Деградация в эволюции.

Автор Cirill, марта 15, 2013, 15:18:06

« назад - далее »

Cirill

В истории нам известны случаи, когда высокоорганизованное общество деградировало, сразу по всем параметрам, наиболее характерные примеры: Римская империя в поздний период и, что бы далеко не ходить, Россия в 90ые. А как же в биологии? были ли прецеденты, когда высокоразвитые экологические системы, целиком шли по нисходящей. Речь именно о крупных объединениях, а не об отдельных дефектных особях, или отдельных видах, навроде, паразитов, утративших жкт.

Спасибо :)

Сергей Петрович

При изменениях климата обычно идут перестройки структуры фитоценозов, сопровождающиеся вначале деградацией, под влиянием выбросов промпредприятий часто промышленное опустынивание, например Мончегорская тундра, ну и даже вот длительные засухи в несколько последних лет тоже повлияли, по своим объектам (растительность терриконов) вижу

василий андреевич

Я, так вообще, как последний лох, вижу причинность эволюционных преобразований, как следствие естественного "движения" систем к деградации.
  Если не хлопать метеоритами по матушке Земле, а исследовать деградацию как принцип, то таких ужастиков в геологической летописи было немало. Наибольший - великое вымирание пермо-триаса.

Kryzh

#3
Цитата: Cirill от марта 15, 2013, 15:18:06
В истории нам известны случаи, когда высокоорганизованное общество деградировало, сразу по всем параметрам, наиболее характерные примеры: Римская империя в поздний период и, что бы далеко не ходить, Россия в 90ые. А как же в биологии? были ли прецеденты, когда высокоразвитые экологические системы, целиком шли по нисходящей. Речь именно о крупных объединениях, а не об отдельных дефектных особях, или отдельных видах, навроде, паразитов, утративших жкт.

Спасибо :)
Эволюция просто красивое слово, не более. Фактически никакой эволюции нет и никогда не было. Было приспособление с усложнением системы в результате поступления энергии. Все виды стремятся наилучшим образом приспособиться к постоянно изменяющейся ситуации, в том числе к изменяющимся другим видам. Такая динамическая система.
   Можно конечно говорить об эволюции на каком-то этапе, то есть о способности наилучшим образом приспособиться к конкретным климатическим условиям и окружению. Затем климат либо резко, либо постепенно меняется и виду надо проявить способность перестроиться кардинальным образом. Не сумел перестроиться - вымер, сумел - молодец! - приспосабливайся дальше.
  Простой пример. Выяснилось не так давно, что количество генов у простых (на наш, антропоэгоистический взгляд) видов сопоставимо, а иногда и превосходит их число у нас, приматов и других видов, представляемых нами на вершине эволюции.
   Измерили давление воздуха в пузырьках янтаря, давление оказалось выше, а значит сколько там миллионов лет назад атмосферное давление было на порядок выше. Это позволяло летать крупным ящерам, упало давление - выжили те, кто сумел уменьшиться и превратиться в птиц.
  Проводить параллели между законами биологии и общественного развития невозможно. Это сравнение солёного с жёлтым.

Kryzh

Цитата: василий андреевич от марта 15, 2013, 20:42:02
Я, так вообще, как последний лох, вижу причинность эволюционных преобразований, как следствие естественного "движения" систем к деградации.
Пресловутый второй закон термодинамики почему то переносят на эволюцию. В бытовом варианте закон звучит так: все замкнутые системы стремятся к энтропии (всё большему беспорядку), то есть усложнение невозможно. Слово "замкнутые" то ли не замечается, то ли игнорируется. Земля - система не замкнутая. Солнышко светит, энергия в систему поступает и с каким то кпд перерабатывается в эволюционные (фактически приспособленческие) процессы с постоянным неизбежным усложнением системы.
Тут другой интересный вопрос встаёт. В связи с увеличением биомассы, на которую неизбежно тратится энергия, где то энергия должна и уменьшиться, самое простое - похолодание. Но система слишком сложная и убыть может и где-то в совершенно другом энергетическом компоненте.

