СМЕНА ПАРАДИГМ В ЭКОЛОГИИ
Для «классической экологии» (в контексте содержательного, физического подхода, оформившегося в работах Р. Мак-Артура [R. MacArthur] конца 60-х годов; см.: Семенова, 1989, с. 76) экологический мир был
• стабильным или стремящимся к стабильности;
• предсказуемым, в силу своей детерминированности (биотическими взаимодействиями или условиями среды);
• находящимся в первую очередь под воздействием конкурентных отношений;
• экологический мир представлялся дискретным (а это ставило классификацию экосистем «во главу угла» экологического исследования);
• он был гармоничен внутри себя и, что наиболее фундаментально, -
• он был объективен (т.е.
идеальный мир классической экологии отвечал реальному экологическому миру).По-видимому, экология находилась в состоянии «нормальной науки» в понимании Т. Куна (1977). Как и свойственно науке в этом состоянии, не подвергались сомнению фундаментальные понятия, составляющие основу «реальности» (такие, как время, пространство и специально экологические - конкуренция, сообщество и т.п.; Розенберг, Смелянский, 1997).
Нельзя сказать, что такое представление об экологическом мире оказалось совершенно неверным. Строго говоря, это не так. Но возникли серьезные трудности для «классического» понимания реальности и самого представления об объективности этой реальности. Практически все они связаны с понятиями масштаба и гетерогенности. Под гетерогенностью понимают просто тот факт, что нечто состоит из частей различного типа (Kolasa, Rollo, 1991). Масштаб же - характерный интервал единиц пространства или времени, в которых мы рассматриваем объект (состояние или процесс).
Всегда было очевидно, что экологические системы гетерогенны и разно(много)масш- табны. Но классическая экология строила свою теорию, не слишком вдаваясь в эти особенности ее объектов. Положение начало меняться где-то с начала 80-х годов, хотя точная дата, в сущности, не важна.
Назовем здесь лишь этапную работу Д. Симберлофа (Simberloff, 1980), который одним из первых (антитезы подходам Мак-Артура)• рассмотрел замену детерминистских представлений о взаимодействиях популяций на стохастические,
• отказался от конкуренции как основного фактора формирования сообщества,
• подчеркнул превалирование концепции континуума над дискретностью экосистем,
• вновь поставил задачу изучения экосистем в их развитии (включая и эволюционные факторы).
Более подробно развитие новых идей в экологии можно проследить по наукометрическому обзору Р. Макинтоша (McIntosh, 1991); о разных шкалах пространства и времени для фитоцено- тических объектов писал Б.М. Миркин (1990).
Итак, что же произошло с экологическим миром (Розенберг, Смелянский, 1997)?
1. Пришло понимание субъективности образа экологического мира. Действительно, абсолютно все заключения относительно сообщества зависят от масштаба, в котором его изучают. Роль масштаба была ясна и раньше (Whittaker et al., 1973; Whittaker, Levin, 1977), но то был реально существующий масштаб реальных сообществ. В новой экологии произошло
осознание того, что масштаб может быть связан не с природой, а с наблюдаемым паттерном, соответствие которого «реальности» - отдельный сложный вопрос. Таким образом, наблюдатель сам определяет, что он сможет увидеть, - восприятие экологического мира стало осознанно субъективным.
2. Экологический мир перестал быть понятным и объяснимым. Большинство представлений классической экологии - о конкуренции, экологической нише, пищевых сетях и т.п. - являются неадекватными (фактам) упрощениями. Экологический мир, представляющий собой «матрешку» огромного (хотя, возможно, и конечного) числа масштабов, в каждом из которых объект имеет особую масштаб-специфическую гетерогенность, не может быть адекватно описан в терминах классических взаимодействий. Так, отношения двух видов, воспринимающих среду в разном масштабе, не могут быть корректно описаны уравнениями Лотки-Вольтерра или в рамках концепции экологической ниши.
В связи с этим распространяется недоверие к формальному экологическому аппарату (классическая экология - довольно сильно «математизированная» наука; Allen, Hoekstra, 1991; Keddy, 1991).3. Пространство перестало быть простым. Пространство (как «реально-физическое», так и «абстрактно-нишевое») в классической экологии, в сущности, не отличается от геометрического евклидова пространства. Хотя еще в 20-х годах прошлого столетия В.И. Вернадским (1988, с. 210, 273) было четко сформулировано положение о неравенстве реального пространства пространству евклидовой геометрии, особенно для живых систем. При этом, он имел в виду совсем не те свойства пространства, которые сказались на кризисе его понимания в экологии 80-х годов. Здесь ключевыми оказались все те же понятия масштаба и гетерогенности. Пространство «рассыпалось» на множество несопоставимых (или, вернее, нетривиально сопоставимых) подпространств, отличающихся масштабом. Сосуществующие в некоем масштабе элементы в другом масштабе могут оказаться разделенными или вовсе не существующими друг для друга. Более того, хотя бы в некоторых случаях, «обычное» физическое пространство экологических систем имеет не обычную, а фрактальную (дробную) размерность (Milne, 1991; Иудин и др., 2003; Гелашвили и др., 2006). И, наконец, нишевое пространство, видимо, совершенно не обязательно должно быть евклидовым. Скорее, следует ожидать обратного (Allen, 1987). Итак, пространство экологического мира оказалось весьма далеким от здравого смысла и позитивистского представления о реальности.
