1 год назад
Нету коментариев

Биосфера образована почвами, растительностью, горными породами, животными. Сочетание их форм со­здает настолько сложную мозаику земной поверхности, что практически невозможно обнаружить целостность биосферы как системы. Поэтому часто за целое выда­ют какую-то его часть. Природовед оказывается в по­ложении трех слепых мудрецов из притчи, рассказан­ной академиком С. С. Шварцем: «Один из них нащу­пал ногу слона и сказал, что перед ним колонна, дру­гой потрогал хобот и сказал — змея, третий уткнулся в бок зверю и решил, что перед ним стена. Но ведь когда перед нами не слон, а необозримый живой мир лесов и океанов, не оказываемся ли мы в положении слепого мудреца только потому, что у нас нет точки обзора, которая помогла бы охватить в едином взгляде целое, а не его части?» (1972, с. 6).

Видимо, для получения «точки обзора» в карто­графии необходимо применение метода пластики рель­ефа совместно с аэрокосмическими снимками. Толь­ко таким способом можно обнаружить и показать целостность природного объекта. Другая проблема — нахождение сходства между составляющими биосфе­ры — почвой, минералами, животными и раститель­ностью. Будучи непохожими друг на друга, они тем не менее обнаруживают тождество на уровне эле­ментов — клеток. Действительно, формы клеток поч­венного покрова, животных и растений более сходны, чем их тела; они позволяют сравнивать, казалось бы, несравнимое (рис. 32, 33). Эти реальные и абстрактные «клетки» являются той «точкой обзора», которую мож­но использовать для изучения биосферы с помощью симметрии.

Проникновение учения о симметрии в науку о био­сфере только начато. Многое сделано для описания сим­метрии горных пород, растительных и животных орга­низмов (Шафрановский, Плотников, 1975; Урманцев, 1974; Депенчук, 1963; и др.). Географы применяют принципы симметрии при изучении горных бассейнов (Корытный, 1984), снега и льда (Коломыц, 1977) и во­обще природной среды (Шубаев, 1970). Теперь пред­ставления о симметрично-дисимметричном клеточном строении коснулись почвенного покрова. И здесь симметрия помогает найти ту самую «точку обзора», кото­рая открывает двери в тайники природы.

«Точка обзора» академика С. С. Шварца — это при­зыв не только к поиску обобщенной методики и тео­рии, но и к единству взгляда на природу. Попытаем­ся уловить сходство в различных по происхождению и свойствам формах: А — клеток животных и растений, Б — почвенного покрова (см. рис. 32, 33). Как видим, формы и сочетания почвенных клеток и клеток тканей растений и животных аналогичны. Несмотря на их разную физическую природу, между ними наблюдается глубокая аналогия в структуре, т. е. в характере связи первичных элементов — клеток. Так, тундровые почвы с прямоугольными полигонами размером 40—60 м на п-ове Ямал имеют пространственную упаковку, напо­минающую клетки кожицы лука (рис. 32, 1).

Почвенные ареалы шестиугольной формы диамет­ром до 60 м на Аляске созданы мерзлотой и похожи на кристаллики льда, которые образуются вокруг пяти­угольной бактерии длиной в 2 мкм (рис. 32, 2). Клет­ка хроматофора аксолотля — личинки земноводных,— напоминает многокилометровую почвенную форму, ха­рактерную для Русской равнины (рис. 32, 3), а одноклеточная водоросль порфиридиум — структуру болот­ных почв (рис. 33, 1). Мозаика колбочек сетчатки глаз рыб по форме подобна пескам Каракумов (рис. 33, 2), а фотография глаза мушки дрозофиллы — почвенному покрову, развитому на песчанике (рис. 33, 3).

Примеры изоморфизма клеток растительных и животных тканей

Примеры изоморфизма клеток растительных и животных тканей

Примеры изоморфизма клеток тканей и почвенных структур

Примеры изоморфизма клеток тканей и почвенных структур

На рис. 24 сопоставлена структура многометровых почвенных клеток Арктики (В) с картиной возбужде­ния и распределения гриба диктиостелия (Г). Перед нами очередной пример системного сходства: под ми­кроскопом видны клетки грибов, образующие агрегаты. Культуры гриба нанесены на агар, и через 100 мин после этого сделан снимок спиралевидной картины возбуждения. На фотографии [цит. по: (Зенгбуш, 1982) ] изображено образование агрегатов вокруг их центров, к которым стремятся клетки гриба. Агрегация происходит волнообразно, по типу самосборки и напо­минает картину образования почвенных клеток в арк­тической тундре.

Прослеживается, казалось бы, невероятная связь и аналогия почвенного микромира и макромира. Почвен­ные клетки на всех уровнях не просто покоятся на по­верхности суши, а совершают направленные движе­ния—приращения и вращения, приводящие к спи­ральным формам. Крупные почвенные клетки (40— 80 м) в структурном плане ничем не отличаются от форм, образующихся в микроскопической среде. В изо­морфизме и гомоморфизме движений микро- и макро­мира почв лежит ключ к разгадке многих тайн почво­образования.

Как видно на рис. 32, 33, микроскопические биоло­гические объекты (А) являются гомологами, или изо­мерами, почвенных макрообъектов (Б). Такая анало­гия правомерна и позволяет выявить то общее, что объединяет различные миры единой целостной приро­ды планеты Земля. Этим общим, видимо, оказывается симметрия, обусловленная не менее общим естествен­ным фактором — гравитационным и электромагнитным полями. Вероятно, в природе экономичны не только симметричные системы, но и образование и переда­ча энергии в них, в частности в виде потоков ионов или электронов. Такое миропонимание дает в руки практиков тончайшие и надежные инструменты охра­ны биосферы.

Фотографии (рис. 32, 33) свидетельствуют, что за­кон соответствия систем не только нагляден, но и полезен. По Ю. А. Урманцеву (1978), между двумя произ­вольно взятыми системами всегда находятся соответст­вие, симметрия и системное сходство. Отсюда различ­ного рода совпадения — чисел, форм, рядов развития, математических закономерностей. Такие совпадения вызваны к жизни исключительно системной органи­зацией объектов природы, общества и мышления. Вы­являя системное сходство микро- и макромира (рис. 32, 33), мы познаем общие законы природы.

comments powered by HyperComments