Маскировочный характер окраски птиц часто предполагается, но лишь в немногих работах данное свойс... more Маскировочный характер окраски птиц часто предполагается, но лишь в немногих работах данное свойство измерено а) напрямую, б) на экологически значимых субстратах в) с «точки зрения» тех, кто стремится данных птиц обнаружить, например, хищников и т. д. приемников сигналов. Авторы изучали а)-в) для цветного узора [все же в основном чёрно-белого. Прим.публикатора] оперения трех видов дятлов, обычно обитающих в Нью-Джерси (США) — каролинского меланепреса Melanerpes carolinus, пушистоперого Dryobates pubescens и волосатого Leuconotopicus villosus дятлов: действительно ли на коре своих обычных кормовых деревьев они хуже видны хищным птицам, чем на случайно выбранных стволах в их среде обитания?
Сначала они изготовили стандартизированные фото коры деревьев, на стволах которых кормились данные виды, и фото контрольных субстратов — коры деревьев с проложенных там же трансект.
Далее на оба субстрата наложили стандартизированные фото самих дятлов (вид со спины) для оценки заметности их визуальных образов для зрения возможных хищников — воробьиной пустельги Falco sparverius и клинохвостого орла Aquila audax. Затем для каждой комбинации дятлов и субстратов количественно оценили 4 составляющие маскировочных свойств рисунка:
1) взаимное соответствие зернистости [в образах дятла и поверхности, на которой сидит, чем больше расхождение, тем птица заметней, и наоборот],
2) взаимное соответствие цветов окраски птицы и субстрата,
3) то же для яркости и
4) насколько расчленяюща окраска птиц.
1)-4) исследовали лишь для структуры рисунка, безотносительно к цвету его составляющих. Дальше определяли количественно, насколько точно окраска дятлов соответствует таковой «своего» и «контрольного» субстрата с точки зрения цветовых пятен «в глазах» названных хищных птиц. Выяснилось, что да: именно на обычных кормовых деревьях дятловая окраска оказывается маскировкой по параметрам 2), 3), и 4). Авторы предположили, что потребность в маскировке при кормлении [ответ на риск нападения хищника] вероятно [отчасти] формировала эволюцию дятловой окраски. Дятлы были хуже заметны именно на кормовых деревьях (более маскрировочная окраска по данным параметрам чем на наугад выбранных деревьях трансект). Это рождает предположение, что на эволюцию рисунка оперения дятлов влияла необходимость быть хуже видимыми именно при кормлении [Большая маскировочность окраски позволяет реже осматриваться при долблении, т. е. сократить непродуктивные траты времени при долблении и другом кормодобывании].
Приспособленность (П.) — численная величина, характеризующая эффективность адаптаций, выработанны... more Приспособленность (П.) — численная величина, характеризующая эффективность адаптаций, выработанных при освоении данного города, сравнительно с прочими видами (или городами), или разных адаптаций между собой, т. е. всеобщий эквивалент, своего рода «деньги» (микро)эволюционных изменений и/или «прибыльность» новизны, созданной в эволюционном процессе. Данную П. можно назвать дарвинской, ею отбор «оценивает» конкурирующие виды и/или способы приспособления к новой среде обитания. Поэтому эволюция в сторону уменьшения дарвинской П. не идёт, это одна из аксиом биологии.
Биологический смысл П. вполне ясен, хотя её общепринятого определения пока нет. Хуже того, в господствующих сейчас теориях эволюции — синтетической (СТЭ) и эпигенетической (ЭТЭ) она de facto сведена к относительной эффективности размножения ω Р.Фишера: репродуктивному вкладу данного генотипа в генофонд нисходящих колен по сравнению с таковым конкурирующих генотипов. Дальше покажем всю недостаточность такого сведения для описания микроэволюции и контрпродуктивность в анализе её хода и результатов. На примере исследований урбанизации «диких» видов птиц нами показана ошибка сведения дарвинской приспособленности к величине ω Фишера. Дарвинская приспособленность, т.е. «прибыльность» от взаимодействия эволюционной новизны (признаков, сформированных в данном процессе эволюции) а) неизменно включает в себя ещё две компоненты, названные нами приспособленностью В.М.Галушина и приспособленностью И.И.Шмальгаузена. Первый важен в мозаичных местообитаниях, «архипелаг» которых изменчив во времени, отражает способность эффективного поиска вновь возникающих «островов» и своевременного ухода с обречённых исчезнуть. Второй отражает большую сложность организации, проявляющейся в её большей устойчивости к экстремизации среды обитания меньшей подверженности неизбирательной элиминации, лучшей релаксации организмами того и другого. Эволюция путём естественного отбора в сторону понижения дарвиновской приспособленности невозможна, но в сторону понижения ω при росте приспособленности Галушина или Шмальгаузена обычна и даже часта. Один из примеров подобного — урбанизация «диких» видов. Дано обоснование комплексности адаптаций и многокомпонентности «оценки» их приспособленностью с позиций теории информации.
При освоении городов «дикие» виды птиц и млекопитающих совершают инвазию в экстремальную среду об... more При освоении городов «дикие» виды птиц и млекопитающих совершают инвазию в экстремальную среду обитания, и приспосабливаются к её наиболее общим параметрам (нестабильности, изменчивости и гетерогенности немыслимой и нетерпимой в их прежних местообитаниях). Потому у них изменяются физиология и генетика (отбор по «генам урбанизации», они же «гены индивидуальности» DRD4 и SERT) в сторону позитивного отношения к новизне, лучшей дифференцировке происходящего вокруг в условиях беспокойства (в том числе его отделения от опасности), большей точности действий в этих условиях. Эта динамика урбанизации («движение» возникающей городской популяции «вверх» по одноимённому градиенту средовых трансформаций и средового стресса) неожиданно обнаруживает гомологичность с антропогенезом - ту самую, которую «обнаружил» в природе и с которой «работал» естественный отбор (Суслов, Фридман, наст.сборн.). Выходя из тропического леса в саванну, позже распространяясь из Африки (а также из «колыбели» Восточной и Южной Африки в Западную и Центральную), последовательно сменяющиеся виды людей, вплоть до H.sapiens, подобно «городским» птицам и млекопитающим, ввергали себя в экстремальную среду: новую, исторически нетипичную. Всё более интенсивное взаимодействие с ней влечёт за собой неизвестные риски, но создаёт и возможности, оправдывающие её освоение: биологический прогресс данной (общей) стратегии виден в обоих случаях. Быстрое развитие мозга и интеллекта здесь было возможно лишь вместе с принятием новизны (воспринимаемой как потенциальная опасность и/или помеха, а то и являющейся ею), готовностью действовать ей вопреки, тогда как раньше те же воздействия «автоматически» вели к отступлению или бегству. Освоение новой, исторически нетипичной среды требовало способности устойчиво действовать в ней «вопреки» факторам экстремальности (как конкретным проблемам вроде шума транспорта, людей и собак, так и общим отличиям от исторически типичной среды в виде аномально высокой изменчивости, нестабильности, гетерогенности и «кружева» биотопов, и условий существования в них), в том числе действовать несмотря на временное отсутствие результата, способность достигать цели долговременных программ поведения несмотря на ухудшение ситуации поначалу и т. д. трудности, разрешаемые также и «городскими» популяциями птиц и млекопитающих. Наконец, демография антропогенеза и урбанизации «диких» видов сходна тем, что рост численности в обоих случаях идёт за счёт удлинения среднеожидаемой продолжительности жизни популяции при снижении размножаемости индивидов, только у человека этот эффект выражен всё сильней и сильней на протяжении его истории, а в последние 3-5000 лет и вовсе довлеет, у «городских» птиц и млекопитающих он несравнимо слабей, хоть вполне явственен (Фридман, Суслов, 2022). И наоборот: адаптация к перманентной нестабильности, гетерогенности, изменчивости новой среды обитания у «городских» птиц, млекопитающих, ящериц идёт тем же способом, если брать лишь «биологию»-изменения на уровне генов, физиологии, жизненных стратегий индивидов. В антропогенезе и при урбанизации «диких видов» это происходит отбором тех вариантов «генов индивидуальности», что вовлечены в когнитивные «достижения» городских птиц и устойчивость к средовому стрессу: гена DRD4, что увеличивают объём оперативной памяти, улучшают категоризацию внимания, нужную для названного разделения, усиливают приоретизацию внимания, обеспечивающую большую переключаемость действий и многозадачность у «городских» птиц; и гена SERT, увеличивающие стресс-устойчивость, усиливающие способность «городских» птиц продолжать действие вопреки беспокоящим ситуациям или объектам (включая яркие, новые и неизвестные: в исходных популяциях они побуждают к бегству).
Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. На примере исследов... more Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. На примере исследований урбанизации "диких" видов птиц показана ошибка сведения дарвинской приспособленности к величине ω Фишера. Показано, что дарвинская приспособленность, т.е. "прибыльность" от взаимодействия эволюционной новизны (признаков, сформированных в данном процессе эволюции) а) неизменно включает в себя ещё две компоненты, названные нами приспособленностью В.М.Галушина и приспособленностью С.А.Северцова. Первый важен в мозаичных местообитаниях, "архипелаг" которых изменчив во времени, отражает способность эффективного поиска вновь возникающих "островов" и своевременного ухода с обречённых исчезнуть. Второй отражает большую сложность организации, проявляющейся в её большей устойчивости к экстремизации среды обитания меньшей подверженности неизбирательной элиминации, лучшей релаксации организмами того и другого. Эволюция путём естественного отбора в сторону понижения дарвиновской приспособленности невозможна, но в сторону понижения ω с ростом приспособленности Галушина или Северцова обычна и даже часта. Один из примеров подобного - урбанизация, о которой в докладе. Полный вариант: для публикации пришлось сократить.
Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Анализ продуктивнос... more Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Анализ продуктивности рассмотрения городов как вавиловских центров разнообразия для понимания происходящей в них микроэволюции, почему адаптации формируются быстро, быстрей, чем в других изменённых ландшафтах, городские популяции обособляются от всех прочих и получают собственную эволюционную судьбу, но мы не видим повышения их таксономического уровня до подвидов и видов? Полный вариант: для публикации пришлось сократить.
Тут г-н Малофеев [православный олигарх и владелец черносотенного канала «Царьград»] потребовал за... more Тут г-н Малофеев [православный олигарх и владелец черносотенного канала «Царьград»] потребовал запрета преподавания теории эволюции, утверждая, что она ненаучна и безбожна. И представитель «Студентов РГГУ против Ильина» (САФ) спросил что я об этом думаю как исследователь-биолог. Мой ответ ниже.
Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Рассказывается, поч... more Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Рассказывается, почему урбанизация - не доместикация, и чем освоение урбосреды "дикими" видами птиц, млекопитающих, ящериц сходно с происходящим в "каньонах эволюции" Израиля? Полный вариант: для публикации пришлось сократить.
Обсуждается соотношение изменений экологического и эволюционного характера, прямого приспособлени... more Обсуждается соотношение изменений экологического и эволюционного характера, прямого приспособления и изменений под действием отбора. На ряде примеров показывается, что первые пролагают дорогу вторым, иногда непосредственно, иногда — «от противного». Когда именно наблюдается какой вариант, зависит от вида, местообитания, и селективных давлений, т.е. от контекста происходящего.
Написано для научно-популярного сайта "XX2 век" - что такое инстинкт, чем этологическое понятие И... more Написано для научно-популярного сайта "XX2 век" - что такое инстинкт, чем этологическое понятие И. отличается от обыденного, какие современные данные подтверждают сравнительно-этологическое представление об инстинктах, вопреки нападкам критиков (социобиологов с одной стороны, Е.Н.Панова с другой), и в первую очередь показывающие, что инстинкты "сигнальны" и "семантичны", участвуют в коммуникации не только (и не столько как стимулы), но и как сигналы (сигналы состояний, motivational signals, или сигналы ситуаций, referential signals), каждый из инстинктивных актов определяется типологически определённой - и поэтому специфичной - формой, "вычерчиваемой" образующими его телодвижениями и действиями вопреки разнообразным "помехам", сопровождающим его стереотипное предъявление, благодаря чему все они дискретизуются из прочего потока активности, выступающего для этих "фигур" "фоном", почему реальны для участников и (главное!) "зрителей" процесса коммуникации не менее, а может и более чем для наблюдателя. Поэтому они специфичны для вида и контекеста общения, сходны между разными видами тем более, чем позже эти виды разошлись филогенетически, все они могут быть перечислены списком, образующим видовую этограмму
Далеко не всегда изменения под действием естественного отбора адаптивны. Достаточно часто они “за... more Далеко не всегда изменения под действием естественного отбора адаптивны. Достаточно часто они “загоняют” вид или популяцию в “ловушку”, ведущую к вымиранию, как глобальное потепление — южных соловьёв, исследованных в Испании Remacha et al., 2020. В чём здесь «ловушка»? На зимовку вид совершает транссахарские перелёты и там в Африке, сильно страдает в годы прихода засух (учащающиеся в связи с потеплением, особенно на юге и Африканском роге) — должны вылетать раньше, их больше гибнет в эти годы, прилетает и гнездится у нас меньше и пр. Важный фактор снижения этих рисков — более длинные крылья, и вроде бы приспособление должно действовать в эту сторону?