4. Время также перестало быть простым. Прежде всего, в новом экологическом мире оно неотделимо от пространства. Действительно, в этом мире время может быть введено только посредством сравнения скоростей каких-либо экологических процессов. В общем случае эти скорости неодинаковы в разных точках пространства, что порождает временную гетерогенность. Но она же является пространственной при мгновенном наблюдении (Kolasa, Rollo, 1991). Это можно проиллюстрировать простым примером.
Хорошо известно, что в полупустыне экосистема представляет собой мозаику пятен нескольких типов растительности и почв, возникшую вследствие различной степени засоления. Казалось бы - типичный пример пространственной гетерогенности. Но каждое пятно проходит последовательно все стадии засоления - рассоления. Это циклический процесс, только скорости его (или фазы) в разных пятнах не совпадают. Итак, мы имеем временную гетерогенность. Другой аспект - наблюдаемая структура экологической системы зависит от восприятия наблюдателем ее пространственной гетерогенности, которая, в свою очередь, зависит от скорости перемещения наблюдателя относительно системы. С увеличением масштаба пространства увеличивается и масштаб времени (Kolasa, Rollo, 1991; Waltho, Kolasa, 1994). Собственно говоря, сама мысль об интуитивном восприятии неразделимости пространства и времени в объектах всех естественных, особенно биологических, наук высказывалась, опять-таки, В.И. Вернадским (1988, с. 223). Но в классической экологии полностью господствует ньютоновская идея абсолютного, независимого ни от чего времени. Существенно и то, что для разных элементов экологической системы (членов сообщества) масштаб времени специфичен и неодинаков, так же как и масштаб пространства. Это накладывает такие же ограничения на правила классической экологии, как и масштабная гетерогенность пространства.5. Экологический мир стал динамическим. Если для классической экологии он был в целом стабильным, а нарушения равновесия воспринимались скорее как исключения, то теперь «нарушение» - одно из ключевых понятий. Экологические системы представляются сплошным потоком разномасштабных нарушений их структуры. Никаких стабильных систем нет. Все они, в каждый данный момент времени - мозаика пятен, в разной степени нарушенных и восстановленных. Нарушение - едва ли не главный инструмент создания всех видов гетерогенности (Pickett et al., 1989; Kolasa, Rollo, 1991; Armesto et al., 1991). Теперь уже стабильность (или, скорее, стационарность) оказывается редкими островками в океане изменений - уничтожения и возрождения.
Красивую аналогию такого рода стабильности предлагал еще В.Н. Беклемишев (1964, с. 22): ''...живой организм (и экосистема. - Г.Р., Г.К.) не обладает постоянством материала - форма его подобна форме пламени, образованного потоком быстро несущихся раскаленных частиц; частицы сменяются, форма остается'. Динамика экологических систем - популяций и сообществ - часто оказывается хаотической. Хаос (в математическом смысле) возникает и в моделях (см., например, Hastings, Powell, 1991; Фрисман, Скалецкая, 1992), и в эмпирических обобщениях (May, 1991; Scheffer, 1991). Кроме прочего, хаотический характер процесса означает, что, исходя из данного состояния системы, невозможно точно предсказать ее следующее состояние. Можно указать лишь область, в которой будет находиться система, но не точку в этой области (в осях параметров). Заметим также, что в таком мире представления о конкурентно организованном сообществе, инвариантах трофической сети и другие, бывшие всеобщими и универсальными в классической экологии, могут быть справедливы только в весьма ограниченных интервалах пространства и времени (добавим - и масштаба).Итак, мир «новой экологии» находится в постоянном, всеобщем и неупорядоченном движении. Это не бытие, а скорее, вечное становление. И здесь совершенно прав В.Д. Федоров (2005):
Смысл Бытия волнует нас немало.
А между тем, приносит только вред Открытие - что просто его нет,
Как в книге без конца и без начала.
