Общая и прикладная экология. Константин Саевич

– невозможен обмен веществом, но обмен энергией возможен;

      • открытые – возможен обмен и веществом, и энергией. Системы, между внутренними элементами которых и элементами среды осуществляются переносы вещества, энергии и информации, носят название динамических систем. Любая живая система (от вируса до биосферы) представляет собой открытую динамическую систему.

      4. Преобладание внутренних взаимодействий в динамической системе над внешними определяет ее устойчивость, или способность противостоять изменениям. В технике известно, что если внешние силы, действующие на какой-либо механизм, оказываются больше сил механической связи между частями этого механизма, он неизбежно разрушается. Аналогично внешнее воздействие на биологическую систему, превосходящее силу ее внутренних связей и способность к адаптации, приводит к необратимым изменениям и гибели системы. Устойчивость динамической системы обеспечивается непрерывно выполняемой ею внешней циклической работой.

      5. Действие системы во времени называют поведением системы. Изменение поведения под влиянием внешних условий называют реакцией системы, а более или менее стойкие изменения реакций системы – приспособлением (адаптацией). Адаптивные изменения структуры и связей системы во времени рассматривают как ее развитие, или эволюцию. Возникновение и существование всех материальных систем обусловлено их эволюцией. Самоподдерживающиеся динамические системы эволюционируют в сторону усложнения организации и возникновения системной иерархии – образования подсистем в структуре системы. При этом наблюдается определенная последовательность становления эмерджентных свойств (качеств) системы – устойчивости, управляемости и самоорганизации. Эволюция состоит из последовательного закрепления такой адаптации, при которой поток энергии через систему и ее потенциальная эффективность увеличиваются.

      6. С возрастанием иерархического уровня системы возрастает и сложность ее структуры и поведения. Сложность системы определяется числом п связей между ее элементами:

      H_n = lg_n.

      Обычно системы, имеющие до тысячи связей (0 < H_n < 3), относятся к простым; до миллиона связей (3 < H_n < 6) – сложным; свыше миллиона (H_n > 6) – очень сложным. Все известные природные биосистемы обычно очень сложны, в то время, как искусственные – простые или сложные.

      Другой критерий сложности связан с характером поведения системы. Если система способна к выбору альтернатив поведения (в том числе и в результате случайного изменения), то такая решающая система считается сложной. Следствием увеличения сложности систем в ходе их эволюции является ускорение эволюции, все более быстрое прохождение ее стадий, равноценных по качественным сдвигам.

      7. Важной особенностью эволюции сложных систем является неравномерность, отсутствие монотонности. Периоды постепенного накопления незначительных изменений иногда прерываются