Однако работа по двум популяциям из Центральной Испании показывает, что в последние 20 лет, когда потепление развёртывается вовсю и сдвигает фенодаты не только прибытия, но и отлёта с зимовок, в т.ч. у дальних мигрантов, соловьи меняются в противоположную — и невыгодную — для них сторону, их крыло укорачивается! что делает их ещё более уязвимыми в условиях ухудшения обстановки на зимовках и трассе пролёта.
Почему так получается? В связи с потеплением в Центральной Испании лето стало суше, засухи чаще, суровей и дольше, почему временное «окно» для успешного размножения сократилось, оптимальным стал меньший размер кладки. А, как назло, до всякого потепления, у перелётных птиц, и особенно дальних мигрантов, сформировался так называемый «пакет генов, связанных с миграцией» («migratory gene package«), фактически суперген, регулирующий не только перелёты, но и подгоняющий жизненный цикл к их требованиям. И здесь большая длина крыла ассоциирована с большим уровнем базального метаболизма, большим размером кладки и меньшей продолжительностью жизни — либо наоборот.
Поэтому местный отбор в пользу меньших размеров кладки и более длинной жизни имеет последствия, неблагоприятные для перелётов, в том числе уменьшение длины крыла. Так у североамериканских перелётных певчих дни за время с 1978 г. размер тела в целом стал меньше — правило Бергманна — а крылья длиннее.
И вот благодаря таким корреляциям, установленным в филогенетическом прошлом вида, отбор на приспособление к местным, испанским условиям, имеет губительную «отдачу» в виде увеличения уязвимости при перелётах (при тех же условиях потепления, что его вызвали). Это показывает относительность — и высокую инерционность — адаптации, и объясняет случаи т.н. инадаптивной эволюции, когда отбор эффективен в каждый данный момент, но организация не выдерживает изменений и дохнет (вещь довольно обычная в с/х практике, почему для предотвращения этого приходится отбор по хозяйственно важным признакам сочетать с отбором по приспособленности).
Охрана окружающей среды кажется главным образом предметом практическим. СМИ, популяризаторы науки... more Охрана окружающей среды кажется главным образом предметом практическим. СМИ, популяризаторы науки, да и сами исследователи, обсуждая экологические проблемы, подают их как неотложные нужды, решение которых важно для граждан, но развитие собственно науки происходит где-то ещё, в другой стороне. Этот устойчивый стереотип при преподавании надо развенчивать: именно природоохранная практика очень много даёт развитию фундаментальной науки. Ею обусловлена смена парадигм в экологии и теории эволюции — переход от описания видимого к пониманию скрытого, утверждение одновременности экологических и микроэволюционных процессов — раньше считали, что они следуют друг за другом, и т.д.
Поднятые ею проблемы интеллектуально сложны, как всякий анализ реакции сложных систем с их контринтуитивностью ответов на воздействие, почему они могут быть особенно интересны. Увы, эта «фундаментальная» сторона чаще всего игнорируется, что снижает интерес учащихся к предмету (особенно у мотивированных стать биологом, хотя им он особенно необходим), исключает сопряжение природоохранных знаний со знаниями фундаментальных биологических дисциплин, притом, что оно безусловно необходимо для понимания. Для развития биологического мышления ещё важнее, что охрана природы способствовала смене парадигм в экологии, создав новое понимание данной науки.
Здесь я перескажу классическую статью Fisher, Hinde, 1949 об вскрывании городскими синицами крыше... more Здесь я перескажу классическую статью Fisher, Hinde, 1949 об вскрывании городскими синицами крышечек бутылок с молоком, традиционно оставляемым в Англии у домов, а то её цитируют все, но почти никто не читал. Вторая пересказываемая статья их же про то же самое в Nature 1952 г.-выжимка с данной с некоторыми дополнительными новыми наблюдениями про использование этого неожиданного источника пищи. Плюс выскажу некоторые мысли по поводу и в связи, сопоставляя классику с современными данными. Обе статьи, между прочим, показывают не только рождение и распространение поведенческих инноваций, но и куда более интересное-очень быстро «изобретение» копируется близкими видами, у которых гомологичны двигательные стереотипы (то что Оскар Хейнрот назвал arteigende Triebhandlung-видоспецифическая манера держаться, aTh), и в передвижении, и в кормодобывании. И наоборот, чем дальше виды друг от друга, чем меньше можно говорить о такой гомологии, тем позже и менее полно копируется данный навык, скорей, стимулированные новой возможностью добытия пищи, данные виды изобретают что-то подобное заново. См. например, таблицу числа случаев открывания бутылок несиницами в конце статьи.
Про любовь, науку и коммунизм в несколько необычном аспекте-что их связывает между собой, и что и... more Про любовь, науку и коммунизм в несколько необычном аспекте-что их связывает между собой, и что интересного эти связи позволяют увидеть марксистам?
Давно обещал товарищам написать, что думаю про механизм сталинских репрессий. Я бы сказал, в том ... more Давно обещал товарищам написать, что думаю про механизм сталинских репрессий. Я бы сказал, в том что это случилось и как протекало, значимо повлияли три беды и одна вина. Далее обсуждается, в чём именно о6ни состоят и почему, какая позиция позволила бы большевикам их предотвратить или блокировать в самом начале.
В городах неизменно жарче, чем за их пределами, из-за образования «острова тепла». Для эктотермны... more В городах неизменно жарче, чем за их пределами, из-за образования «острова тепла». Для эктотермных существ, вроде ящериц с насекомыми, это большой стресс. Неудивительно, что у них отмечается рост термостойкости, скажем у городских муравьёв. Т.е. способность справляться с повышенной температурой (устойчиво действовать, пользоваться присадами, убежищами и пр.) важный аспект адаптации к урбосреде. Приводимые ниже исследования гребенчатых анолисов на Пуэрто-Рико показали, что для анолисов поведенческая адаптация к «островам тепла» недостаточна, при освоении урбосреды идут генов под действием отбора. Верно и наоборот: виды карибских анолисов, приспособленные к большей жаре и сухости в их естественных местообитаниях, которые деятельны при более высоких температурах, легче осваивают урбосреду в городах разных островов этого моря. Об этом — три представляемых материала.
Обсуждается, зачем диалектика биологам и исследователям социальных наук, как так получается, что ... more Обсуждается, зачем диалектика биологам и исследователям социальных наук, как так получается, что биологическая эволюция и социальная история происходят так, что законы диалектики следуют непосредственно из их наиболее общих черт. Обсуждается соотношение философской подосновы и конкретных научных дисциплин.
Я студентам люблю рассказывать про так называемые контуры разрушения. В норме биогеоценоз предста... more Я студентам люблю рассказывать про так называемые контуры разрушения. В норме биогеоценоз представляет собой гомеостат.
В ответ на разнообразные нарушения — рубки, гари, потравы от рекреации и прочее — включается отрицательная обратная связь в виде восстановительных сукцессий (демутаций). Они восстанавливают исходный живой покров с присущей ему мозаичностью, условиями питания, почв и влажности и прочее, но — только пока «следов» внешних воздействий в виде разных типов нарушений немного.
Когда же их «сеть» переходит некий предел плотности и/или интенсивности нарушений[2], вместо ожидаемой отрицательной обратной связи запускается положительная, идут изменения, внешне сходные с восстановительными сукцессиями, однако не ликвидирующие нарушения, а, напротив, усиливающие их: распространяющие в пространстве (их отдельные «пятна» ползут и сливаются между собой, как прореха на гнилой ткани) и усиливающие нарушенность в каждом отдельном «пятне». В пределе это ликвидирует прежнее сообщество и устанавливает на месте его новое, антропогенно изменённое.
Дальше рассказывается о трёх самых ярких и «свежих» примерах этого.
Опубликовано в: XX2 век (см.ссылку)
Ряд видов птиц традиционно считается урбофобами — чаще всего крупные, с консервативными территори... more Ряд видов птиц традиционно считается урбофобами — чаще всего крупные, с консервативными территориальными связями и узкой (или жёсткой) биотопической специализацией. Считалось, что вне крупных массивов малонарушенных природных ландшафтов их не сохранить. Однако успешно урбанизируются и они, показывая большую приспособленность в городе, чем вовне: скорее всего, безусловных урбофобов просто нет (по крайней мере, среди птиц). В статье рассказывается о двух таких случаях: освоение совиным лягушкоротом Podargus strigoides города Мельбурна и округи (Weaving et al., 2016) и заселение хохлатой желной Dryocopus pileatus в Сиэтле (Tomasevic, Marzluff, 2018, 2020).
Опубликовано на: "XX2 век", см.ссылку
Дятлы как экосистемные инженеры: новое понимание биоценотической роли | RJEE
Аннотация. Современ... more Дятлы как экосистемные инженеры: новое понимание биоценотической роли | RJEE
Аннотация. Современная лесная парадигма описывает устойчивость лесных сообществ как баланс между образованием «окон» или «прорывов» лесного полога и восстановлением его элементов в ходе популяционной жизни деревьев и кустарников. Их пространственная структура складывается из совокупности нарушений, находящихся на разных стадиях «зарастания» (мозаично-циклическая концепция организации экосистемы). В развитие обeих концепций реконструируется роль дятловых птиц в данной динамике, в зависимости от видов лесных биомов и степени их нарушенности. Показано, что биоценотическая роль дятлов несводима к обычно упоминаемым «поставщикам дупел» и «санитарам леса»: то и другое – производные главной роли: их участия в воспроизводстве мозаичной структуры лесного полога, с характерной для данного биома архитектурой крон и составом деревьев-средообразователей первого яруса (вертикальное и горизонтальное измерения сложности организации лесного полога). Благодаря этому дятлы участвуют в «посмертии дерева»: плотность подолбов разной площади и глубины, оставшихся от кормодобывания раз- ных видов дятлов, поддерживает скорость разложения мертвой древесины, оптимальную для данного лесного ценоза. И наоборот: устойчивость обитания дятлов на данной территории зависит от обилия мертвой древесины, особенно у специализированных видов – белоспинного Dendrocopos leucotos, трехпалого Picoides tridactylus, среднего D.medius, или их американских аналогов – P.arcticus, P.tridactylus dorsalis, P.t.bacatus, D.albolarvatus. Для ее осуществления необходимо все биоразнообразие дятлов, не просто отдельные виды, чем большее число видов дятлов совместно обитает на одной территории, тем сложнее организация лесного полога, воспроизводимая их деятельностью, почему биоразнообразие дятловых растет с увеличением натуральности лесного массива, а в ряду разных типов лесных биомов – от бореальных лесов к влажным тропическим. Дятлы действуют сопряженно с дереворазрушающими грибами, перенося их при долблении. И наоборот: дятлы используют «грибные» разрушения древесины как сигналы для «запуска» гнездостроения или выбора кормового метода, адекватного данному субстрату. Поражение ствола бактериальной и/или грибной инфекцией (от размягчения до образования полостей) – условие успешного осуществления дятлами того и другого. Обсуждается индикаторная роль дятлов (биоразнообразия группы в целом и присутствия отдельных видов, особенно специализированных) в лесных биогеоценозах. Показаны ее нарушения в связи с урбанизацией, «освобождающей» те или иные виды дятлов (даже специализированные) от биоценотических органичений, заданных А-В).
С использованием эволюционных моделей урбанизации обсуждается трейд-офф между социальной и эколог... more С использованием эволюционных моделей урбанизации обсуждается трейд-офф между социальной и экологической “ценой” данного процесса. Показывается его разрешимость при плановой экономике советского образца. Описано применение стадиальной схемы данных моделей к урбанизации РСФСР/России, ясно показывающее, что с 1923 по 1989 гг. страна поступательно развивалась, можно сказать, увеличивалась цивилизованность. После 1989-91 гг. она рушилась, что сразу же отразилось на сети поселений. При этом за годы второго издания капитализма в России были утрачены как экологические, так и социальные достижения урбанизации советской эпохи.
Маскировочный характер окраски птиц часто предполагается, но лишь в немногих работах данное свойс... more Маскировочный характер окраски птиц часто предполагается, но лишь в немногих работах данное свойство измерено а) напрямую, б) на экологически значимых субстратах в) с «точки зрения» тех, кто стремится данных птиц обнаружить, например, хищников и т. д. приемников сигналов. Авторы изучали а)-в) для цветного узора [все же в основном чёрно-белого. Прим.публикатора] оперения трех видов дятлов, обычно обитающих в Нью-Джерси (США) — каролинского меланепреса Melanerpes carolinus, пушистоперого Dryobates pubescens и волосатого Leuconotopicus villosus дятлов: действительно ли на коре своих обычных кормовых деревьев они хуже видны хищным птицам, чем на случайно выбранных стволах в их среде обитания?
Сначала они изготовили стандартизированные фото коры деревьев, на стволах которых кормились данные виды, и фото контрольных субстратов — коры деревьев с проложенных там же трансект.
Далее на оба субстрата наложили стандартизированные фото самих дятлов (вид со спины) для оценки заметности их визуальных образов для зрения возможных хищников — воробьиной пустельги Falco sparverius и клинохвостого орла Aquila audax. Затем для каждой комбинации дятлов и субстратов количественно оценили 4 составляющие маскировочных свойств рисунка:
1) взаимное соответствие зернистости [в образах дятла и поверхности, на которой сидит, чем больше расхождение, тем птица заметней, и наоборот],
2) взаимное соответствие цветов окраски птицы и субстрата,
3) то же для яркости и
4) насколько расчленяюща окраска птиц.