Роман Джиров

Цитата: Kryzh от марта 15, 2013, 23:14:04

Тут другой интересный вопрос встаёт. В связи с увеличением биомассы, на которую неизбежно тратится энергия, где то энергия должна и уменьшиться, самое простое - похолодание. Но система слишком сложная и убыть может и где-то в совершенно другом энергетическом компоненте.
Вот Вам простой пример: мы обогреваем комнату светом. И подаем в нее через окно 1кВт\час излучения, в результате чего в комнате поддерживается равновесная температура в +22 градуса Цельсия.
Для упрощения будем считать, что обратно через окно никакого излучения никогда не выходит, т.е. альбедо комнаты = 0%, а остывает комната только через стены.


Теперь поставим внутри комнаты солнечные батареи. Они, допустим, выработают 100Вт электроэнергии. Направим эту электроэнергию в электрический обогреватель внутри комнаты.

Вы выше заявили, что температура в комнате должна понизится. Биомасса то в комнате увеличилась, на солнечные панели + электрообогреватель.

А как по мне, то она не изменится... Температура в смысле, а не биомасса. :)

Kryzh

#6
Цитата: Роман Джиров от марта 16, 2013, 19:20:40
Цитата: Kryzh от марта 15, 2013, 23:14:04

Тут другой интересный вопрос встаёт. В связи с увеличением биомассы, на которую неизбежно тратится энергия, где то энергия должна и уменьшиться, самое простое - похолодание. Но система слишком сложная и убыть может и где-то в совершенно другом энергетическом компоненте.
Вот Вам простой пример: мы обогреваем комнату светом. И подаем в нее через окно 1кВт\час излучения, в результате чего в комнате поддерживается равновесная температура в +22 градуса Цельсия.
Для упрощения будем считать, что обратно через окно никакого излучения никогда не выходит, т.е. альбедо комнаты = 0%, а остывает комната только через стены.


Теперь поставим внутри комнаты солнечные батареи. Они, допустим, выработают 100Вт электроэнергии. Направим эту электроэнергию в электрический обогреватель внутри комнаты.

Вы выше заявили, что температура в комнате должна понизится. Биомасса то в комнате увеличилась, на солнечные панели + электрообогреватель.

А как по мне, то она не изменится... Температура в смысле, а не биомасса. :)
Первое , что приходит в голову из приведённой аналогии - это попытка усложнить простую мысль, следовательно запутать и соответственно запутаться самим.
Вспоминаю книжку по занимательной математике из своего детства. Там была такая задачка. 2х2= после этого шло не 4, а намеренное усложнение. Конкретно я не помню, ну например 2х2=(8-6)х100:50, далее шло всё ещё большее усложнение, доходило до логорифмов и прочих математических ухищрений, вычисления там были строчек на десять. В результате получалось 5. В ответе указывалось, на каком этапе допускалась ошибка. Увидеть её было не просто прежде всего потому, что некоторыми математическими приёмами, теми же логорифмами например, многие пользоваться просто не умеют.
Здесь примерно тоже самое. Главная мысль: энергия несомненно поступает (и кстати не только от солнца). Это главное. То есть Землю надо рассматривать не как закрытую систему, а систему с постоянным притоком энергии. То есть 2х2=4. Но Вы намеренно усложнили и где-то допустили ошибку. Где? Ошибки две. Первая:
Цитироватьальбедо комнаты = 0%, а остывает комната только через стены.
То есть Вы предполагаете, что до появления биомассы (установки солнечных батарей) вся энергия из комнаты уходила через стены. А на Земле очевидно это не так. Да, какая то (явно незначительная) часть энергии отражается, но львиная доля остаётся. То есть аналогия должна звучать примерно так: через окно в час поступает 1 кВт, через стены в тот же час уходит ну например 50 Вт. 950 Вт остаётся. Тут появляется ошибка № 2: Вы, в общем-то в бытовом плане справедливо, предполагаете, что солнечные батареи и, соединённый с ним, электрический обогреватель нагреют комнату эффективней, чем стены за счёт конвекции. И в бытовом плане Вы правы. Но в энергетическом - это очевидная ошибка. Мы знаем, что энергия никуда исчезнуть не может и если для упрощения картины предполагаем, что вся энергия уходит исключительно только на нагрев и пренебрегаем всеми иными потерями энергии, то обязаны сделать вывод, что в час без всяких батарей комната нагреется именно на 950 Вт. Если же мы включаем приборы по переработке энергии, то неизбежно её теряем, потому как КПД не может быть равен 1. Комната будет нагреваться медленнее.

