ГЛАВА 5 Переворачивая вещи
Ученым нравится делить мир на «этот» и «тот». Такая идея внедрилась в наше повседневное мышление и, в свою очередь, влияет на то, как человечество смотрит на мир вокруг нас. Хотя наука основана на наблюдении, точности и повторяемости и принесла нам так много чудес и зла, инструментов и игрушек, научное разделение реальности на отдельные категории, будь то измерение времени, описание видов или описание мест обитания, не всегда отражает действительность. Ученые генерируют концепцию, формулируя гипотезы, которые нужно либо проверить, либо опровергнуть. Концепция - это идея, созданная человеком, сформулированная, чтобы, как мы надеемся, объяснить и помочь нам понять реальную реальность. Идея не является реальностью, точно так же, как GPS - это не дорога, а карта - не территория.
Когда-то люди не имели понятия о гравитации. Совершенно реальные явления, которые мы сейчас называем гравитацией, конечно же, существовали. Когда 3000 лет назад юноша спрыгнул со скалы, он или она упал, как вы или я сегодня, но не было четкой интеллектуальной идеи, никакого представления о том, что заставило это случиться в то время.
Только в 15 или 16 веках «естественные философы», такие как Галилей, начали разрабатывать эксперименты для проверки этого явления, и только в конце 1600-х годов сэр Исаак Ньютон разработал закон обратных квадратов всемирного тяготения. Галилей и более ранние исследователи объяснили, что гравитация - это сила, которая притягивает объект вниз к Земле, тогда как новая теория Ньютона может математически вычислить, что объекты по отношению друг к другу создают между собой гравитационное притяжение, сила которого связана с общей массой каждого объекта.
Теории силы Галилея и закон всемирного тяготения Ньютона - это концепции, используемые для описания явлений гравитации. Они не являются самой силой тяжести. Конечно, современные астрофизики тщательно пересмотрели и модернизировали теории Ньютона, так что теперь гравитацию можно измерить с такой точностью, что можно показать, что она происходит как искривление пространственно-временного континуума, когда планетные объекты проносятся по космосу, такие как шары для боулинга, мячи для гольфа и шарики в трехмерной эластичной жидкости.
Независимо от того, насколько точно ученые или философы измеряют и вычисляют гравитацию и ее эффекты, они все еще понятия не имеют, что такое гравитация на самом деле. Независимо от объяснения, если ребенок упадет с дерева, он ударится об землю и убежит с плачем. Разделение реальности на небольшие кусочки и ошибка восприятия концепции как реальности не всегда служат нам, когда дело доходит до понимания окружающего нас мира природы, и определенно не помогают нам развивать экологически устойчивое сельское хозяйство.
В истории человечества было время, где-то между эпохой позднего плейстоцена и эпохой раннего голоцена, когда можно было утверждать, что это была эпоха млекопитающих. Однако даже это было бы концепцией и исключало бы тот факт, что животные в конечном итоге зависели от растений в своей пище, и поэтому Эра млекопитающих, естественно, должна была быть «эрой среды обитания, которая поддерживала изобилие млекопитающих».
Эпоха плейстоцена, по мнению ученых, началась примерно 2,6 миллиона лет назад и отличалась тем, что пережила в общей сложности одиннадцать крупных ледниковых периодов. Ученые проводят черту в конце последнего ледникового периода и называют период после этого голоцен, который, по утверждениям ученых, начался примерно 12-15 тысяч лет назад.
Реальность, конечно, не проводила границ между двумя временными периодами. На планете Земля был просто долгий период времени, когда климат становился холоднее, ледники увеличивались, и в результате получалось то, что мы называем «ледниковым периодом». Всякий раз, когда глобальный ледяной покров расширялся, живая мантия зеленых растений, покрывающая землю, становилась покрытой снегом и льдом, горные хребты земли превращались в пыль, и среда обитания наземных животных резко сокращалась.
Популяции животных будут сокращаться.
Некоторые будут процветать в новых условиях, другие вымрут. По мере потепления климата к концу ледникового максимума растительные сообщества начнут расширяться. Голая скала обнажится и станет колонией лишайников, земляная скала, известная как ледниковый «дрейф», будет колонизирована переносимыми ветром семенами, такими как кипрей(иван-чай), тополь и ива, а в других местах выдуваемая ветром ледниковая пыль, известная как лёсс, скроет землю.
Все эти три сценария - всего лишь концепции, которые мы используем для описания того факта, что льда было меньше, а земли больше. По мере того, как открывалась большая часть земной поверхности, становилось больше участков, доступных для заселения растениями. Меньше воды, запертой в виде льда, означало, что больше доступной влаги выпадало в виде дождя, а таяние ледников означало, что больше рек впадали в расширяющееся море.
Больше земли и больше растений - больше животных. Опять же, принуждение ученых проводить небольшие незаметные линии между этим временем и тем временем не обязательно служит всем нам хорошо. По данным геологов, это была эпоха плейстоцена, затем в 11800 г. до н.э. наступила эпоха голоцена. Но на самом деле все произошло не так. Переход от глобального климата с преобладанием ледников к «межледниковью» занял тысячи лет. Именно в течение этих тысячелетий произошел взрыв популяций млекопитающих во всем мире. Одним из них были современные люди.
Мы были одним из участников бума млекопитающих, и мы были непосредственными бенефициарами изобилия экосистемы, которое поддерживало этот бум млекопитающих.
Возможно, самые богатые и самые многочисленные экосистемы, которые когда-либо испытывали люди, были экосистемами, существовавшими в пограничные годы эпох позднего плейстоцена и раннего голоцена. Достаточно сказать, что это было очень давно. Планета Земля недавно начала выходить из последнего ледникового периода, который оказал весьма бодрящее воздействие на жизнь во всем мире.