1)-4) исследовали лишь для структуры рисунка, безотносительно к цвету его составляющих. Дальше определяли количественно, насколько точно окраска дятлов соответствует таковой «своего» и «контрольного» субстрата с точки зрения цветовых пятен «в глазах» названных хищных птиц. Выяснилось, что да: именно на обычных кормовых деревьях дятловая окраска оказывается маскировкой по параметрам 2), 3), и 4). Авторы предположили, что потребность в маскировке при кормлении [ответ на риск нападения хищника] вероятно [отчасти] формировала эволюцию дятловой окраски. Дятлы были хуже заметны именно на кормовых деревьях (более маскрировочная окраска по данным параметрам чем на наугад выбранных деревьях трансект). Это рождает предположение, что на эволюцию рисунка оперения дятлов влияла необходимость быть хуже видимыми именно при кормлении [Большая маскировочность окраски позволяет реже осматриваться при долблении, т. е. сократить непродуктивные траты времени при долблении и другом кормодобывании].
Приспособленность (П.) — численная величина, характеризующая эффективность адаптаций, выработанны... more Приспособленность (П.) — численная величина, характеризующая эффективность адаптаций, выработанных при освоении данного города, сравнительно с прочими видами (или городами), или разных адаптаций между собой, т. е. всеобщий эквивалент, своего рода «деньги» (микро)эволюционных изменений и/или «прибыльность» новизны, созданной в эволюционном процессе. Данную П. можно назвать дарвинской, ею отбор «оценивает» конкурирующие виды и/или способы приспособления к новой среде обитания. Поэтому эволюция в сторону уменьшения дарвинской П. не идёт, это одна из аксиом биологии.
Биологический смысл П. вполне ясен, хотя её общепринятого определения пока нет. Хуже того, в господствующих сейчас теориях эволюции — синтетической (СТЭ) и эпигенетической (ЭТЭ) она de facto сведена к относительной эффективности размножения ω Р.Фишера: репродуктивному вкладу данного генотипа в генофонд нисходящих колен по сравнению с таковым конкурирующих генотипов. Дальше покажем всю недостаточность такого сведения для описания микроэволюции и контрпродуктивность в анализе её хода и результатов. На примере исследований урбанизации «диких» видов птиц нами показана ошибка сведения дарвинской приспособленности к величине ω Фишера. Дарвинская приспособленность, т.е. «прибыльность» от взаимодействия эволюционной новизны (признаков, сформированных в данном процессе эволюции) а) неизменно включает в себя ещё две компоненты, названные нами приспособленностью В.М.Галушина и приспособленностью И.И.Шмальгаузена. Первый важен в мозаичных местообитаниях, «архипелаг» которых изменчив во времени, отражает способность эффективного поиска вновь возникающих «островов» и своевременного ухода с обречённых исчезнуть. Второй отражает большую сложность организации, проявляющейся в её большей устойчивости к экстремизации среды обитания меньшей подверженности неизбирательной элиминации, лучшей релаксации организмами того и другого. Эволюция путём естественного отбора в сторону понижения дарвиновской приспособленности невозможна, но в сторону понижения ω при росте приспособленности Галушина или Шмальгаузена обычна и даже часта. Один из примеров подобного — урбанизация «диких» видов. Дано обоснование комплексности адаптаций и многокомпонентности «оценки» их приспособленностью с позиций теории информации.
При освоении городов «дикие» виды птиц и млекопитающих совершают инвазию в экстремальную среду об... more При освоении городов «дикие» виды птиц и млекопитающих совершают инвазию в экстремальную среду обитания, и приспосабливаются к её наиболее общим параметрам (нестабильности, изменчивости и гетерогенности немыслимой и нетерпимой в их прежних местообитаниях). Потому у них изменяются физиология и генетика (отбор по «генам урбанизации», они же «гены индивидуальности» DRD4 и SERT) в сторону позитивного отношения к новизне, лучшей дифференцировке происходящего вокруг в условиях беспокойства (в том числе его отделения от опасности), большей точности действий в этих условиях. Эта динамика урбанизации («движение» возникающей городской популяции «вверх» по одноимённому градиенту средовых трансформаций и средового стресса) неожиданно обнаруживает гомологичность с антропогенезом - ту самую, которую «обнаружил» в природе и с которой «работал» естественный отбор (Суслов, Фридман, наст.сборн.). Выходя из тропического леса в саванну, позже распространяясь из Африки (а также из «колыбели» Восточной и Южной Африки в Западную и Центральную), последовательно сменяющиеся виды людей, вплоть до H.sapiens, подобно «городским» птицам и млекопитающим, ввергали себя в экстремальную среду: новую, исторически нетипичную. Всё более интенсивное взаимодействие с ней влечёт за собой неизвестные риски, но создаёт и возможности, оправдывающие её освоение: биологический прогресс данной (общей) стратегии виден в обоих случаях. Быстрое развитие мозга и интеллекта здесь было возможно лишь вместе с принятием новизны (воспринимаемой как потенциальная опасность и/или помеха, а то и являющейся ею), готовностью действовать ей вопреки, тогда как раньше те же воздействия «автоматически» вели к отступлению или бегству. Освоение новой, исторически нетипичной среды требовало способности устойчиво действовать в ней «вопреки» факторам экстремальности (как конкретным проблемам вроде шума транспорта, людей и собак, так и общим отличиям от исторически типичной среды в виде аномально высокой изменчивости, нестабильности, гетерогенности и «кружева» биотопов, и условий существования в них), в том числе действовать несмотря на временное отсутствие результата, способность достигать цели долговременных программ поведения несмотря на ухудшение ситуации поначалу и т. д. трудности, разрешаемые также и «городскими» популяциями птиц и млекопитающих. Наконец, демография антропогенеза и урбанизации «диких» видов сходна тем, что рост численности в обоих случаях идёт за счёт удлинения среднеожидаемой продолжительности жизни популяции при снижении размножаемости индивидов, только у человека этот эффект выражен всё сильней и сильней на протяжении его истории, а в последние 3-5000 лет и вовсе довлеет, у «городских» птиц и млекопитающих он несравнимо слабей, хоть вполне явственен (Фридман, Суслов, 2022). И наоборот: адаптация к перманентной нестабильности, гетерогенности, изменчивости новой среды обитания у «городских» птиц, млекопитающих, ящериц идёт тем же способом, если брать лишь «биологию»-изменения на уровне генов, физиологии, жизненных стратегий индивидов. В антропогенезе и при урбанизации «диких видов» это происходит отбором тех вариантов «генов индивидуальности», что вовлечены в когнитивные «достижения» городских птиц и устойчивость к средовому стрессу: гена DRD4, что увеличивают объём оперативной памяти, улучшают категоризацию внимания, нужную для названного разделения, усиливают приоретизацию внимания, обеспечивающую большую переключаемость действий и многозадачность у «городских» птиц; и гена SERT, увеличивающие стресс-устойчивость, усиливающие способность «городских» птиц продолжать действие вопреки беспокоящим ситуациям или объектам (включая яркие, новые и неизвестные: в исходных популяциях они побуждают к бегству).
Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. На примере исследов... more Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. На примере исследований урбанизации "диких" видов птиц показана ошибка сведения дарвинской приспособленности к величине ω Фишера. Показано, что дарвинская приспособленность, т.е. "прибыльность" от взаимодействия эволюционной новизны (признаков, сформированных в данном процессе эволюции) а) неизменно включает в себя ещё две компоненты, названные нами приспособленностью В.М.Галушина и приспособленностью С.А.Северцова. Первый важен в мозаичных местообитаниях, "архипелаг" которых изменчив во времени, отражает способность эффективного поиска вновь возникающих "островов" и своевременного ухода с обречённых исчезнуть. Второй отражает большую сложность организации, проявляющейся в её большей устойчивости к экстремизации среды обитания меньшей подверженности неизбирательной элиминации, лучшей релаксации организмами того и другого. Эволюция путём естественного отбора в сторону понижения дарвиновской приспособленности невозможна, но в сторону понижения ω с ростом приспособленности Галушина или Северцова обычна и даже часта. Один из примеров подобного - урбанизация, о которой в докладе. Полный вариант: для публикации пришлось сократить.
Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Анализ продуктивнос... more Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Анализ продуктивности рассмотрения городов как вавиловских центров разнообразия для понимания происходящей в них микроэволюции, почему адаптации формируются быстро, быстрей, чем в других изменённых ландшафтах, городские популяции обособляются от всех прочих и получают собственную эволюционную судьбу, но мы не видим повышения их таксономического уровня до подвидов и видов? Полный вариант: для публикации пришлось сократить.
Тут г-н Малофеев [православный олигарх и владелец черносотенного канала «Царьград»] потребовал за... more Тут г-н Малофеев [православный олигарх и владелец черносотенного канала «Царьград»] потребовал запрета преподавания теории эволюции, утверждая, что она ненаучна и безбожна. И представитель «Студентов РГГУ против Ильина» (САФ) спросил что я об этом думаю как исследователь-биолог. Мой ответ ниже.
Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Рассказывается, поч... more Тезисы доклада на недавней конференции по урбанизации и синантропизации птиц. Рассказывается, почему урбанизация - не доместикация, и чем освоение урбосреды "дикими" видами птиц, млекопитающих, ящериц сходно с происходящим в "каньонах эволюции" Израиля? Полный вариант: для публикации пришлось сократить.
Обсуждается соотношение изменений экологического и эволюционного характера, прямого приспособлени... more Обсуждается соотношение изменений экологического и эволюционного характера, прямого приспособления и изменений под действием отбора. На ряде примеров показывается, что первые пролагают дорогу вторым, иногда непосредственно, иногда — «от противного». Когда именно наблюдается какой вариант, зависит от вида, местообитания, и селективных давлений, т.е. от контекста происходящего.
Написано для научно-популярного сайта "XX2 век" - что такое инстинкт, чем этологическое понятие И... more Написано для научно-популярного сайта "XX2 век" - что такое инстинкт, чем этологическое понятие И. отличается от обыденного, какие современные данные подтверждают сравнительно-этологическое представление об инстинктах, вопреки нападкам критиков (социобиологов с одной стороны, Е.Н.Панова с другой), и в первую очередь показывающие, что инстинкты "сигнальны" и "семантичны", участвуют в коммуникации не только (и не столько как стимулы), но и как сигналы (сигналы состояний, motivational signals, или сигналы ситуаций, referential signals), каждый из инстинктивных актов определяется типологически определённой - и поэтому специфичной - формой, "вычерчиваемой" образующими его телодвижениями и действиями вопреки разнообразным "помехам", сопровождающим его стереотипное предъявление, благодаря чему все они дискретизуются из прочего потока активности, выступающего для этих "фигур" "фоном", почему реальны для участников и (главное!) "зрителей" процесса коммуникации не менее, а может и более чем для наблюдателя. Поэтому они специфичны для вида и контекеста общения, сходны между разными видами тем более, чем позже эти виды разошлись филогенетически, все они могут быть перечислены списком, образующим видовую этограмму
Далеко не всегда изменения под действием естественного отбора адаптивны. Достаточно часто они “за... more Далеко не всегда изменения под действием естественного отбора адаптивны. Достаточно часто они “загоняют” вид или популяцию в “ловушку”, ведущую к вымиранию, как глобальное потепление — южных соловьёв, исследованных в Испании Remacha et al., 2020. В чём здесь «ловушка»? На зимовку вид совершает транссахарские перелёты и там в Африке, сильно страдает в годы прихода засух (учащающиеся в связи с потеплением, особенно на юге и Африканском роге) — должны вылетать раньше, их больше гибнет в эти годы, прилетает и гнездится у нас меньше и пр. Важный фактор снижения этих рисков — более длинные крылья, и вроде бы приспособление должно действовать в эту сторону?
Однако работа по двум популяциям из Центральной Испании показывает, что в последние 20 лет, когда потепление развёртывается вовсю и сдвигает фенодаты не только прибытия, но и отлёта с зимовок, в т.ч. у дальних мигрантов, соловьи меняются в противоположную — и невыгодную — для них сторону, их крыло укорачивается! что делает их ещё более уязвимыми в условиях ухудшения обстановки на зимовках и трассе пролёта.
Почему так получается? В связи с потеплением в Центральной Испании лето стало суше, засухи чаще, суровей и дольше, почему временное «окно» для успешного размножения сократилось, оптимальным стал меньший размер кладки. А, как назло, до всякого потепления, у перелётных птиц, и особенно дальних мигрантов, сформировался так называемый «пакет генов, связанных с миграцией» («migratory gene package«), фактически суперген, регулирующий не только перелёты, но и подгоняющий жизненный цикл к их требованиям. И здесь большая длина крыла ассоциирована с большим уровнем базального метаболизма, большим размером кладки и меньшей продолжительностью жизни — либо наоборот.
Поэтому местный отбор в пользу меньших размеров кладки и более длинной жизни имеет последствия, неблагоприятные для перелётов, в том числе уменьшение длины крыла. Так у североамериканских перелётных певчих дни за время с 1978 г. размер тела в целом стал меньше — правило Бергманна — а крылья длиннее.