василий андреевич

Kryzh, вот вам задачка. Есть Земля, поступает излучение в количестве Е. Выбрасывается в космос энергия в количестве Е. Можно сказать, что система замкнута (условно изолирована). Вопрос: возможна ли эволюция на Земле? Под эволюцией будем понимать "усложнение" и еще надо расшифровать, что это такое.

Cirill

Цитата: Сергей Петрович от марта 15, 2013, 15:49:52
При изменениях климата обычно идут перестройки структуры фитоценозов, сопровождающиеся вначале деградацией

а вот про это можно ли поподробней?

Дж. Тайсаев

Цитата: Cirill от марта 17, 2013, 14:26:17
Цитата: Сергей Петрович от марта 15, 2013, 15:49:52
При изменениях климата обычно идут перестройки структуры фитоценозов, сопровождающиеся вначале деградацией

а вот про это можно ли поподробней?
ЦитироватьСогласно «теории перестроек», одной из важнейших составляющих современной «теории катастроф», величина ухудшения, необходимого для перехода в лучшее состояние, сравнима с финальным улучшением и увеличивается по мере совершенствования системы. Слабо развитая система может перейти в лучшее состояние почти без предварительного ухудшения, в то время как сильно развитая система, в силу своей устойчивости, на постепенное непрерывное улучшение не способна
Арнольд В. И. Теория катастроф. М.: Наука, 1990. С. 101.
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Cirill

Цитата: Дж. Тайсаев от марта 17, 2013, 14:32:18
Цитата: Cirill от марта 17, 2013, 14:26:17
Цитата: Сергей Петрович от марта 15, 2013, 15:49:52
При изменениях климата обычно идут перестройки структуры фитоценозов, сопровождающиеся вначале деградацией

а вот про это можно ли поподробней?
ЦитироватьСогласно «теории перестроек», одной из важнейших составляющих современной «теории катастроф», величина ухудшения, необходимого для перехода в лучшее состояние, сравнима с финальным улучшением и увеличивается по мере совершенствования системы. Слабо развитая система может перейти в лучшее состояние почти без предварительного ухудшения, в то время как сильно развитая система, в силу своей устойчивости, на постепенное непрерывное улучшение не способна
Арнольд В. И. Теория катастроф. М.: Наука, 1990. С. 101.

Джабраил, а это строго математически доказано, или пока, что только модель?

Интуитивно утверждение кажется верным, т.е. система должна столкнуться с кризисом, который подтолкнет к дальнейшему развитию, в то время как успешно достигнутый высокий уровень сам по себе не стимулирует прогресса, полагаю это имелось ввиду

А где можно найти про примеры подобных событий в биологической истории?

Роман Джиров

#11
Цитата: Kryzh от марта 16, 2013, 22:05:09
Цитата: Роман Джиров от марта 16, 2013, 19:20:40
Цитата: Kryzh от марта 15, 2013, 23:14:04

В связи с увеличением биомассы, на которую неизбежно тратится энергия, где то энергия должна и уменьшиться, самое простое - похолодание.
...
А как по мне, то она не изменится... Температура в смысле, а не биомасса. :)
Первое , что приходит в голову из приведённой аналогии - это попытка усложнить простую мысль, следовательно запутать и соответственно запутаться самим.
Да.

ЦитироватьГлавная мысль: энергия несомненно поступает (и кстати не только от солнца).
Забудьте про "не от Солнца". Я умышленно упрощаю модель максимально.

ЦитироватьТо есть Землю надо рассматривать не как закрытую систему, а систему с постоянным притоком энергии.
Да. И с постоянным отводом тоже.

ЦитироватьНо Вы намеренно усложнили и где-то допустили ошибку.
Да, но только одну - просто повторил Ваш тезис о снижении равновесной температуры в системе.

ЦитироватьГде? Ошибки две. Первая:
альбедо комнаты = 0%, а остывает комната только через стены. 
То есть Вы предполагаете, что до появления биомассы (установки солнечных батарей) вся энергия из комнаты уходила через стены.
Одна ошибка. И не здесь.
Альбедо=0% это не ошибка, а умышленная примитивизация модели до простейшего состояния.
Т.е., модель такая:
приток света 1кВт поглощается внутри комнаты, нагревает ее и отводится весь этот тепловой поток через стены тоже в объеме 1кВт (я же там специально подчеркнул, что достигнута равновесная температура в помещении, сколько пришло энергии, сколько и ушло). Приток 1кВт= отводу тепла 1кВт. Равновесие, температура в помещении стабильна.

