Владимир Крупин - Так начиналось…

Прогрессивная теория динамики популяций должна стать компасом, направляющим все действия человека в морях, озерах, реках. Ускорить создание такой теории, по мнению ихтиолога Г. В. Никольского, призвана прежде всего математика. Эволюция популяций не довольствуется исследованиями на стыке двух наук — эволюционного учения и генетики. Одной точки роста для движения этой науки вперед мало. Нужен синтез целого комплекса наук. И тут мы видим, как новая наука движется вперед широким фронтом, вбирая в себя данные классических отраслей знания — систематики, палеонтологии, экологии, географии растений и животных, цитологии; и новейших — радиационной генетики и селекции, биогеохимии, кибернетики.

1958 год — второй год космической эры — не отмечен как будто особыми событиями в мировой науке. На международных конгрессах того года сенсаций, подобных расшифровке генетического кода наследственности, не было. Ученые планеты докладывали о своих экспериментах, о тех или иных открытиях, кажущихся с высот XX века рядовыми фактами науки.

Впрочем, накопление фактов — всегда преддверие взлетов научной мысли. Обратимся к самим фактам, сопоставим их.

В феврале состоялся X генетический конгресс. Советский дарвинист академик Шмальгаузен представил конгрессу тезисы своего доклада «Наследственная информация и ее преобразования».

Механизм эволюции рассматривается в них с точки зрения кибернетики. Шмальгаузен писал: «Наименьшая единица эволюции — популяция. В роли регулятора эволюции выступает биогеоценоз. Популяция связана с БГЦ посредством двух каналов связи». Один канал передает наследственную информацию от ДНК к клеткам особи. Второй — служит для передачи информации от особи к БГЦ.

Дарвинизм языком кибернетики? Мысли советского ученого не вызвали особых откликов. Многие делегаты посчитали их данью моде. Для нас важно другое: заговорив на языке кибернетики, дарвинизм обратился к биогеоценологии.

Второй факт года. В докладе В. Н. Сукачева на V Всемирном лесном конгрессе есть такая фраза: «Космическая биохимическая роль живой материи совершается через БГЦ, через биогеоценологический процесс».

И третий факт, точнее цитата: «Водоемы представляют интерес в отношении судьбы излучателей, попадающих в природные биогеоценозы». Она взята из отпечатанного на ротаторе ООН доклада советских ученых Жадина и Тимофеева-Ресовского Второй Международной конференции по применению атомной энергии в мирных целях.

Итак, биогеоценология + теория информации + радиобиология + популяционная генетика. Для нас эти факты означают не простое арифметическое прибавление новых фактов к старым.

Приобщение к новейшим отраслям знания и методам исследования означало для биогеоценологии качественный скачок вперед. И тут в нашем рассказе должен появиться лауреат Кимберовской премии радиобиолог Н. В. Тимофеев-Ресовский. Во-первых, потому, что именно ему принадлежит один из ярких мазков в сукачевской картине природы. Во-вторых, Тимофеев-Ресовский — один из создателей популяционной генетики, науки, тесно смыкающейся с биогеоценологией. И наконец, потому, что мосты, перекинутые между кибернетикой и биологией, между математикой и биогеоценологией, покоятся сегодня на сваях, часть которых «вбита» рукой кимберовского лауреата.

Радиобиология и ее методы очень много дали науке. Меченые атомы помогли внести ясность в миграцию микроэлементов в природе, в их роль в жизни растений, животных.

Тимофеев-Ресовский вошел в БГЦ, так сказать, с черного хода. Человек по-разному вторгается в жизнь водоемов. В одних случаях он обогащает водные биогеоценозы, в других — его вмешательство сулит БГЦ немало неприятностей. Сточные воды предприятий убивают в реках все живое — перемены в БГЦ видны невооруженным глазом: мутная вода, отравленная рыба…

Иногда в водоем попадают ничтожно малые количества химических веществ. Какую роль играют они в судьбе БГЦ?

Профессор Тимофеев-Ресовский исследовал роль радиоактивных изотопов в жизни водоемов. Оказалось, что разные элементы по-разному распределяются в БГЦ. Попав в водоем, стронций, например, распространяется повсеместно — он проникает в ил и водоросли. Цезий оседает в грунт. Сера остается растворенной в воде.

Водоросли тоже по-разному относятся к разным веществам. Ряска предпочитает церий, а элодея — это живой накопитель цинка.

У всех радиоактивных изотопов есть общая черта. Они стимулируют прирост биомассы водоемов. Но в водном БГЦ происходят невидимые простым глазом изменения: низших растений становится больше, а вот развитие высших притормаживается. Следовательно, БГЦ обедняется. Вывод чрезвычайно важный! В переводе на язык практики это значит: нельзя допускать малейшего заражения вод радиоактивными отходами!

Радиобиология открыла пути познания круговорота веществ в БГЦ. Для биогеоценологии это означало скачок вперед, ибо каждый успех естествознания, говоря словами Ленина, означает «приближение к таким однородным и простым элементам материи, законы движения которых допускают математическую обработку».

Взявшись за дело обновления земли, точнее за обновление биосферы, мы претендуем на управление жизнью сложных природных систем — биогеоценозов лесных, пустынных, морских. Мы увидели, как важно не нарушить равновесия каждой системы, не разорвать связей внутри ее. Мы уразумели, что к жизни нужно подходить комплексно, брать ее в целом, так сказать, на высшем уровне. Этот уровень — первый — наука называет биосферным, или биохорологическим (термин принадлежит Ресовскому).

Биосфера есть совокупность биогеоценозов. А из чего складывается БГЦ? Рассмотрим конкретный пример. В австралийской пустыне посеян кактус вида опунция. Говоря специальным языком, это значит: в биогеоценоз пустыни введено новое растительное сообщество. Можно сказать и так: пустующую экологическую нишу заняла популяция опунции. Расселившись сначала на фермах, кактус быстро захватил чужие ниши, потеснив посевы культурных растений. Фермеры призвали на помощь моль, восстановившую равновесие в БГЦ пустыни. Популяция опунции, популяция моли…

Каждый биоценоз представляет совокупность популяций, его населяющих. Популяция — это второй уровень изучения жизни. Если мы хорошо знаем внутренние законы жизни популяций, динамику их развития, то всегда можем избежать нежелательных последствий при вселении в биогеоценоз новых видов растений, животных, рыб. Отсюда необходимость изучения жизни на популяционном уровне. Проблема ядохимикатов, используемых для борьбы с вредителями, тому пример. Чтобы уничтожить куколки мальвовой моли, их можно опрыскать ядом. А есть иной путь.