И вот благодаря таким корреляциям, установленным в филогенетическом прошлом вида, отбор на приспособление к местным, испанским условиям, имеет губительную «отдачу» в виде увеличения уязвимости при перелётах (при тех же условиях потепления, что его вызвали). Это показывает относительность — и высокую инерционность — адаптации, и объясняет случаи т.н. инадаптивной эволюции, когда отбор эффективен в каждый данный момент, но организация не выдерживает изменений и дохнет (вещь довольно обычная в с/х практике, почему для предотвращения этого приходится отбор по хозяйственно важным признакам сочетать с отбором по приспособленности).
Охрана окружающей среды кажется главным образом предметом практическим. СМИ, популяризаторы науки... more Охрана окружающей среды кажется главным образом предметом практическим. СМИ, популяризаторы науки, да и сами исследователи, обсуждая экологические проблемы, подают их как неотложные нужды, решение которых важно для граждан, но развитие собственно науки происходит где-то ещё, в другой стороне. Этот устойчивый стереотип при преподавании надо развенчивать: именно природоохранная практика очень много даёт развитию фундаментальной науки. Ею обусловлена смена парадигм в экологии и теории эволюции — переход от описания видимого к пониманию скрытого, утверждение одновременности экологических и микроэволюционных процессов — раньше считали, что они следуют друг за другом, и т.д.
Поднятые ею проблемы интеллектуально сложны, как всякий анализ реакции сложных систем с их контринтуитивностью ответов на воздействие, почему они могут быть особенно интересны. Увы, эта «фундаментальная» сторона чаще всего игнорируется, что снижает интерес учащихся к предмету (особенно у мотивированных стать биологом, хотя им он особенно необходим), исключает сопряжение природоохранных знаний со знаниями фундаментальных биологических дисциплин, притом, что оно безусловно необходимо для понимания. Для развития биологического мышления ещё важнее, что охрана природы способствовала смене парадигм в экологии, создав новое понимание данной науки.
Здесь я перескажу классическую статью Fisher, Hinde, 1949 об вскрывании городскими синицами крыше... more Здесь я перескажу классическую статью Fisher, Hinde, 1949 об вскрывании городскими синицами крышечек бутылок с молоком, традиционно оставляемым в Англии у домов, а то её цитируют все, но почти никто не читал. Вторая пересказываемая статья их же про то же самое в Nature 1952 г.-выжимка с данной с некоторыми дополнительными новыми наблюдениями про использование этого неожиданного источника пищи. Плюс выскажу некоторые мысли по поводу и в связи, сопоставляя классику с современными данными. Обе статьи, между прочим, показывают не только рождение и распространение поведенческих инноваций, но и куда более интересное-очень быстро «изобретение» копируется близкими видами, у которых гомологичны двигательные стереотипы (то что Оскар Хейнрот назвал arteigende Triebhandlung-видоспецифическая манера держаться, aTh), и в передвижении, и в кормодобывании. И наоборот, чем дальше виды друг от друга, чем меньше можно говорить о такой гомологии, тем позже и менее полно копируется данный навык, скорей, стимулированные новой возможностью добытия пищи, данные виды изобретают что-то подобное заново. См. например, таблицу числа случаев открывания бутылок несиницами в конце статьи.
Про любовь, науку и коммунизм в несколько необычном аспекте-что их связывает между собой, и что и... more Про любовь, науку и коммунизм в несколько необычном аспекте-что их связывает между собой, и что интересного эти связи позволяют увидеть марксистам?
Давно обещал товарищам написать, что думаю про механизм сталинских репрессий. Я бы сказал, в том ... more Давно обещал товарищам написать, что думаю про механизм сталинских репрессий. Я бы сказал, в том что это случилось и как протекало, значимо повлияли три беды и одна вина. Далее обсуждается, в чём именно о6ни состоят и почему, какая позиция позволила бы большевикам их предотвратить или блокировать в самом начале.
В городах неизменно жарче, чем за их пределами, из-за образования «острова тепла». Для эктотермны... more В городах неизменно жарче, чем за их пределами, из-за образования «острова тепла». Для эктотермных существ, вроде ящериц с насекомыми, это большой стресс. Неудивительно, что у них отмечается рост термостойкости, скажем у городских муравьёв. Т.е. способность справляться с повышенной температурой (устойчиво действовать, пользоваться присадами, убежищами и пр.) важный аспект адаптации к урбосреде. Приводимые ниже исследования гребенчатых анолисов на Пуэрто-Рико показали, что для анолисов поведенческая адаптация к «островам тепла» недостаточна, при освоении урбосреды идут генов под действием отбора. Верно и наоборот: виды карибских анолисов, приспособленные к большей жаре и сухости в их естественных местообитаниях, которые деятельны при более высоких температурах, легче осваивают урбосреду в городах разных островов этого моря. Об этом — три представляемых материала.
Обсуждается, зачем диалектика биологам и исследователям социальных наук, как так получается, что ... more Обсуждается, зачем диалектика биологам и исследователям социальных наук, как так получается, что биологическая эволюция и социальная история происходят так, что законы диалектики следуют непосредственно из их наиболее общих черт. Обсуждается соотношение философской подосновы и конкретных научных дисциплин.
Я студентам люблю рассказывать про так называемые контуры разрушения. В норме биогеоценоз предста... more Я студентам люблю рассказывать про так называемые контуры разрушения. В норме биогеоценоз представляет собой гомеостат.
В ответ на разнообразные нарушения — рубки, гари, потравы от рекреации и прочее — включается отрицательная обратная связь в виде восстановительных сукцессий (демутаций). Они восстанавливают исходный живой покров с присущей ему мозаичностью, условиями питания, почв и влажности и прочее, но — только пока «следов» внешних воздействий в виде разных типов нарушений немного.
Когда же их «сеть» переходит некий предел плотности и/или интенсивности нарушений[2], вместо ожидаемой отрицательной обратной связи запускается положительная, идут изменения, внешне сходные с восстановительными сукцессиями, однако не ликвидирующие нарушения, а, напротив, усиливающие их: распространяющие в пространстве (их отдельные «пятна» ползут и сливаются между собой, как прореха на гнилой ткани) и усиливающие нарушенность в каждом отдельном «пятне». В пределе это ликвидирует прежнее сообщество и устанавливает на месте его новое, антропогенно изменённое.
Дальше рассказывается о трёх самых ярких и «свежих» примерах этого.
Опубликовано в: XX2 век (см.ссылку)
Ряд видов птиц традиционно считается урбофобами — чаще всего крупные, с консервативными территори... more Ряд видов птиц традиционно считается урбофобами — чаще всего крупные, с консервативными территориальными связями и узкой (или жёсткой) биотопической специализацией. Считалось, что вне крупных массивов малонарушенных природных ландшафтов их не сохранить. Однако успешно урбанизируются и они, показывая большую приспособленность в городе, чем вовне: скорее всего, безусловных урбофобов просто нет (по крайней мере, среди птиц). В статье рассказывается о двух таких случаях: освоение совиным лягушкоротом Podargus strigoides города Мельбурна и округи (Weaving et al., 2016) и заселение хохлатой желной Dryocopus pileatus в Сиэтле (Tomasevic, Marzluff, 2018, 2020).
Опубликовано на: "XX2 век", см.ссылку
Дятлы как экосистемные инженеры: новое понимание биоценотической роли | RJEE
Аннотация. Современ... more Дятлы как экосистемные инженеры: новое понимание биоценотической роли | RJEE
Аннотация. Современная лесная парадигма описывает устойчивость лесных сообществ как баланс между образованием «окон» или «прорывов» лесного полога и восстановлением его элементов в ходе популяционной жизни деревьев и кустарников. Их пространственная структура складывается из совокупности нарушений, находящихся на разных стадиях «зарастания» (мозаично-циклическая концепция организации экосистемы). В развитие обeих концепций реконструируется роль дятловых птиц в данной динамике, в зависимости от видов лесных биомов и степени их нарушенности. Показано, что биоценотическая роль дятлов несводима к обычно упоминаемым «поставщикам дупел» и «санитарам леса»: то и другое – производные главной роли: их участия в воспроизводстве мозаичной структуры лесного полога, с характерной для данного биома архитектурой крон и составом деревьев-средообразователей первого яруса (вертикальное и горизонтальное измерения сложности организации лесного полога). Благодаря этому дятлы участвуют в «посмертии дерева»: плотность подолбов разной площади и глубины, оставшихся от кормодобывания раз- ных видов дятлов, поддерживает скорость разложения мертвой древесины, оптимальную для данного лесного ценоза. И наоборот: устойчивость обитания дятлов на данной территории зависит от обилия мертвой древесины, особенно у специализированных видов – белоспинного Dendrocopos leucotos, трехпалого Picoides tridactylus, среднего D.medius, или их американских аналогов – P.arcticus, P.tridactylus dorsalis, P.t.bacatus, D.albolarvatus. Для ее осуществления необходимо все биоразнообразие дятлов, не просто отдельные виды, чем большее число видов дятлов совместно обитает на одной территории, тем сложнее организация лесного полога, воспроизводимая их деятельностью, почему биоразнообразие дятловых растет с увеличением натуральности лесного массива, а в ряду разных типов лесных биомов – от бореальных лесов к влажным тропическим. Дятлы действуют сопряженно с дереворазрушающими грибами, перенося их при долблении. И наоборот: дятлы используют «грибные» разрушения древесины как сигналы для «запуска» гнездостроения или выбора кормового метода, адекватного данному субстрату. Поражение ствола бактериальной и/или грибной инфекцией (от размягчения до образования полостей) – условие успешного осуществления дятлами того и другого. Обсуждается индикаторная роль дятлов (биоразнообразия группы в целом и присутствия отдельных видов, особенно специализированных) в лесных биогеоценозах. Показаны ее нарушения в связи с урбанизацией, «освобождающей» те или иные виды дятлов (даже специализированные) от биоценотических органичений, заданных А-В).
С использованием эволюционных моделей урбанизации обсуждается трейд-офф между социальной и эколог... more С использованием эволюционных моделей урбанизации обсуждается трейд-офф между социальной и экологической “ценой” данного процесса. Показывается его разрешимость при плановой экономике советского образца. Описано применение стадиальной схемы данных моделей к урбанизации РСФСР/России, ясно показывающее, что с 1923 по 1989 гг. страна поступательно развивалась, можно сказать, увеличивалась цивилизованность. После 1989-91 гг. она рушилась, что сразу же отразилось на сети поселений. При этом за годы второго издания капитализма в России были утрачены как экологические, так и социальные достижения урбанизации советской эпохи.
We have studied important differences between the urbanization of "wild" species of birds and mam... more We have studied important differences between the urbanization of "wild" species of birds and mammals and the domestication of domestic ones, together with the difference in stressors to which they adapt. In the first case, these are the most general characteristics of the urban environment - an extreme level of heterogeneity, instability and variability compared to any non-urban landscapes. It requires "urban" birds to quickly change nesting sites, feeding habitats, feeding methods and other features of biology in the wake of habitat changes, local and citywide, with the development of the ability to predict them, live, constantly "jumping from ice floe to ice floe" as opposed to sustainability existence in "rural" or "forest" populations. In the second, it is simply a change in the reaction to people, equipment, and animal care from an anxious-defensive to a friendly-interesting one.
In the process of urbanization of "wild" species of birds, the brain increases, as in other variants of extreme habitats. Cognitive progress is achieved by each "urban" individual independently, due to the developing impact of the urban environment on its psyche, thanks to the growth of the possibilities for evaluating and predicting its dynamics using precursor signals. Therefore, it is preceded by an increase in the courage of individuals, a better differentiation of stimuli by them, a separation of significant ones from all the others (to which indifference is growing). On the contrary, during domestication, the brain decreases, cognitive progress in the new environment is achieved due to the “cooperative thinking”, social “prompts” of people and relatives.
Behavioral changes during the urbanization of "wild" species are also sharply different from domestic ones. An analysis of aggression, defensive, exploratory behavior, attitudes towards the novelty of "urban" birds and mammals shows that they do not become "kind" or "trustful" (as happened with domestic animals). On the contrary: their aggression increases, along with courage and a better response to potential danger, a more accurate differentiation of it from “just anxiety”, to which they become more indifferent.
As the species urbanizes, the behavior of each of the individuals becomes more diverse. Aggression, courage, flight from potential danger or vice versa, taking risks, exploring new places and objects no longer characterize individuals, but situations. All behavior is made as flexible and contextual as possible, with better recognition of the specifics of the situation, better choice of the mode of action, more accurate “dosing” of reactions according to the goal. This is the developing role of the urban environment.
Urbanization destroys the behavioral syndrome: the correlations existing in the original populations between exploration, courage, aggression, risk taking, and in some cases other parameters. The launches of the forms of behavior characterized by each of these features in "urban" birds are mutually independent, in contrast to "rural" individuals. This maximizes the accuracy of the choice of behavior in a problem situation and its switching to another according to the situation, which is opposite to the changes associated with domestication and inconsistent with their explanation based on the D.K. Belyaev model.