Любой, кто побывал у подножия ледника, видел в микромире то, что происходило в огромных масштабах во всем мире в конце последнего ледникового периода. Ледники измельчают все на своем пути, сокрушая целые горные хребты, а затем медленно (ледяно медленно) смешивают эти «кости земли», измельчая их на более мелкие и более мелкие частицы.
Ледники измельчают минеральную породу в такие мелкие порошки, что во многих местах эта ледниковая каменная пыль остается в воде во взвешенном состоянии, придавая ледниковым озерам потусторонний бирюзово-голубой цвет.
По мере того, как ледники плейстоцена отступали или, как обычно, таяли прямо на месте, они оставили после себя миллиарды тонн измельченной породы. Некоторые из этих минералов были измельчены настолько хорошо, что уносились ветром и распространились по частям земли, не тронутым самим льдом. Другой грунт остался на месте.
Многие из них, подверженные дифференциальному таянию и замерзанию, а некоторые из них уносятся ветром, перемещались как песчаные дюны или снежные заносы. На самом деле одно название для таких ледниковых обломков - это дрейф. Другая щебень осталась в форме капель, известной как друмлины, или была перенесена реками и отложилась в виде эскеров, камесов и аллювия. В континентальном масштабе щебень, гравий и осадки подверглись воздействию элементов и стали доступны для колонизации растительной жизнью.
Однако изобилие не произошло в одночасье. Все это заняло время - долгое время. На самом деле это все еще продолжается. Обломки у подножия ледника Матануска на Аляске, к северу от Анкориджа, например, все еще не полностью заросли растительностью, хотя спустя тысячи лет голый, безжизненный дрейф претерпел заметную трансформацию. Подобно разноцветному, волшебному, кружащемуся плащу, сообщества растений и животных развивались с течением времени. Этот танец, процесс наступления и отступления изменений в сообществах растений и животных, известен как «экологическая преемственность».
Преемственность
Экологическая сукцессия определяется как более или менее предсказуемые и упорядоченные изменения, которые происходят в видах, существующих в определенном месте с течением времени. Например, у подножия ледника Матануска впервые появились мхи, лишайники и однолетние растения, такие как красивые цветущие кипреи, которые растут на берегах рек и отмелей по всей северной части Северной Америки. Эти выносливые обитатели обнаженной почвы этой пересеченной местности живут своей жизнью и в конечном итоге умирают, оставляя свои тела, чтобы разлагаться и обогащать вновь накопившуюся почву своими богатыми минералами телами.
Одни из членов этой удивительной колонизирующей группы, лишайники - чудесные организмы. Это симбиотические отношения между двумя отдельными организмами, водорослями и грибами. Им совершенно не нужна почва, чтобы выжить, и они будут расти на голых скалах, бетонном фундаменте мостов и зданий или на коре деревьев. Они не привередливы. Водоросли фотосинтезируют, создавая сахар, казалось бы, из ничего. Используя солнечный свет в качестве источника энергии, он производит углеводные цепи буквально из воздуха - используя углерод, водород и кислород из атмосферы.
Он производит крошечный избыток сахара, который используется для питания грибковой половины самого себя. Гриб, в свою очередь, использует сахар в качестве источника энергии и занимается медленным растворением минералов в скале под ним, и включив их в свое тело. Лишайник получает свои минералы из грибковой части самого себя, чтобы поддерживать свою фотосинтетическую часть водорослей. Таким образом, голая порода планеты Земля включается в биологические организмы. Эти биодоступные минералы теперь становятся питательными веществами, которые будут использоваться на протяжении всего комплекса жизни, которая будет колонизировать территорию с течением времени. Постепенно тела этих простых растений накапливаются и разлагаются свободно плавающими грибами и бактериями, превращаясь в рудиментарную почву.
Природа - это конечный переработчик, и минералы, которые не так давно были камнями, теперь становятся доступными для других растений, которым более требовательны к почве. За лишайниками и мхами (колонизаторами голых скал) следуют грубые однолетние растения. Они быстро растут, закладывают довольно сложные корневые системы, и производят обильное количество твердых и прочных семян. Таким образом, со временем мхи и лишайники постепенно становятся менее распространенными, а однолетние растения, особенно однолетние травы, начинают преобладать на участке.
В конце концов, если не будет какого-либо нарушения, которое вернет процесс в «преемственное» время, однолетние растения в конечном итоге израстут и зарастут многолетними растениями. Обширные многолетние луга степей и прерий - все, что осталось от обширного сукцессионного луга голоцена.
Со временем эти травы тоже умрут и внесут органическое вещество своих корней и стеблей в увеличивающуюся толщину настоящего верхнего слоя почвы. Почва создается в процессе экологической сукцессии. Это марш сообществ растений и животных во времени, которые постоянно добавляют свои богатые минералами тела и какахи в накапливающиеся слои почвы, где когда-то была только скала. Когда территория, подвергающаяся экологической сукцессии, находится в фазе накопления и увеличения толщины почвы, эта территория находится в состоянии, называемом аградацией.
В этом состоянии питательные вещества накапливаются, органическое вещество почвы увеличивается, доступность минералов в почве увеличивается, разнообразие видов увеличивается, и вся система растет в сторону здоровья и изобилия. Частью богатства и изобилия сукцессионных пастбищ являются их животные. Пастбищные животные всегда процветали там, где есть травы и широколиственные растения. Можно легко представить, что именно в огромных стадах пастбищных животных раннего голоцена люди нашли виды, которые в конечном итоге были выведены и стали домашними животными, но это не совсем так.
Только лошадь - настоящий луговой вид. Все основные одомашненные животные человечества должны были быть найдены на следующей сукцессионной фазе развития экосистемы.