Лекция №6

Решение пермакультурных и биологических задач с помощью ТРИЗ (Теории решения изобретательских задач).
Ответить
Аватара пользователя
Александр
Любитель
Сообщения: 160
Зарегистрирован: 16 дек 2014, 00:32
Контактная информация:

Лекция №6

Сообщение Александр » 12 янв 2019, 18:08

Лекция №6 Функции живого (идеального) вещества

Нет ничего более изобретательного, чем природа. Цицерон Марк Туллий

В природе нет ничего бесполезного. Мишель Монтень

Как отмечалось ранее, развитие ТС идет в направлении увеличения идеальности ТС (невепольные системы стремятся стать вепольными, в вепольных системах развитие ТС идет в направлении замены поля на более управляемое, а биологическое поле – наиболее управляемое из всех существующих, а также в направлении увеличения степени дисперсности веществ, когда полезное воздействие происходит точечно, в нужное время и в нужном месте).

Рассмотрим с этих позиций функции живого вещества [1] как всей совокупности живых организмов биосферы Земли, которое с точки зрения понятийного аппарата ТРИЗ является идеальным веществом. Здесь необходимо отметить важность именно системного подхода, т.к. он открывает более широкие перспективы для использования инструментария ТРИЗ совместно с принципами пермакультурного дизайна, применительно к конкретному участку.

Живое вещество обеспечивает биогеохимический круговорот веществ и превращение энергии в биосфере Земли. Выделяют следующие основные функции живого вещества.

1.Энергетическая функция

Связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества. Эта функция связана с питанием, дыханием, размножением и другими процессами жизнедеятельности организмов. Энергетическая функция выполняется, прежде всего, растениями, которые в процессе фотосинтеза аккумулируют солнечную энергию в виде разнообразных органических соединений. Главным источником энергии для биосферы является Солнце. Почти 99% этой энергии, поступившей в биосферу, поглощается атмосферой, гидросферой и литосферой, а также участвует в вызванных ею физических и химических процессах (движение воздуха и воды, выветривание и др.) Только около 1% накапливается на первичном звене ее поглощения и передается потребителям уже в концентрированном виде. Внутри экосистемы эта энергия в виде пищи распределяется между животными. Частично энергия рассеивается, а частично накапливается в отмершем органическом веществе и переходит в ископаемое состояние. Так образовались залежи торфа, каменного угля, нефти и других горючих полезных ископаемых.

2. Деструктивная функция

Минерализация органических веществ, разложение отмершей органики до простых неорганических соединений, химическое разложение горных пород, вовлечение образовавшихся минералов в биотический круговорот определяет деструктивную (разрушительную) функцию живого вещества. Данную функцию в основном выполняют грибы и бактерии. Мертвое органическое вещество разлагается до простых неорганических соединений (углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и т. д.), которые вновь используются в начальном звене круговорота. Этим занимается специальная группа организмов - редуценты (деструкторы). Благодаря жизнедеятельности организмов-деструкторов создается уникальное свойство почв – их плодородие.

3. Концентрационная функция

Избирательное накопление определенных веществ, рассеянных в природе - водорода, углерода, азота, кислорода, кальция, магния, натрия, калия, фосфора и многих других, включая тяжелые металлы, в живых существах. Раковины моллюсков, панцири диатомовых водорослей, скелеты животных - все это примеры проявления концентрационной функции живого вещества.

4. Транспортная функция

Под транспортной функцией живого вещества подразумевается – перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Такой перенос может осуществляться на огромные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных. С транспортной функцией в значительной мере связана концентрационная роль сообществ организмов, например, в местах их скопления (птичьи базары и другие колониальные поселения).

5. Рассеивающая функция

Это функция противоположная концентрационной — рассеивание веществ в окружающей среде. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, смене покровов и т.п. Железо гемоглобина крови рассеивается кровососущими насекомыми.