Urbanization changes the life strategy in a completely different way than domestication. The strategy of the newly formed urban population in the r-K-continuum shifts towards a “more pronounced K” compared to the initial one, due to a set of changes that mutually determine and reinforce each other:
1) Population growth occurs to a greater extent due to the lengthening of the average life expectancy, while reducing the reproduction of individuals (partly similar to the demography of Homo sapiens);
2) The primacy of future reproduction in the best conditions, with a directed movement to search for them “following the dynamics of the urban environment”, compared with the maximum reproductive effort “here and now”;
3) Greater “fractionality” of the reproductive potential of “urban” individuals, subdivided into a greater number of breeding attempts compared to the original population, with greater mobility and contextuality of each of them.
Domesticated species behave in the opposite way and shift the strategy towards the "r-pole" of the continuum.
A partly similar result during urbanization and domestication is achieved by opposite changes in the life strategy, behavior, cognitive characteristics, attitudes towards humans, and other aspects of the "natural history" of the species. The “individuality genes” DRD4 and SERT, which are under positive selection during urbanization, do not participate in domestication-related changes in the genome.
On this basis, an evolutionary scenario for the urbanization of "wild" species is proposed, explaining on the same basis both differences and similarities with domestication.
Modern cities, their expansion and association into groups (urbanization) are very interesting as arenas of the fastest microevolutionary processes that "separate" the urban population from the original and adapt it mainly to the most general features of the urban environment, but only gradually, then, and not completely - to specific influences that it "dumps" on individuals of this species. This happens in each region separately: the newly formed populations in different cities change parallel to each other (the same is true for urbanization changes in different, completely unrelated species), but do not approach each other in any way, remaining genetically closer to the local initial ones than to urban populations in other regions.
Human-modified ("man-made") landscapes create extreme habitats, cities are its quintessence. We consider the adaptation of "wild" species of birds, partly mammals, to such changes, occurring through directed invasion into it and rapid changes in the population structure, ecology and behavior of individuals, restoring viability in new conditions and facilitating their even greater development, with penetration into areas, all more and more modified by man. The settlement of the urban environment is the culmination of all processes of this kind. Microevolution goes faster here than in natural landscapes (the faster, the stronger the transformation, with a maximum in the urban environment), but "gets stuck" at the stage of adaptation. Form formation - the appearance of "urban" subspecies, species, etc. - does not happen, despite the growing separation of "urban" populations from the original ones.
Обсуждая урбанизацию «диких» видов птиц и млекопитающих, ученые рассматривают два механизма происходящих изменений. Первая концепция, распространенная в данный момент на Западе, гласит, что при урбанизации происходит своего рода одомашнивание, сходное с изменениями, описанными при одомашнивании лисиц, норок и прочих животных. Вторая концепция, предложенная авторами, предполагает, что при освоении городов «дикие» виды птиц и млекопитающих совершают инвазию в экстремальную среду обитания и приспосабливаются к ее наиболее общим параметрам, потому их физиология и генетика меняются в сторону позитивного отношения к новизне, лучшей дифференцировке происходящего вокруг в условиях беспокойства, большей точности действий в этих условиях — подобно антропогенезу.
Книга написана в опровержение первой концепции и в доказательство второй. Анализируя данные об экологии и поведении «городских» популяций множества видов птиц, рептилий и млекопитающих, авторы показывают, что эти данные опровергают гипотезу «урбанизации как одомашнивания» и поддерживают и развивают гипотезу «урбанизации как инвазии в экстремальную среду, сходную с антропогенезом». Материал, идеи и выводы книги могут сказать что-то новое и интересное не только про освоение городов «дикими» видами позвоночных, но и про такие кажущиеся совершенно несвязанными области, как антропогенез и «урбанизация растений».
Книга будет полезна широкому кругу специалистов, занимающихся проблемами урбанизации биологических видов, эволюционной биологии (параллелизмы, гомологические ряды Н. И. Вавилова и Э. Д. Копа, быстрая адаптивная эволюция в малых популяциях), смежными вопросами экологии и генетики, а также всем читателям, интересующимся рассматриваемыми проблемами.
Эта книга может представлять интерес как для будущих и уже работающих биологов, так и для предста... more Эта книга может представлять интерес как для будущих и уже работающих биологов, так и для представителей точных наук. Для биологов --- чтобы не просто освоить логику, но освоить ее в применимой для их деятельности форме, чтобы задуматься о логике своей науки. Для представителей точных наук --- чтобы понять, где именно в биологии работают строгие и хорошо логически формализуемые структуры, к которым они привыкли, а где такие структуры осекаются.
Одни из самых полезных книг --- это те, которые позволяют найти и прочитать другие книги. Авторы старались написать этот учебник прежде всего для достижения данной цели. В нем нет ни большого количества формул, ни переизбытка терминов. Тем не менее, ознакомившись с этой книгой, читатель легко ответит на вопрос типа: "Эквивалентны ли друг другу закон противоречия и закон исключения третьего?" Но еще важней, что он приобретет навык корректных и содержательных рассуждений в значимых для него областях деятельности, научится избегать логических ошибок и ловушек.
Естественно, чтобы научиться плавать, надо плавать, а чтобы научиться рассуждать --- надо рассуждать. И если для занятий в большой группе книге может понадобиться дополнение в виде задачника, то для индивидуального и коллективного самообразования заданий в ней вполне достаточно.
Кроме того, книга адресована биологу, который задумывается о логике развития своей науки, о логике биологических рассуждений, а также о применимости к этим проблемам тех или иных формализаций, которых в истории логики предлагалось немало. Для читателей такого рода предназначена часть текста, набранная мелким шрифтом. Она же позволит не скучать, даже начиная с азов. А последовательность в изучении подобного материала очень важна.
Книга содержит материал, дающий возможность работать как со свойствами, так и с отношениями. Последние главы посвящены разным типам противоречий и причинам их возникновения.
Обсуждается предмет, цели и задачи охраны природы как научно-практической дисциплины. Её значение... more Обсуждается предмет, цели и задачи охраны природы как научно-практической дисциплины. Её значение для экологической теории определяется: 1) пониманием сообществ как мозаики нарушений на разных стадиях зарастания, и устойчивости экосистем как динамического баланса между нарушением и восстановлением растительности (фауна соответствующих территорий играет ключевую роль в обоих процессах); 2) исследованием механизмов устойчивости и жизнеспособности популяций в нарушенных и фрагментируемых местообитаниях, достигающейся вопреки ресурсной, средовой и демографической стохастичности. Включая наш собственный вид, Homo sapiens, с его производством и потреблением, «дробящим» и фрагментирующим природные ландшафты. Наиболее общие причины экологического кризиса: а) выгодность умеренных нарушений для хозяйства и природы одновременно, б) экономические стимулы и другие социальные факторы, постоянно подталкивающие выйти за оптимум антропогенной нагрузки, промысла биоресурсов и пр. параметров трансформации экосистем, в) «контуров разрушения» - положительных обратных связей, запускающихся, когда нарушение перейдёт допустимый предел и способствующих ещё большему нарушению. Охарактеризованы факторы а) – в) для современной эпохи, определяющиеся глобальный характер экологического кризиса при современном капитализме. Ведущим фактором развития кризиса оказывается потребительское давление, а не «демографический взрыв» – по мере развития промышленной и урбанистической инфраструктуры человечества второй тормозит, первый, наоборот, набирает скорость. Обсуждаются пределы роста мирового хозяйства, выход за которые в 1980-е годы вызвал нынешний кризис, возможности экологически устойчивого развития. Показано, что последнее недостижимо количественным ограничением роста мировой экономики, но качественными изменением её структуры: 1) последовательным ограничением свободы предпринимательства, всё более полной компенсацией экологических и социальных рисков, «производимых» одновременно с товарами, что делает выгодным переход от рыночной стихии к плановому хозяйству. 2) Смена ориентиров поведения хозяйствующих субъектов и потребителей от краткосрочного выигрыша к долгосрочному, от максимизации прибыльности вложений к долгосрочной устойчивости существования. Необходимые условия этого созданы процессом 1; что позволяет «вместить» мировое хозяйство в условия устойчивости Германа Дейли. 3) Сопряжённо с изменением структуры производства меняется потребление: от решения проблемы частными средствами, когда ты конкурируешь с множеством делающих то же самое, к вложениям в развитие общественной инфраструктуры, работа которой предоставляет те же возможности всем и на равных. Устранение конкуренции, кроме большей эффективности использования, определяет (при прочих равных) меньшую затрату ресурсов и меньший экологический ущерб. 4) Улучшение качества среды обитания достигается преимущественно восстановлением природных сообществ или их техногенных аналогов (рукотворных ландшафтов), а не техническими средствами. Первое лучше и дешевле второго (во всех случаях кондиционирования среды обитания, где возможно сопоставление). Фактически это проявление общего принципа оптимизации, известного как «совмещение нескольких функций в одном конструктивном элементе», где одна функция – экологическая. А «элемент» представляет собой экосистемы, способные к самоподдержанию, или включают их. Описаны знаменитые модели «пределов роста» Денниса и Донеллы Медоуз, исходя из которых предсказан глобальный экономический кризис. Показана состоятельность модели, соответствие предсказанных в ней тенденций динамики реальному ходу событий. Описано рождение термина «устойчивое развитие», связанные с ним надежды и причины, по которым они остались пустыми. Описаны принципы моделирования и структура модели. Анализируется кибернетический механизм развития экологического кризиса, на его основе показано, почему в рамках сценария «бизнес как всегда» обычные регуляторы – рынок и технологии – не просто включаются с запозданием, но, включившись, ухудшают ситуацию. Описаны системные преимущества плановой экономики по переходу к экологически устойчивому развитию. This paper discusses the subject matter, goals and aims of environmental protection as an academic and practical discipline. Its significance for ecological theory is defined by: 1) the under¬standing of a coenosis as a mosaic of disturbances (or gaps) in various stages of healing and of the persistence of ecological sys¬tems as a dynamic equilibrium between disruption and restoration of vegetation (in both these processes local fauna plays a key part); 2) the study of mechanisms by which populations in dis¬rupted and fragmented habitats achieve sustainability and survivability despite the stochastic properties of resources, environment and demographics, including our own species, the Homo sapiens, with its production and consumption that fragment and fracture natural landscapes. The generalized causes of the present ecological crisis are: a. the profitability of moderate disturbances both for industry and nature b. the economic stimuli and other social fac¬tors that constantly promote going beyond the anthro¬pogenic pressure optimum, the limits of biological re¬source exploitation and other ecosystem transformation parameters. c. the destructive feedback patterns - positive feedback loops that start when a disturbance crosses a cer¬tain threshold and compound this disturbance further. Factors a) to c) are described for the modern period as de¬fined by the global scale of the ecological crisis in modern capitalism. The leading factor in this crisis’ development turns out to be consumption impact instead of a population boom: as industrial and urban infrastructure of human civilization develops, the for¬mer increases while the latter decreases. Also on topic are the limits to growth of the global economy the surpassing of which during the 1980s has caused the present crisis, and the possibilities of sustainable development. The latter is shown to be impossible to achieve by quantitative limits on global economic growth alone, only with a qualitative transformation of the whole structure of the global economy, including: 1) consecutive steps to limit the freedom of private enter¬prise and increase compensation for environmental and social risks “produced” along with the goods and services, which makes transition from the chaotic free market to a planned economy vi¬able. 2) a complete change of milestones and reference points guiding consumers and economic entities from short-term profits to long-term gains and from maximizing the profitability of in¬vestments to long-term sustainability of the economy. The neces¬sary conditions for such a change are provided by step 1 which al¬lows to “fit” the global economy into the sustainability conditions as defined by H. Daly. 3) a radical change in consumption patterns alongside the structure of production: from solving a problem by private means while competing with others doing the same thing, to investment in development of a common infrastructure that affords the same possibilities to everyone equally. Removing competition, apart from increasing effectiveness, also leads (under the same condi¬tions) to less environmental damage and resource consumption. 4) improving the environment by restoring natural habitats or building their technological analogues (man-made landscapes) instead of using purely technological means, since the former is cheaper and better than the latter in all cases of environmental conditioning where comparison is possible. In fact this is a minor case of a larger optimization principle called the “combination of several functions in one structural element”, where one of the function is ecological, and the element is represented by self-sus¬taining ecosystems or includes them. The paper also reviews and comments on the famous “lim¬its to growth” models made by Dennis and Donella Meadows that predict the global environmental and economic crisis. The model is shown to be valid and the dynamics and trends outlined by it coincide with the actual course of events. The term “sustainable development” and its origins are discussed along with the expectations that it had provoked and the reasons why said expectations remained unfulfilled. The principles of modeling and the structure of the model itself are outlined in the later part of the paper, with the analysis of the developmental mechanism of the development of the environ¬mental crisis, and based upon this analysis the paper shows why in the basic “business as usual” scenario the usual regulators - namely, the free market and technology - not only fail to activate in time, but also confound and aggravate the situation further. The systemic advantages of a planned economy in transition to a sus¬tainable type of development are described in the conclusion
Александр Владимирович Марков публиковал интересные материалы про «вырождение человечества», «тел... more Александр Владимирович Марков публиковал интересные материалы про «вырождение человечества», «телесное» («Мы не выродимся») и «умственное» («Пара статей о деградации человечества», «Гены, способствующие хорошему образованию, отсеиваются отбором»), которые стоило разобрать. Если коротко, первое вполне возможно, хотя не неотложно — есть мощные популяционные факторы противодействия, которые в этом анализе не учтены: лавинообразно растущий аутбридинг в городских популяциях и т.д. «перемешивание» человечества, да и зародышевый отбор никуда не делся. Второе, «поглупение» из-за отрицательного отбора последних 100 лет», напротив, крайне невероятно — поэтому с него и начнём. Претензий к этой концепции в целом три. Первая методологическая: её сторонники копят доказательства «за» в разных сферах биологии и социальных наук и не меньшим старанием игнорируют многочисленные данные «против», всплывающие в тех же поисках. Понятно, что это худший способ обоснования «любимой» концепции. По-хорошему надо «взвешивать» доводы «за» и «против», «добытые» в процессе одного и того же анализа. Или (ещё лучше) начинать непосредственно с сильнейших из возражений, могущих быть фальсификаторами «любимой теории». Во-первых, это «непримечание слона» - таких характеристик развития и человеческой демографии, и человеческого «ума», как «кооперативность размножения» и «кооперативность познания», обусловленных формообразующей ролью социальных влияний. Они ключевые именно в данной проблеме, но остаются вне анализа (хотя бы в целях отбрасывания, демонстрации несущественности) и Александра Владимировича, и других сторонников этой концепции. Во-вторых, это дефекты аргументации: исследования, привлекаемые в обоснование этих взглядов, одной частью некачественны, другой — допускают объяснение, более благоприятное для конкурирующей концепции (а не просто другую интерпретацию). В третьих, нереалистичность эволюционного сценария «отбора на интеллект»: он предполагается действующим в том период, когда гарантированно не мог «запуститься» (где-то от древности до средневековья, 13-14 в.), но «приносит плоды» в виде экспоненциального роста научного знания с технологиями много позже, в Новое и Новейшее время, именно когда должен был «выключиться». Рассмотрим все три поподробнее.