Черты нового экологического мира проявляются достаточно отчетливо. Ревизии, причем, весьма радикальной, подверглись почти все фундаментальные эвристики (Розенберг, 1987), что делает вполне корректным употребление здесь понятий Т. Куна (1977) «научная революция», «смена парадигм» и т.д. Тем более, что явно имеет место и ряд неупомянутых выше более частных признаков такой «смены» и «революции». По-видимому, можно заключить, что в течение последних 20-25 лет экология переживает период смены парадигм. Причем процесс этот сейчас находится на стадии «экстраординарной науки» и еще далек от завершения.
Следует оговориться, что революция в экологии выглядит не столь сокрушающей и всеобъемлющей, какой она была в физике на рубеже XIX-XX веков. Вероятно, это следствие меньшей формализации и, так сказать, большей целостности экологической теории. Хотя, как видно из обстоятельного разбора В.И. Вернадским (1988) истории представлений о времени и пространстве в физике, разница не так уж велика. Во всяком случае сегодня старая и новая парадигмы в экологии сосуществуют.
Каково место происходящей в экологии смены парадигм в более широком - общенаучном и даже общекультурном - контексте?
Главные тенденции изменения экологического мира следующие:
• от объективно существующего - к возникающему в процессе наблюдения;
• от детерминистического, упорядоченного, понимаемого посредством здравого смысла - к хаотическому, принципиально не понимаемому до конца;
• от «нормального» евклидова пространства и «обычного» ньютоновского времени - к сложно устроенному неевклидову пространству-времени, отличающемуся рядом далеких от здравого смысла черт;
• от дискретности - к континууму;
• от стабильности неподвижной гармонии - к потоку нескончаемых изменений, к хаосу (от бытия - к становлению).
Сформулированные без экологической конкретики эти тенденции удивительно напоминают смену парадигм в физике (см., например, Капра, 1994). Действительно, «новый экологический мир» очень похож на «мир новой физики» (Налимов, 1993; Капра, 1994). Напрашивается аналогия между классической экологией и классической физикой, простирающаяся до таких частностей, как двуединая природа этих наук к моменту кризиса (ньютоновская механика и термодинамика, с одной стороны, содержательный и системный подход - с другой). Нетрудно увидеть глубокое сходство между соответствующими членами этих пар. Правда, электромагнитную теорию Максвелла можно лишь с большой осторожностью (и весьма поверхностно) сопоставить с континуалистским направлением в экологии Раменского-Глизона, как сыгравшее похожую роль в подготовке идей новой парадигмы (McIntosh, 1985; Миркин, 1989; Миркин, Наумова, 1998). Но, собственно, важна не степень сходства, а его источник. А он состоит в том, что в обоих случаях происходит отказ от естественно-научного метода познания мира и, пользуясь выражением С. Грофа (1993, с. 33), от "...ньютоно-картезианского заклятия механистической науки", под которой здесь понимается некая очень общая, философского (методологического) уровня, общенаучная (для естественных наук) парадигма, берущая начало от И. Ньютона и Р. Декарта (пожалуй, это и есть то общее, что объединяет миры этих двух великих ученых и философов, несмотря на все видимые их различия и длительную полемику между их школами).
Таким образом, смена парадигм в экологии - не просто частный процесс научной революции в «узкой профессиональной подгруппе» (Кун, 1977), который может иметь значение только для членов этой «подгруппы». Она происходит в том же фундаментальном направлении, что и ранее революция в физике.
Надо учесть, что естественно-научный метод познания и ньютоно-картезианская парадигма в данном понимании имеют чрезвычайно большое значение: по сути, они определяют все существование современной европейской (а значит, и мировой) науки в привычном для нас смысле. Собственно, представление о науке и научности (со свойственными им рациональностью, детерминизмом, объективностью и общим духом безграничного познания) есть не что иное, как квинтэссенция ньютоно-картезианской парадигмы. В конечном счете, продуктом ее является весь окружающий нас цивилизованный Мир. Можно сказать, что само осознанное видение Мира европейцами строится на этой парадигме. Поэтому отказ от нее представляет собой что-то очень существенное для нашей цивилизации и, прежде всего, для нашего Мира (видения этого Мира).