6. Средообразующая функция

Живое вещество преобразует физико-химические параметры среды в условия, благоприятные для существования организмов. В этом проявляется еще одна главная функция живого вещества - средообразующая. Например, леса регулируют поверхностный сток, увеличивают влажность воздуха, обогащают атмосферу кислородом.

Можно сказать, что средообразующая функция - совместный результат всех рассмотренных выше функций живого вещества, именно она ответственна за создание и поддержание баланса вещества и энергии в биосфере, обеспечивая стабильность условий существования организмов, в том числе человека. Вместе с тем живое вещество способно восстанавливать условия обитания, нарушенные в результате природных катастроф или антропогенного воздействия. Эту способность живого вещества к восстановлению благоприятных условий существования выражает принцип Ле Шателье, заимствованный из области термодинамических равновесий. Он заключается в том, что изменение любых переменных в системе в ответ на внешние возмущения происходит в направлении компенсации производимых возмущений. В теории управления аналогичное явление носит название отрицательных обратных связей. Благодаря этим связям система возвращается в первоначальное состояние, если производимые возмущения не превышают пороговых значений. Например, на повышение содержания углекислого газа в атмосфере биосфера отвечает усилением фотосинтеза, который снижает концентрацию кислорода. Таким образом, гомеостаз, или устойчивость биосферы оказывается явлением не статическим, а динамическим.

Средообразующая роль живого вещества имеет химическое проявление и выражается в соответствующих биогеохимических функциях, которые свидетельствуют об участии живых организмов в химических процессах изменения вещественного состава биосферы. В результате средообразующей функции в географической оболочке произошли следующие важнейшие события: был преобразован газовый состав первичной атмосферы; изменился химический состав вод первичного океана; образовалась толща осадочных пород в литосфере; на поверхности суши возник плодородный почвенный покров (также плодородны воды океана, рек и озер).

Вернадский объясняет парадокс: почему, несмотря на то, что общая масса живого вещества ничтожно мала, результаты жизнедеятельности организмов сказываются на составе и литосферы, и гидросферы, и атмосферы. Если живое (идеальное) вещество распределить на поверхности Земли ровным слоем, его толщина составит всего 2 см. При такой незначительной массе организмы осуществляют свою планетарную роль за счет весьма быстрого размножения, т. е. весьма энергичного круговорота веществ, связанного с этим размножением. Масса живого вещества, соответствующая данному моменту времени, с трудом сопоставляется с тем грандиозным ее количеством, которое производило свою работу в течение сотен миллионов лет существования организмов. Если рассчитать всю массу живого вещества, воспроизведенного за это время биосферой, она окажется равной 2,4 х 10^ 20 т. Это в 12 раз превышает массу земной коры.

Таким образом, на земной поверхности нет силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Глины, известняки, доломиты, бурые железняки, бокситы — это все породы органогенного происхождения. Наконец, свойства природных вод, соленость Мирового океана и газовый состав атмосферы определяются жизнедеятельностью населяющих планету существ, а биосфера представляет собой сложную динамическую систему, состоящую из живого (идеального) вещества, осуществляющего улавливание, накопление и перенос энергии путем обмена веществ между живым веществом и окружающей средой.

Что касается пермакультурного дизайнера, то его мастерство как раз и должно заключаться в том, чтобы уметь мыслить глобально – держать в голове основные функции живого (идеального) вещества и понимать насколько это мощный инструмент в умелых руках, и действовать локально, применительно к конкретному участку, используя полезные свойства и функции тех или иных биологических организмов, а также силы неживой природы.

Список источников:

1) Справочник Эколога https://ekoshka.ru/destruktivnaja-funkcija/#i
Вложения
2676534.jpg
2676534.jpg (227.07 КБ) 91 просмотр
Группа "Пермакультура и ТРИЗ" в контакте https://vk.com/club161429422

Ответить

Вернуться в «Решение изобретательских задач»