Между классической (тинбергеновской) ритуализацией и «благосклоновской» - своего рода разделение ... more Между классической (тинбергеновской) ритуализацией и «благосклоновской» - своего рода разделение труда. Вторая начинает дело, ритуализируя движения, обеспечивающие эффективную «связь» компаньонов во взаимодействиях, ключевых для данного вида, превращает прямое действие в пантомиму, чем даёт предпосылки использования его не только как действия, но также барьера для непосредственного сближения участников, важного для снятия стресса, и скоординированности их действий в адрес друг друга, вроде клевков и копуляций. Первая «продолжает работу» на другом уровне – формы демонстрации в целом, а не отдельного телодвижения, увеличивая сопряжённость исполнения всех движений координации. Так форма каждой демонстрации из k фигурирующих в данном контексте делается уникальной, неповторимой, а «пантомима» обращается в знак.
А сопряжение «тинбергеновской» концепции с «благосклоновской» разумно изменяет представления о характере отбора на ритуализацию. Классические этологи видели его движущим – более «вычурные» и «неестественные» телодвижения, более экспрессивные их комбинации «лучше». На деле же этот отбор стабилизрующий – он поддерживает не более ритуализованные, а «типичные» формы демонстраций, устойчиво воспроизводимые отправителем и устойчиво распознаваемые реципиентам вопреки множеству «помех», созданных конкурентным характером взаимодействия обоих и растущих по ходу взаимодействия. И «ритуализация по Благосклонову» объясняет, почему так получается – отбор на большую «сцепленность» партнёров в ключевом акте территориального или брачного взаимодействия воленс-ноленс типизирует все прочие демонстрации, обмен которыми предваряет появление этого акта и устойчиво ведёт к нему, несмотря на «помехи».
Uploads
Papers by Vladimir Friedmann
Сначала они изготовили стандартизированные фото коры деревьев, на стволах которых кормились данные виды, и фото контрольных субстратов — коры деревьев с проложенных там же трансект.
Далее на оба субстрата наложили стандартизированные фото самих дятлов (вид со спины) для оценки заметности их визуальных образов для зрения возможных хищников — воробьиной пустельги Falco sparverius и клинохвостого орла Aquila audax. Затем для каждой комбинации дятлов и субстратов количественно оценили 4 составляющие маскировочных свойств рисунка:
1) взаимное соответствие зернистости [в образах дятла и поверхности, на которой сидит, чем больше расхождение, тем птица заметней, и наоборот],
2) взаимное соответствие цветов окраски птицы и субстрата,
3) то же для яркости и
4) насколько расчленяюща окраска птиц.
1)-4) исследовали лишь для структуры рисунка, безотносительно к цвету его составляющих. Дальше определяли количественно, насколько точно окраска дятлов соответствует таковой «своего» и «контрольного» субстрата с точки зрения цветовых пятен «в глазах» названных хищных птиц. Выяснилось, что да: именно на обычных кормовых деревьях дятловая окраска оказывается маскировкой по параметрам 2), 3), и 4). Авторы предположили, что потребность в маскировке при кормлении [ответ на риск нападения хищника] вероятно [отчасти] формировала эволюцию дятловой окраски. Дятлы были хуже заметны именно на кормовых деревьях (более маскрировочная окраска по данным параметрам чем на наугад выбранных деревьях трансект). Это рождает предположение, что на эволюцию рисунка оперения дятлов влияла необходимость быть хуже видимыми именно при кормлении [Большая маскировочность окраски позволяет реже осматриваться при долблении, т. е. сократить непродуктивные траты времени при долблении и другом кормодобывании].
Биологический смысл П. вполне ясен, хотя её общепринятого определения пока нет. Хуже того, в господствующих сейчас теориях эволюции — синтетической (СТЭ) и эпигенетической (ЭТЭ) она de facto сведена к относительной эффективности размножения ω Р.Фишера: репродуктивному вкладу данного генотипа в генофонд нисходящих колен по сравнению с таковым конкурирующих генотипов. Дальше покажем всю недостаточность такого сведения для описания микроэволюции и контрпродуктивность в анализе её хода и результатов. На примере исследований урбанизации «диких» видов птиц нами показана ошибка сведения дарвинской приспособленности к величине ω Фишера. Дарвинская приспособленность, т.е. «прибыльность» от взаимодействия эволюционной новизны (признаков, сформированных в данном процессе эволюции) а) неизменно включает в себя ещё две компоненты, названные нами приспособленностью В.М.Галушина и приспособленностью И.И.Шмальгаузена. Первый важен в мозаичных местообитаниях, «архипелаг» которых изменчив во времени, отражает способность эффективного поиска вновь возникающих «островов» и своевременного ухода с обречённых исчезнуть. Второй отражает большую сложность организации, проявляющейся в её большей устойчивости к экстремизации среды обитания меньшей подверженности неизбирательной элиминации, лучшей релаксации организмами того и другого. Эволюция путём естественного отбора в сторону понижения дарвиновской приспособленности невозможна, но в сторону понижения ω при росте приспособленности Галушина или Шмальгаузена обычна и даже часта. Один из примеров подобного — урбанизация «диких» видов. Дано обоснование комплексности адаптаций и многокомпонентности «оценки» их приспособленностью с позиций теории информации.
переключаемость действий и многозадачность у «городских» птиц; и гена SERT, увеличивающие стресс-устойчивость, усиливающие способность «городских» птиц продолжать действие вопреки беспокоящим ситуациям или объектам (включая яркие, новые
и неизвестные: в исходных популяциях они побуждают к бегству).
Однако работа по двум популяциям из Центральной Испании показывает, что в последние 20 лет, когда потепление развёртывается вовсю и сдвигает фенодаты не только прибытия, но и отлёта с зимовок, в т.ч. у дальних мигрантов, соловьи меняются в противоположную — и невыгодную — для них сторону, их крыло укорачивается! что делает их ещё более уязвимыми в условиях ухудшения обстановки на зимовках и трассе пролёта.
Почему так получается? В связи с потеплением в Центральной Испании лето стало суше, засухи чаще, суровей и дольше, почему временное «окно» для успешного размножения сократилось, оптимальным стал меньший размер кладки. А, как назло, до всякого потепления, у перелётных птиц, и особенно дальних мигрантов, сформировался так называемый «пакет генов, связанных с миграцией» («migratory gene package«), фактически суперген, регулирующий не только перелёты, но и подгоняющий жизненный цикл к их требованиям. И здесь большая длина крыла ассоциирована с большим уровнем базального метаболизма, большим размером кладки и меньшей продолжительностью жизни — либо наоборот.
Поэтому местный отбор в пользу меньших размеров кладки и более длинной жизни имеет последствия, неблагоприятные для перелётов, в том числе уменьшение длины крыла. Так у североамериканских перелётных певчих дни за время с 1978 г. размер тела в целом стал меньше — правило Бергманна — а крылья длиннее.
И вот благодаря таким корреляциям, установленным в филогенетическом прошлом вида, отбор на приспособление к местным, испанским условиям, имеет губительную «отдачу» в виде увеличения уязвимости при перелётах (при тех же условиях потепления, что его вызвали). Это показывает относительность — и высокую инерционность — адаптации, и объясняет случаи т.н. инадаптивной эволюции, когда отбор эффективен в каждый данный момент, но организация не выдерживает изменений и дохнет (вещь довольно обычная в с/х практике, почему для предотвращения этого приходится отбор по хозяйственно важным признакам сочетать с отбором по приспособленности).
Поднятые ею проблемы интеллектуально сложны, как всякий анализ реакции сложных систем с их контринтуитивностью ответов на воздействие, почему они могут быть особенно интересны. Увы, эта «фундаментальная» сторона чаще всего игнорируется, что снижает интерес учащихся к предмету (особенно у мотивированных стать биологом, хотя им он особенно необходим), исключает сопряжение природоохранных знаний со знаниями фундаментальных биологических дисциплин, притом, что оно безусловно необходимо для понимания. Для развития биологического мышления ещё важнее, что охрана природы способствовала смене парадигм в экологии, создав новое понимание данной науки.
В ответ на разнообразные нарушения — рубки, гари, потравы от рекреации и прочее — включается отрицательная обратная связь в виде восстановительных сукцессий (демутаций). Они восстанавливают исходный живой покров с присущей ему мозаичностью, условиями питания, почв и влажности и прочее, но — только пока «следов» внешних воздействий в виде разных типов нарушений немного.
Когда же их «сеть» переходит некий предел плотности и/или интенсивности нарушений[2], вместо ожидаемой отрицательной обратной связи запускается положительная, идут изменения, внешне сходные с восстановительными сукцессиями, однако не ликвидирующие нарушения, а, напротив, усиливающие их: распространяющие в пространстве (их отдельные «пятна» ползут и сливаются между собой, как прореха на гнилой ткани) и усиливающие нарушенность в каждом отдельном «пятне». В пределе это ликвидирует прежнее сообщество и устанавливает на месте его новое, антропогенно изменённое.
Дальше рассказывается о трёх самых ярких и «свежих» примерах этого.
Опубликовано в: XX2 век (см.ссылку)
Опубликовано на: "XX2 век", см.ссылку
Аннотация. Современная лесная парадигма описывает устойчивость лесных сообществ как баланс между образованием «окон» или «прорывов» лесного полога и восстановлением его элементов в ходе популяционной жизни деревьев и кустарников. Их пространственная структура складывается из совокупности нарушений, находящихся на разных стадиях «зарастания» (мозаично-циклическая концепция организации экосистемы). В развитие обeих концепций реконструируется роль дятловых птиц в данной динамике,
в зависимости от видов лесных биомов и степени их нарушенности. Показано, что биоценотическая роль дятлов несводима к обычно упоминаемым «поставщикам дупел» и «санитарам леса»: то и другое – производные главной роли: их участия в воспроизводстве мозаичной структуры лесного полога, с характерной для данного биома архитектурой крон и составом деревьев-средообразователей первого яруса (вертикальное
и горизонтальное измерения сложности организации лесного полога). Благодаря этому дятлы участвуют в «посмертии дерева»: плотность подолбов разной площади и глубины, оставшихся от кормодобывания раз-
ных видов дятлов, поддерживает скорость разложения мертвой древесины, оптимальную для данного лесного ценоза. И наоборот: устойчивость обитания дятлов на данной территории зависит от обилия мертвой
древесины, особенно у специализированных видов – белоспинного Dendrocopos leucotos, трехпалого Picoides tridactylus, среднего D.medius, или их американских аналогов – P.arcticus, P.tridactylus dorsalis, P.t.bacatus,
D.albolarvatus. Для ее осуществления необходимо все биоразнообразие дятлов, не просто отдельные виды, чем большее число видов дятлов совместно обитает на одной территории, тем сложнее организация лесного
полога, воспроизводимая их деятельностью, почему биоразнообразие дятловых растет с увеличением натуральности лесного массива, а в ряду разных типов лесных биомов – от бореальных лесов к влажным тропическим. Дятлы действуют сопряженно с дереворазрушающими грибами, перенося их при долблении. И наоборот: дятлы используют «грибные» разрушения древесины как сигналы для «запуска» гнездостроения или выбора кормового метода, адекватного данному субстрату. Поражение ствола бактериальной и/или грибной инфекцией (от размягчения до образования полостей) – условие успешного осуществления дятлами того и другого.