Впрочем, трудно сказать, что здесь первично. Быть может, смена парадигм и в науке, и в культуре вообще, - лишь одно из проявлений некоего общего процесса. Заметим, что в ХХ веке начала перестраиваться не только «традиционная» европейская наука и связанная с ней культура, но и «традиционное» европейское искусство. Если позволительно говорить о смене парадигм в искусстве, то достаточно вспомнить «новую» музыку (Густав Малер, Альфред Шнитке), «новую» живопись (импрессионизм, абстракционизм, Сальвадор Дали) или «новую» литературу (Франц Кафка, Альбер Камю, Эжен Ионеско, Велимир Хлебников) - полный отказ от традиции (парадигмы) рационализма, упорядоченности и реализма (объективности). Кажется, и само восприятие Мира людьми европейской культуры существенно изменилось в первой половине ХХ века. Не углубляясь в детали, можно сказать, что общее направление этого изменения все то же:
• уменьшение ценности здравого смысла,
• восприятие реальности (в первую очередь социальной) как абсурда,
• осознание не всемогущества сознания («ума»), как в смысле ограничения познания и управления внешним относительно человека или человечества миром, так и в смысле ограниченности его роли в мире внутреннем (рост роли подсознательных процессов различного рода),
• увеличение неуверенности во всем.
Все эти тенденции весьма напоминают смену парадигм в науке.
Аналогичные тенденции находим и в философии:
• интерес к пограничным и необычным состояниям сознания (экзистенциалисты);
• введение в философию бессознательного (фрейдизм и все мистически ориентированные направления) и, шире, иррационального вообще;
• возросший интерес к религиозно-философским системам Востока (индуистского, буддистского и даосского корней) и
• серьезные попытки синтеза их с западной философией или хотя бы с западным мироощущением (Ауробиндо Гхош, Кришнамурти, Ошо, Баха-Улла).
Отсюда, изменение образа экологического мира скоррелировано с неким гораздо более общим процессом изменения миров европейского сознания, что (не говоря об экологии) отмечали С. Гроф (1993), В.В. Налимов (1993) и, особенно, Ф. Капра (1994), обращая внимание на глубокую аналогию мира «новой парадигмы» с мирами мистических религиозных (и нерелигиозных) учений. Действительно ли грядет объединение этих познавательных практик в некий новый Мир? Думается, это было бы весьма диалектично (тезис - антитезис и вот - синтез). Во всяком случае то, что происходит с экологической картиной Мира, - закономерно и лежит в русле некой общекультурной революции, переживаемой нами сейчас.
В данном контексте (предлагаемые далее пять периодов в развитии экологии) интересно выделение пяти основных типов познавательных моделей (не считая нулевой), осуществленное Ю.В. Чайковским (1990, 1992):
• нулевая (религиозная) познавательная модель - Природа трактуется как Храм, и это этикоэстетическое понимание не является, как таковое, познавательным;
• схоластическая познавательная модель - видение Природы как своеобразного текста, который надо уметь правильно прочесть; в рамках этой модели отношение к природе выступало как исполнение божественных предписаний, которые требовалось только правильно понять;
• механическая познавательная модель (модель И. Ньютона) - Природа как машина (ближе всего - часы); из этих представлений возник «лапласов детерминизм»; тенденция покорения природы была продолжена, но ее обоснованием служила '...не божья воля, а идея прогресса (выделено автором. - Г.Р., Г.К.), ставшая господствующей в эпоху Просвещения' (Чайковский, 1992, с. 72);
• статистическая познавательная модель (модель Д. Гиббса) - Природа как совокупность балансов (в физике - принципы сохранения); в статистической модели равновесие исходно, а движение трактуется как отклонение от этого равновесия и переход к другому равновесному состоянию;
• системная познавательная модель - Природа уподобляется организму и трактуется как нечто целое и целесообразное (заметим, что такое понимание «системности» Ю.В. Чайковским весьма своеобразно и отличается от того, которое сложилось в системологии; см.: Флейшман, 1982; Розенберг и др., 1999; Шитиков и др., 2005);
• диатропическая познавательная модель (модель С.В. Мейена) - законы разнообразия составляют основу знания о Природе; '...диатропическая познавательная модель видит природу как сад, как ярмарку; эти понятия надо отличать от таких чисто функциональных понятий, как огород и рынок. Кроме практической пользы, сад является еще и эстетическим единством; а ярмарка - не только место торговли, но и средство общения, и праздник... Моделируя природу ярмаркой, мы видим в природе не инструмент (часы, весы, авторегулятор), а общество (выделено автором. - Г.Р., Г.К.)' (Чайковский, 1992, с. 79).
Обсуждая взаимосвязь этих познавательных моделей, Ю.В. Чайковский (1992) показывает диалектическое сходство как четных установок (нулевой, механической, системной - общая идея целостности), так и нечетных (схоластической, статистической, диатропической - идея редукционизма или редукции как метода познания). При этом особую роль начинают играть различия: так если статистическая установка всюду ищет баланс и усреднение, то диатропическая - сопоставление и обобщение. Именно через обобщение мы вновь приходим к целостности, но не функциональной (системная модель), ' а скорее к интуитивной целостности нулевой модели' (Чайковский, 1992, с. 81).
1.2.