от
планктонных водорослей-продуцентов через питающийся ими зооплан-
ктон к рыбам-планктофагам и хищным рыбам. В первой половине

ХХ века основу уловов составляли хищные виды, находящиеся на 4–
5-м уровнях трофической пирамиды, – такие как треска, скумбрия, тун-
цы и др. К началу 1970-х гг. эксплуатация большинства морских рыбных
ресурсов достигла максимального уровня, а запасы целого ряда видов
были уже истощены. Глобальный рост добычи с тех пор достигался
последовательным выловом мелкой рыбы, питающейся фито- и зоо-
планктоном, то есть находящейся на 2–3-м уровнях пищевой пирамиды
(мойва, сардины, а также анчоусы). В результате средний трофический
уровень уловов снизился (Pauly et al., 1998a) (рис. 34, 35).

Этот анализ привел к пониманию необходимости нового, комплекс-
ного подхода к управлению рыболовством (Норинов, 2006; Jackson et
al., 2001; Worm et al., 2006). В последние годы эта проблема находится
в фокусе внимания ряда международных организаций (ЮНЕП, 2000;
GESAMP, 2001; OSPAR, 2000; Degnbol et al., 2003; ICES, 2004), которые
ставят рыболовство на первое место среди всех видов морепользования
по степени антропогенного пресса на морские экосистемы.
Поиски решения ведутся в рамках экосистемного подхода к эксплуа-
тации биоресурсов и концепции «устойчивого рыболовства». Приме-
нительно к рыболовству экосистемный подход является принципом,
который приняли и предписывают к исполнению многие страны,
международные организации и соглашения (Bianchi and Skjoldal, 2008;
ICES, 2000b).
Принципы экосистемного подхода к морскому природопользованию
заключаются во всеохватывающем комплексном управлении, осно-
ванном на использовании наиболее полных знаний об экосистемах и
направленном на сохранение их здоровья в целях устойчивого исполь-
зования экосистемных продуктов и услуг и поддержания таким образом
экосистемного единства и целостности (Ehler, Douvere, 2007). При этом
в расчет должны приниматься связи между всеми основными экоси-
стемными компонентами в пределах выделенной акватории, водной
толщи, дна и берегов (как абиотическими, так и биотическими) (Дени-
сов, 2002). Кроме того, необходим переход от постоянных ориентиров
состояния запасов и правил рыболовства к ориентирам и правилам, ко-
торые зависят от текущего положения и режима изменения экосистемы
(Stiansen, 2009). Рыболовство оказывает влияние не только на целевые
объекты промысла, но и на всю экосистему в целом. Необходимость
комплексного учета этого вида антропогенного воздействия становится
очевидна при рассмотрении его в рамках экосистемного подхода.
В 1995 г. ФАО (FAO – Всемирная продовольственная организация ООН)
разработала «Кодекс ведения ответственного рыболовства», который
определяет векторы для управления ресурсами на основании экоси-
стемного подхода (Комментарии экспертов…, 2013). Регулирование
рыболовства некоторых коммерчески значимых видов долгое время
строилось на принципе осторожного подхода. Это способствовало
тому, что их запасы находятся сегодня в границах, обеспечивающих их
устойчивость. Популяции некоторых других промысловых видов силь-
но переловлены, и их промысел строго регулируется, чтобы позволить
им восстановиться (существуют, однако, и негативные примеры, как в
случае с голубым тунцом, запасы которого до сих пор сильно перелав-
ливаются).
Для того чтобы избежать дальнейшего ухудшения ситуации с состоянием
биологических ресурсов океана, используются различные инструменты,
в том числе информирование потребителей морепродуктов – одним из
таких способов являются экологические сертификации (в частности,
сертификация по стандартам Морского попечительского совета), а также
издание руководств для потребителей морепродуктов, которые хорошо
известны западным потребителям, а с недавнего времени стали доступны
и в России (Лайус и др. 2010б).
Для сохранения биологического разнообразия необходимо расширение
знаний о тех воздействиях, которые промысел оказывает на экосисте-
мы, и осуществление мероприятий по ограничению этих воздействий.
Экологически рациональная добыча живых морских ресурсов предпо-
лагает сохранение разнообразия, структуры, функций и продуктивно-
сти экосистем. Это означает, что промысел должен вестись так, чтобы
обеспечить сохранение естественных взаимосвязей между отдельными
компонентами экосистемы. Степень его влияния зависит как от интен-
сивности и способа лова, так и от того, какое место в экосистеме занима-
ет эксплуатируемый вид.
Практическое применение экосистемного подхода в рыболовстве долж-
но учитывать необходимость удовлетворения потребностей человека,
а также одновременного обеспечения благополучия эксплуатируемых
экосистем. Это неизбежно требует принимать во внимание ряд зача-
стую противоречащих друг другу целей, при оценке приоритетов среди
которых необходим непростой консенсус. Одним из путей достижения
такого консенсуса должно стать справедливое распределение выгод. В
общих чертах, инструменты и методы экосистемного подхода на первом
этапе применения должны остаться такими же, как и используемые в
традиционном управлении рыболовством, но они должны применяться
с учетом обширного взаимодействия между рыболовством и всей экоси-
стемой в целом. Например, ограничение уловов, величин прилагаемых
промысловых усилий, регламентация конструктивных особенностей
орудий лова, а также другие ограничения, налагаемые на промышлен-
ное рыболовство, должны основываться не только на устойчивом ис-
пользовании целевых биологических ресурсов, но и на оценке их воз-
можных последствий для всей экосистемы.