Обсуждается индикаторная роль дятлов (биоразнообразия группы в целом и присутствия отдельных видов, особенно специализированных) в лесных биогеоценозах. Показаны ее нарушения в связи с урбанизацией, «освобождающей» те или иные виды дятлов (даже специализированные) от биоценотических органичений, заданных А-В).
Сначала они изготовили стандартизированные фото коры деревьев, на стволах которых кормились данные виды, и фото контрольных субстратов — коры деревьев с проложенных там же трансект.
Далее на оба субстрата наложили стандартизированные фото самих дятлов (вид со спины) для оценки заметности их визуальных образов для зрения возможных хищников — воробьиной пустельги Falco sparverius и клинохвостого орла Aquila audax. Затем для каждой комбинации дятлов и субстратов количественно оценили 4 составляющие маскировочных свойств рисунка:
1) взаимное соответствие зернистости [в образах дятла и поверхности, на которой сидит, чем больше расхождение, тем птица заметней, и наоборот],
2) взаимное соответствие цветов окраски птицы и субстрата,
3) то же для яркости и
4) насколько расчленяюща окраска птиц.
1)-4) исследовали лишь для структуры рисунка, безотносительно к цвету его составляющих. Дальше определяли количественно, насколько точно окраска дятлов соответствует таковой «своего» и «контрольного» субстрата с точки зрения цветовых пятен «в глазах» названных хищных птиц. Выяснилось, что да: именно на обычных кормовых деревьях дятловая окраска оказывается маскировкой по параметрам 2), 3), и 4). Авторы предположили, что потребность в маскировке при кормлении [ответ на риск нападения хищника] вероятно [отчасти] формировала эволюцию дятловой окраски. Дятлы были хуже заметны именно на кормовых деревьях (более маскрировочная окраска по данным параметрам чем на наугад выбранных деревьях трансект). Это рождает предположение, что на эволюцию рисунка оперения дятлов влияла необходимость быть хуже видимыми именно при кормлении [Большая маскировочность окраски позволяет реже осматриваться при долблении, т. е. сократить непродуктивные траты времени при долблении и другом кормодобывании].
Биологический смысл П. вполне ясен, хотя её общепринятого определения пока нет. Хуже того, в господствующих сейчас теориях эволюции — синтетической (СТЭ) и эпигенетической (ЭТЭ) она de facto сведена к относительной эффективности размножения ω Р.Фишера: репродуктивному вкладу данного генотипа в генофонд нисходящих колен по сравнению с таковым конкурирующих генотипов. Дальше покажем всю недостаточность такого сведения для описания микроэволюции и контрпродуктивность в анализе её хода и результатов. На примере исследований урбанизации «диких» видов птиц нами показана ошибка сведения дарвинской приспособленности к величине ω Фишера. Дарвинская приспособленность, т.е. «прибыльность» от взаимодействия эволюционной новизны (признаков, сформированных в данном процессе эволюции) а) неизменно включает в себя ещё две компоненты, названные нами приспособленностью В.М.Галушина и приспособленностью И.И.Шмальгаузена. Первый важен в мозаичных местообитаниях, «архипелаг» которых изменчив во времени, отражает способность эффективного поиска вновь возникающих «островов» и своевременного ухода с обречённых исчезнуть. Второй отражает большую сложность организации, проявляющейся в её большей устойчивости к экстремизации среды обитания меньшей подверженности неизбирательной элиминации, лучшей релаксации организмами того и другого. Эволюция путём естественного отбора в сторону понижения дарвиновской приспособленности невозможна, но в сторону понижения ω при росте приспособленности Галушина или Шмальгаузена обычна и даже часта. Один из примеров подобного — урбанизация «диких» видов. Дано обоснование комплексности адаптаций и многокомпонентности «оценки» их приспособленностью с позиций теории информации.
переключаемость действий и многозадачность у «городских» птиц; и гена SERT, увеличивающие стресс-устойчивость, усиливающие способность «городских» птиц продолжать действие вопреки беспокоящим ситуациям или объектам (включая яркие, новые
и неизвестные: в исходных популяциях они побуждают к бегству).
Однако работа по двум популяциям из Центральной Испании показывает, что в последние 20 лет, когда потепление развёртывается вовсю и сдвигает фенодаты не только прибытия, но и отлёта с зимовок, в т.ч. у дальних мигрантов, соловьи меняются в противоположную — и невыгодную — для них сторону, их крыло укорачивается! что делает их ещё более уязвимыми в условиях ухудшения обстановки на зимовках и трассе пролёта.
Почему так получается? В связи с потеплением в Центральной Испании лето стало суше, засухи чаще, суровей и дольше, почему временное «окно» для успешного размножения сократилось, оптимальным стал меньший размер кладки. А, как назло, до всякого потепления, у перелётных птиц, и особенно дальних мигрантов, сформировался так называемый «пакет генов, связанных с миграцией» («migratory gene package«), фактически суперген, регулирующий не только перелёты, но и подгоняющий жизненный цикл к их требованиям. И здесь большая длина крыла ассоциирована с большим уровнем базального метаболизма, большим размером кладки и меньшей продолжительностью жизни — либо наоборот.
Поэтому местный отбор в пользу меньших размеров кладки и более длинной жизни имеет последствия, неблагоприятные для перелётов, в том числе уменьшение длины крыла. Так у североамериканских перелётных певчих дни за время с 1978 г. размер тела в целом стал меньше — правило Бергманна — а крылья длиннее.
И вот благодаря таким корреляциям, установленным в филогенетическом прошлом вида, отбор на приспособление к местным, испанским условиям, имеет губительную «отдачу» в виде увеличения уязвимости при перелётах (при тех же условиях потепления, что его вызвали). Это показывает относительность — и высокую инерционность — адаптации, и объясняет случаи т.н. инадаптивной эволюции, когда отбор эффективен в каждый данный момент, но организация не выдерживает изменений и дохнет (вещь довольно обычная в с/х практике, почему для предотвращения этого приходится отбор по хозяйственно важным признакам сочетать с отбором по приспособленности).
Поднятые ею проблемы интеллектуально сложны, как всякий анализ реакции сложных систем с их контринтуитивностью ответов на воздействие, почему они могут быть особенно интересны. Увы, эта «фундаментальная» сторона чаще всего игнорируется, что снижает интерес учащихся к предмету (особенно у мотивированных стать биологом, хотя им он особенно необходим), исключает сопряжение природоохранных знаний со знаниями фундаментальных биологических дисциплин, притом, что оно безусловно необходимо для понимания. Для развития биологического мышления ещё важнее, что охрана природы способствовала смене парадигм в экологии, создав новое понимание данной науки.
В ответ на разнообразные нарушения — рубки, гари, потравы от рекреации и прочее — включается отрицательная обратная связь в виде восстановительных сукцессий (демутаций). Они восстанавливают исходный живой покров с присущей ему мозаичностью, условиями питания, почв и влажности и прочее, но — только пока «следов» внешних воздействий в виде разных типов нарушений немного.
Когда же их «сеть» переходит некий предел плотности и/или интенсивности нарушений[2], вместо ожидаемой отрицательной обратной связи запускается положительная, идут изменения, внешне сходные с восстановительными сукцессиями, однако не ликвидирующие нарушения, а, напротив, усиливающие их: распространяющие в пространстве (их отдельные «пятна» ползут и сливаются между собой, как прореха на гнилой ткани) и усиливающие нарушенность в каждом отдельном «пятне». В пределе это ликвидирует прежнее сообщество и устанавливает на месте его новое, антропогенно изменённое.
Дальше рассказывается о трёх самых ярких и «свежих» примерах этого.
Опубликовано в: XX2 век (см.ссылку)
Опубликовано на: "XX2 век", см.ссылку
Аннотация. Современная лесная парадигма описывает устойчивость лесных сообществ как баланс между образованием «окон» или «прорывов» лесного полога и восстановлением его элементов в ходе популяционной жизни деревьев и кустарников. Их пространственная структура складывается из совокупности нарушений, находящихся на разных стадиях «зарастания» (мозаично-циклическая концепция организации экосистемы). В развитие обeих концепций реконструируется роль дятловых птиц в данной динамике,
в зависимости от видов лесных биомов и степени их нарушенности. Показано, что биоценотическая роль дятлов несводима к обычно упоминаемым «поставщикам дупел» и «санитарам леса»: то и другое – производные главной роли: их участия в воспроизводстве мозаичной структуры лесного полога, с характерной для данного биома архитектурой крон и составом деревьев-средообразователей первого яруса (вертикальное
и горизонтальное измерения сложности организации лесного полога). Благодаря этому дятлы участвуют в «посмертии дерева»: плотность подолбов разной площади и глубины, оставшихся от кормодобывания раз-
ных видов дятлов, поддерживает скорость разложения мертвой древесины, оптимальную для данного лесного ценоза. И наоборот: устойчивость обитания дятлов на данной территории зависит от обилия мертвой
древесины, особенно у специализированных видов – белоспинного Dendrocopos leucotos, трехпалого Picoides tridactylus, среднего D.medius, или их американских аналогов – P.arcticus, P.tridactylus dorsalis, P.t.bacatus,
D.albolarvatus. Для ее осуществления необходимо все биоразнообразие дятлов, не просто отдельные виды, чем большее число видов дятлов совместно обитает на одной территории, тем сложнее организация лесного
полога, воспроизводимая их деятельностью, почему биоразнообразие дятловых растет с увеличением натуральности лесного массива, а в ряду разных типов лесных биомов – от бореальных лесов к влажным тропическим. Дятлы действуют сопряженно с дереворазрушающими грибами, перенося их при долблении. И наоборот: дятлы используют «грибные» разрушения древесины как сигналы для «запуска» гнездостроения или выбора кормового метода, адекватного данному субстрату. Поражение ствола бактериальной и/или грибной инфекцией (от размягчения до образования полостей) – условие успешного осуществления дятлами того и другого.
Обсуждается индикаторная роль дятлов (биоразнообразия группы в целом и присутствия отдельных видов, особенно специализированных) в лесных биогеоценозах. Показаны ее нарушения в связи с урбанизацией, «освобождающей» те или иные виды дятлов (даже специализированные) от биоценотических органичений, заданных А-В).
In the process of urbanization of "wild" species of birds, the brain increases, as in other variants of extreme habitats. Cognitive progress is achieved by each "urban" individual independently, due to the developing impact of the urban environment on its psyche, thanks to the growth of the possibilities for evaluating and predicting its dynamics using precursor signals. Therefore, it is preceded by an increase in the courage of individuals, a better differentiation of stimuli by them, a separation of significant ones from all the others (to which indifference is growing). On the contrary, during domestication, the brain decreases, cognitive progress in the new environment is achieved due to the “cooperative thinking”, social “prompts” of people and relatives.
Behavioral changes during the urbanization of "wild" species are also sharply different from domestic ones. An analysis of aggression, defensive, exploratory behavior, attitudes towards the novelty of "urban" birds and mammals shows that they do not become "kind" or "trustful" (as happened with domestic animals). On the contrary: their aggression increases, along with courage and a better response to potential danger, a more accurate differentiation of it from “just anxiety”, to which they become more indifferent.
As the species urbanizes, the behavior of each of the individuals becomes more diverse. Aggression, courage, flight from potential danger or vice versa, taking risks, exploring new places and objects no longer characterize individuals, but situations. All behavior is made as flexible and contextual as possible, with better recognition of the specifics of the situation, better choice of the mode of action, more accurate “dosing” of reactions according to the goal. This is the developing role of the urban environment.
Urbanization destroys the behavioral syndrome: the correlations existing in the original populations between exploration, courage, aggression, risk taking, and in some cases other parameters. The launches of the forms of behavior characterized by each of these features in "urban" birds are mutually independent, in contrast to "rural" individuals. This maximizes the accuracy of the choice of behavior in a problem situation and its switching to another according to the situation, which is opposite to the changes associated with domestication and inconsistent with their explanation based on the D.K. Belyaev model.
Urbanization changes the life strategy in a completely different way than domestication. The strategy of the newly formed urban population in the r-K-continuum shifts towards a “more pronounced K” compared to the initial one, due to a set of changes that mutually determine and reinforce each other:
1) Population growth occurs to a greater extent due to the lengthening of the average life expectancy, while reducing the reproduction of individuals (partly similar to the demography of Homo sapiens);
2) The primacy of future reproduction in the best conditions, with a directed movement to search for them “following the dynamics of the urban environment”, compared with the maximum reproductive effort “here and now”;
3) Greater “fractionality” of the reproductive potential of “urban” individuals, subdivided into a greater number of breeding attempts compared to the original population, with greater mobility and contextuality of each of them.
Domesticated species behave in the opposite way and shift the strategy towards the "r-pole" of the continuum.
A partly similar result during urbanization and domestication is achieved by opposite changes in the life strategy, behavior, cognitive characteristics, attitudes towards humans, and other aspects of the "natural history" of the species. The “individuality genes” DRD4 and SERT, which are under positive selection during urbanization, do not participate in domestication-related changes in the genome.
On this basis, an evolutionary scenario for the urbanization of "wild" species is proposed, explaining on the same basis both differences and similarities with domestication.
Modern cities, their expansion and association into groups (urbanization) are very interesting as arenas of the fastest microevolutionary processes that "separate" the urban population from the original and adapt it mainly to the most general features of the urban environment, but only gradually, then, and not completely - to specific influences that it "dumps" on individuals of this species. This happens in each region separately: the newly formed populations in different cities change parallel to each other (the same is true for urbanization changes in different, completely unrelated species), but do not approach each other in any way, remaining genetically closer to the local initial ones than to urban populations in other regions.