Теперь изменим ситуацию. После установки батарей из потока в 1 кВт светового излучения мы 100Вт преобразовали в электроэнергию, (а 900Вт по прежнему преобразуется в тепло). Но 100Вт направляем в электронагреватель (и они там превратятся в 100Вт тепловой энергии). Имеем: суммарный приход 1кВт= отводу тепла 1кВт. Равновесие, температура в помещении не изменилась.

Вывод: добавление солнечных панелей(и образование дополнительного цикла энергообмена внутри системы) общий тепловой баланс в комнате не нарушит. Равно как и добавление биомассы(и соответствующий цикл обмена) не нарушит тепловой баланс Земли.

Цитироватьесли для упрощения картины предполагаем, что вся энергия уходит исключительно только на нагрев и пренебрегаем всеми иными потерями энергии, то обязаны сделать вывод, что в час без всяких батарей комната нагреется именно на 950 Вт. Если же мы включаем приборы по переработке энергии, то неизбежно её теряем, потому как КПД не может быть равен 1.
Нет. Как поглощался комнатой 1кВт, так и будет поглощаться. Ведь все потери из-за неравенства КПД единице будут превращаться в то самое тепло. Т.е., любой электроприбор (например, пылесос), поглотив 1кВт электроэнергии преобразует ее в конечном счете в 1кВт тепловой энергии. Например, КПД=0,6, тогда 0,4кВт будет преобразовано в теплоту сразу, а 0,6 в работу по сжатию воздуха. Но когда воздух, выйдя из компрессора, вернется к прежнему давлению, все эти 0,6 кВт тоже перейдут в тепловую энергию, в конечном счете.
Соответственно:

ЦитироватьКомната будет нагреваться медленнее.
Нет. Комната будет нагреваться ровно так само, как она нагревалась тогда, когда солнечных батарей и нагревателя в ней не было. Температура в комнате не изменится. Изменится только скорость преобразования световой энергии в тепловую. С дополнительным кольцом обмена она несколько замедлится, "растянется" во времени. Но глобальный баланс приход-расход останется прежним.

Kryzh

Цитата: василий андреевич от марта 17, 2013, 11:51:04
Kryzh, вот вам задачка. Есть Земля, поступает излучение в количестве Е. Выбрасывается в космос энергия в количестве Е. Можно сказать, что система замкнута (условно изолирована). Вопрос: возможна ли эволюция на Земле?
Странная задачка. Каков её смысл? Земля не выбрасывает в космос всю энергию, которую получает. Поэтому и вопрос такой не имеет смысла.



Kryzh

Цитата: Роман Джиров от марта 17, 2013, 17:02:57

Теперь изменим ситуацию. После установки батарей из потока в 1 кВт светового излучения мы 100Вт преобразовали в электроэнергию, (а 900Вт по прежнему преобразуется в тепло). Но 100Вт направляем в электронагреватель (и они там превратятся в 100Вт тепловой энергии). Имеем: суммарный приход 1кВт= отводу тепла 1кВт. Равновесие, температура в помещении не изменилась.
Ещё раз. При преобразовании 100 Вт теплового излучения в электрическую энергию неизбежно часть энергии потеряется. Так как КПД всегда меньше 1. И от электрообогревателя вы 100 Вт тепла никогда не получите, а получите меньше, следовательно поступление тепла уменьшится.
Эволюция в данном случае это аналог солн. батарей и электрообогревателя. Потери энергии при преобразовании световой энергии в электрическую и назад в тепловую - это аналог потерь энергии на эволюцию. Чтобы атом азота соединился с атомом водорода нужна энергия и так далее до образования аминокислот, белков и всего остального.

алексаннндр

Как это, если Земля получает и теряет данное количество энергии, её можно считать условно замкнутой системой?
Кусок реки, содержащий примерно одинаковое количество воды в каждый момент времени тем не менее не является озером, равного объёма.