При оценке воздействия рыболовства на экосистему должны учитывать-
ся абиотические факторы среды. Их воздействие, прямое или опосре-
дованное конкуренцией между разными видами, а также изменениями
кормовой базы, в отдельных случаях может иметь большее значение,
чем антропогенное давление. Задача состоит в том, чтобы отличить
антропогенное воздействие от иного влияния. Благодаря продолжи-
тельной истории добычи и управления отдельными запасами коммер-
чески значимых популяций рыб, проведению значительных научных
исследований и накоплению сведений в этой области уровень знаний
об эффекте воздействий на данные популяции, как правило, выше. С
другой стороны, о влиянии рыболовной отрасли на виды, которые не
являются коммерчески значимыми, и на остальные части экосистемы
известно мало.
Любой промысел, даже направленный на изъятие всего одного вида,
обязательно влияет на всю экосистему. Причина этого – взаимосвязан-
ность элементов экосистемы. Поэтому, затрагивая ограниченное коли-
чество промысловых видов, промысел воздействует на наиболее тесно
связанные с ними элементы, неизбежно нарушая существующий ба-
ланс. Вместе с тем в настоящее время управление рыболовством, как на-
циональное, так и международное, как правило, основывается на оценке
последствий промысла различной интенсивности лишь применительно
к запасам целевых видов.
В настоящее время управление рыболовством основывается на при-
менении парадигмы максимального устойчивого вылова (maximum
sustainable yield, MSY), согласно которой оптимальный уровень изъятия
для каждого запаса определяется таким образом, чтобы обеспечить его
максимальную продуктивность и, соответственно, получить максималь-
ный возможный вылов за некоторый период времени.
Эта парадигма не учитывает роль вида в экосистеме. Например, не учи-
тывается, что изъятие любого из промысловых баренцевоморских видов
рыб, а особенно ключевых для экосистемы, затрагивает популяции дру-
гих видов – их пищевых конкурентов, жертв или хищников.
Вместе с тем концепция MSY благодаря длительному использованию
в управлении промыслами довольно хорошо поддержана рядом прак-
тических механизмов ее реализации. Среди таких механизмов следует
назвать: проработанные одновидовые модели динамики численности и
биомассы; определение общих допустимых уловов для каждого промыс-
лового вида и на их основе – одновидовых квот; техническая модерниза-
ция орудий лова, направленная на улучшение селективных свойств для
определенного промыслового вида определенного размера и/или массы;
а также комплекс применяемых ныне мер рыбоохранного характера.
Насущную необходимость применения экосистемного подхода при ве-
дении промысловой деятельности в Баренцевом море хорошо показы-
вает пример взаимосвязи таких важных звеньев экосистемы региона,
как треска и мойва. Поскольку треска питается в значительной степени
мойвой, возрастание промысловой нагрузки на мойву непосредственно
отражается на запасах трески, а повышение численности трески – на чис-
ленности мойвы. При малом количестве последней треска меняет рацион.
Эта тесная связь между видами используется в модели управления и при
определении квот. При добыче мойвы важно обеспечить кормовую базу
трески. Рекомендации по квотам мойвы учитывают сегодня потребление
ее треской, при этом желательно учитывать также и конкурентное отно-
шение между сельдью и мойвой. Это пример экосистемного подхода, при
котором управление не только производит оценку отдельного промыс-
лового вида, но и стремится к сохранению структуры и функции эко-
системы. Однако не всегда одинаково легко моделировать взаимосвязь
между видами. В связи с этим основная часть управления по-прежнему
сосредоточена на одновидовом подходе, как в случае с треской. Необхо-
димо же, чтобы при управлении промыслом учитывалось как доступное
для трески количество мойвы и креветки, так и использование трески в
качестве кормовой базы гренландским тюленем и малым полосатиком.
Сильный перелов запаса трески мог бы теоретически дать увеличение до-
бычи мойвы и креветки. Однако удаление такого важного вида верхнего
звена пищевой цепи может оказать дестабилизирующее воздействие на
всю экосистему.
Использование концепции MSY для управления современным рыбным
промыслом – это ближний временной горизонт. Такая концепция по-
зволяет вести множество масштабных промыслов на приемлемом уровне,
обеспечивающем относительно быстрое восстановление численности
и биомассы промысловых видов. Экосистемный подход в рыболовстве
– это отдаленное будущее промысла. Пока его широкому применению
препятствует недостаток знаний об экосистемах, а также существующий
рыночный спрос лишь на отдельные виды, как правило, занимающие
верхние трофические уровни пищевых пирамид.
Однако необходимо отметить, что в последнее десятилетие делаются
попытки использования в управлении баренцевоморскими промысла-
ми некоторых элементов экосистемного подхода. Например, при оценке
запасов трески и пикши учитывается величина ежегодного потребления
молоди этих видов крупной треской – активным хищником.
Очевидно, что применение экосистемного подхода в значительной сте-
пени направлено именно на решение проблем, проистекающих от ис-
пользования парадигмы MSY, которая не учитывает, что определенная
доля популяции промышляемого вида используется экосистемой, и это
препятствует ее деградации. Дальнейшее развитие экосистемного подхо-
да необходимо для ответственного управления рыбным промыслом, при
котором запасы рассматриваются во взаимосвязи друг с другом и други-
ми частями экосистемы. Хотя баренцевоморская экосистема изучена и
понята лучше экосистем большинства других районов Мирового океана,
по-прежнему остается актуальной задача достижения более глубокого по-
нимания взаимодействия организмов, составляющих пищевую цепь. Для
обеспечения должного управления следует улучшить понимание потока
энергии и взаимодействия между видами (Доклад …, 2006).