Human-modified ("man-made") landscapes create extreme habitats, cities are its quintessence. We consider the adaptation of "wild" species of birds, partly mammals, to such changes, occurring through directed invasion into it and rapid changes in the population structure, ecology and behavior of individuals, restoring viability in new conditions and facilitating their even greater development, with penetration into areas, all more and more modified by man. The settlement of the urban environment is the culmination of all processes of this kind. Microevolution goes faster here than in natural landscapes (the faster, the stronger the transformation, with a maximum in the urban environment), but "gets stuck" at the stage of adaptation. Form formation - the appearance of "urban" subspecies, species, etc. - does not happen, despite the growing separation of "urban" populations from the original ones.
Обсуждая урбанизацию «диких» видов птиц и млекопитающих, ученые рассматривают два механизма происходящих изменений. Первая концепция, распространенная в данный момент на Западе, гласит, что при урбанизации происходит своего рода одомашнивание, сходное с изменениями, описанными при одомашнивании лисиц, норок и прочих животных. Вторая концепция, предложенная авторами, предполагает, что при освоении городов «дикие» виды птиц и млекопитающих совершают инвазию в экстремальную среду обитания и приспосабливаются к ее наиболее общим параметрам, потому их физиология и генетика меняются в сторону позитивного отношения к новизне, лучшей дифференцировке происходящего вокруг в условиях беспокойства, большей точности действий в этих условиях — подобно антропогенезу.
Книга написана в опровержение первой концепции и в доказательство второй. Анализируя данные об экологии и поведении «городских» популяций множества видов птиц, рептилий и млекопитающих, авторы показывают, что эти данные опровергают гипотезу «урбанизации как одомашнивания» и поддерживают и развивают гипотезу «урбанизации как инвазии в экстремальную среду, сходную с антропогенезом». Материал, идеи и выводы книги могут сказать что-то новое и интересное не только про освоение городов «дикими» видами позвоночных, но и про такие кажущиеся совершенно несвязанными области, как антропогенез и «урбанизация растений».
Книга будет полезна широкому кругу специалистов, занимающихся проблемами урбанизации биологических видов, эволюционной биологии (параллелизмы, гомологические ряды Н. И. Вавилова и Э. Д. Копа, быстрая адаптивная эволюция в малых популяциях), смежными вопросами экологии и генетики, а также всем читателям, интересующимся рассматриваемыми проблемами.
Одни из самых полезных книг --- это те, которые позволяют найти и прочитать другие книги. Авторы старались написать этот учебник прежде всего для достижения данной цели. В нем нет ни большого количества формул, ни переизбытка терминов. Тем не менее, ознакомившись с этой книгой, читатель легко ответит на вопрос типа: "Эквивалентны ли друг другу закон противоречия и закон исключения третьего?" Но еще важней, что он приобретет навык корректных и содержательных рассуждений в значимых для него областях деятельности, научится избегать логических ошибок и ловушек.
Естественно, чтобы научиться плавать, надо плавать, а чтобы научиться рассуждать --- надо рассуждать. И если для занятий в большой группе книге может понадобиться дополнение в виде задачника, то для индивидуального и коллективного самообразования заданий в ней вполне достаточно.
Кроме того, книга адресована биологу, который задумывается о логике развития своей науки, о логике биологических рассуждений, а также о применимости к этим проблемам тех или иных формализаций, которых в истории логики предлагалось немало. Для читателей такого рода предназначена часть текста, набранная мелким шрифтом. Она же позволит не скучать, даже начиная с азов. А последовательность в изучении подобного материала очень важна.
Книга содержит материал, дающий возможность работать как со свойствами, так и с отношениями. Последние главы посвящены разным типам противоречий и причинам их возникновения.
1) пониманием сообществ как мозаики нарушений на разных стадиях зарастания, и устойчивости экосистем как динамического баланса между нарушением и восстановлением растительности (фауна соответствующих территорий играет ключевую роль в обоих процессах);
2) исследованием механизмов устойчивости и жизнеспособности популяций в нарушенных и фрагментируемых местообитаниях, достигающейся вопреки ресурсной, средовой и демографической стохастичности. Включая наш собственный вид, Homo sapiens, с его производством и потреблением, «дробящим» и фрагментирующим природные ландшафты.
Наиболее общие причины экологического кризиса:
а) выгодность умеренных нарушений для хозяйства и природы одновременно,
б) экономические стимулы и другие социальные факторы, постоянно подталкивающие выйти за оптимум антропогенной нагрузки, промысла биоресурсов и пр. параметров трансформации экосистем,
в) «контуров разрушения» - положительных обратных связей, запускающихся, когда нарушение перейдёт допустимый предел и способствующих ещё большему нарушению.
Охарактеризованы факторы а) – в) для современной эпохи, определяющиеся глобальный характер экологического кризиса при современном капитализме. Ведущим фактором развития кризиса оказывается потребительское давление, а не «демографический взрыв» – по мере развития промышленной и урбанистической инфраструктуры человечества второй тормозит, первый, наоборот, набирает скорость.
Обсуждаются пределы роста мирового хозяйства, выход за которые в 1980-е годы вызвал нынешний кризис, возможности экологически устойчивого развития. Показано, что последнее недостижимо количественным ограничением роста мировой экономики, но качественными изменением её структуры:
1) последовательным ограничением свободы предпринимательства, всё более полной компенсацией экологических и социальных рисков, «производимых» одновременно с товарами, что делает выгодным переход от рыночной стихии к плановому хозяйству.
2) Смена ориентиров поведения хозяйствующих субъектов и потребителей от краткосрочного выигрыша к долгосрочному, от максимизации прибыльности вложений к долгосрочной устойчивости существования. Необходимые условия этого созданы процессом 1; что позволяет «вместить» мировое хозяйство в условия устойчивости Германа Дейли.
3) Сопряжённо с изменением структуры производства меняется потребление: от решения проблемы частными средствами, когда ты конкурируешь с множеством делающих то же самое, к вложениям в развитие общественной инфраструктуры, работа которой предоставляет те же возможности всем и на равных. Устранение конкуренции, кроме большей эффективности использования, определяет (при прочих равных) меньшую затрату ресурсов и меньший экологический ущерб.
4) Улучшение качества среды обитания достигается преимущественно восстановлением природных сообществ или их техногенных аналогов (рукотворных ландшафтов), а не техническими средствами. Первое лучше и дешевле второго (во всех случаях кондиционирования среды обитания, где возможно сопоставление). Фактически это проявление общего принципа оптимизации, известного как «совмещение нескольких функций в одном конструктивном элементе», где одна функция – экологическая. А «элемент» представляет собой экосистемы, способные к самоподдержанию, или включают их.
Описаны знаменитые модели «пределов роста» Денниса и Донеллы Медоуз, исходя из которых предсказан глобальный экономический кризис. Показана состоятельность модели, соответствие предсказанных в ней тенденций динамики реальному ходу событий. Описано рождение термина «устойчивое развитие», связанные с ним надежды и причины, по которым они остались пустыми.
Описаны принципы моделирования и структура модели. Анализируется кибернетический механизм развития экологического кризиса, на его основе показано, почему в рамках сценария «бизнес как всегда» обычные регуляторы – рынок и технологии – не просто включаются с запозданием, но, включившись, ухудшают ситуацию. Описаны системные преимущества плановой экономики по переходу к экологически устойчивому развитию.
This paper discusses the subject matter, goals and aims of environmental protection as an academic and practical discipline. Its significance for ecological theory is defined by: 1) the under¬standing of a coenosis as a mosaic of disturbances (or gaps) in various stages of healing and of the persistence of ecological sys¬tems as a dynamic equilibrium between disruption and restoration of vegetation (in both these processes local fauna plays a key part); 2) the study of mechanisms by which populations in dis¬rupted and fragmented habitats achieve sustainability and survivability despite the stochastic properties of resources, environment and demographics, including our own species, the Homo sapiens, with its production and consumption that fragment and fracture natural landscapes.
The generalized causes of the present ecological crisis are:
a. the profitability of moderate disturbances both for industry and nature
b. the economic stimuli and other social fac¬tors that constantly promote going beyond the anthro¬pogenic pressure optimum, the limits of biological re¬source exploitation and other ecosystem transformation parameters.
c. the destructive feedback patterns - positive feedback loops that start when a disturbance crosses a cer¬tain threshold and compound this disturbance further.
Factors a) to c) are described for the modern period as de¬fined by the global scale of the ecological crisis in modern capitalism. The leading factor in this crisis’ development turns out to be consumption impact instead of a population boom: as industrial and urban infrastructure of human civilization develops, the for¬mer increases while the latter decreases.
Also on topic are the limits to growth of the global economy the surpassing of which during the 1980s has caused the present crisis, and the possibilities of sustainable development. The latter is shown to be impossible to achieve by quantitative limits on global economic growth alone, only with a qualitative transformation of the whole structure of the global economy, including:
1) consecutive steps to limit the freedom of private enter¬prise and increase compensation for environmental and social risks “produced” along with the goods and services, which makes transition from the chaotic free market to a planned economy vi¬able.
2) a complete change of milestones and reference points guiding consumers and economic entities from short-term profits to long-term gains and from maximizing the profitability of in¬vestments to long-term sustainability of the economy. The neces¬sary conditions for such a change are provided by step 1 which al¬lows to “fit” the global economy into the sustainability conditions as defined by H. Daly.
3) a radical change in consumption patterns alongside the structure of production: from solving a problem by private means while competing with others doing the same thing, to investment in development of a common infrastructure that affords the same possibilities to everyone equally. Removing competition, apart from increasing effectiveness, also leads (under the same condi¬tions) to less environmental damage and resource consumption.
4) improving the environment by restoring natural habitats or building their technological analogues (man-made landscapes) instead of using purely technological means, since the former is cheaper and better than the latter in all cases of environmental conditioning where comparison is possible. In fact this is a minor case of a larger optimization principle called the “combination of several functions in one structural element”, where one of the function is ecological, and the element is represented by self-sus¬taining ecosystems or includes them.
The paper also reviews and comments on the famous “lim¬its to growth” models made by Dennis and Donella Meadows that predict the global environmental and economic crisis. The model is shown to be valid and the dynamics and trends outlined by it coincide with the actual course of events. The term “sustainable development” and its origins are discussed along with the expectations that it had provoked and the reasons why said expectations remained unfulfilled.
The principles of modeling and the structure of the model itself are outlined in the later part of the paper, with the analysis of the developmental mechanism of the development of the environ¬mental crisis, and based upon this analysis the paper shows why in the basic “business as usual” scenario the usual regulators - namely, the free market and technology - not only fail to activate in time, but also confound and aggravate the situation further. The systemic advantages of a planned economy in transition to a sus¬tainable type of development are described in the conclusion
Претензий к этой концепции в целом три. Первая методологическая: её сторонники копят доказательства «за» в разных сферах биологии и социальных наук и не меньшим старанием игнорируют многочисленные данные «против», всплывающие в тех же поисках. Понятно, что это худший способ обоснования «любимой» концепции. По-хорошему надо «взвешивать» доводы «за» и «против», «добытые» в процессе одного и того же анализа. Или (ещё лучше) начинать непосредственно с сильнейших из возражений, могущих быть фальсификаторами «любимой теории». Во-первых, это «непримечание слона» - таких характеристик развития и человеческой демографии, и человеческого «ума», как «кооперативность размножения» и «кооперативность познания», обусловленных формообразующей ролью социальных влияний. Они ключевые именно в данной проблеме, но остаются вне анализа (хотя бы в целях отбрасывания, демонстрации несущественности) и Александра Владимировича, и других сторонников этой концепции. Во-вторых, это дефекты аргументации: исследования, привлекаемые в обоснование этих взглядов, одной частью некачественны, другой — допускают объяснение, более благоприятное для конкурирующей концепции (а не просто другую интерпретацию). В третьих, нереалистичность эволюционного сценария «отбора на интеллект»: он предполагается действующим в том период, когда гарантированно не мог «запуститься» (где-то от древности до средневековья, 13-14 в.), но «приносит плоды» в виде экспоненциального роста научного знания с технологиями много позже, в Новое и Новейшее время, именно когда должен был «выключиться». Рассмотрим все три поподробнее.
А сопряжение «тинбергеновской» концепции с «благосклоновской» разумно изменяет представления о характере отбора на ритуализацию. Классические этологи видели его движущим – более «вычурные» и «неестественные» телодвижения, более экспрессивные их комбинации «лучше». На деле же этот отбор стабилизрующий – он поддерживает не более ритуализованные, а «типичные» формы демонстраций, устойчиво воспроизводимые отправителем и устойчиво распознаваемые реципиентам вопреки множеству «помех», созданных конкурентным характером взаимодействия обоих и растущих по ходу взаимодействия. И «ритуализация по Благосклонову» объясняет, почему так получается – отбор на большую «сцепленность» партнёров в ключевом акте территориального или брачного взаимодействия воленс-ноленс типизирует все прочие демонстрации, обмен которыми предваряет появление этого акта и устойчиво ведёт к нему, несмотря на «помехи».