Владимир Петров - Биология и законы развития техники. ТРИЗ

Автор выявил более 100 различных биологических законов и правил, часть из которых, по нашему мнению, можно использовать для развития технических систем. Мы не претендуем на полноту охвата всех материалов по биологическим законам (автор по образованию инженер, а не биолог), так как не удалось обнаружить работ, в которых содержались все биологические законы вместе. В связи с этим автору пришлось эти законы собирать «по крупицам» в различных источниках.

Материалы исследования в сокращенном виде представляются в работе.

Законы приводятся в порядке, в котором они были описаны в статье.

Существование и выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т.е. лимитирует тот экологический фактор, количество которого близко к необходимому организму или экосистеме минимуму, дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма или деструкции экосистемы.

Дополнительное правило воздействия факторов: организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором (одно вещество другим, химически близким).

Закон открыт Юстусом Либихом в 1840 г.

Величина урожая или благополучие вида, популяции, организма зависит не только от какого-нибудь одного (пусть даже лимитирующего) фактора, но и от всей совокупности действующих факторов одновременно.

Соотношение между числом видов и численностью особей одного вида в экосистеме. Экологическое разнообразие подчиняется принципам Тинемана.

Отсутствие или недостаток некоторых (не фундаментальных) экологических факторов могут быть компенсированы другими близкими факторами.

Отсутствие в окружающей среде фундаментальных экологических (физиологических) факторов (света, воды, CO 2, питательных веществ) не может быть заменено (компенсировано) др. факторами.

Каждый экологический фактор неодинаково влияет на разные функции организма; оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других.

Минимум морских и пресноводных видов животных наблюдается в солоноватой (близкой к пресной воде) зоне (при солености 5—8%).

Лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальное значение, т. е. наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют (ограничивают) возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий. Такие уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают первостепенное значение в жизни вида или отдельных особей, определяя их географический ареал. Выявление ограничивающих (лимитирующих) факторов очень важно в практике сельского хозяйства для установления валентности экологической, особенно в наиболее уязвимые (критические) периоды онтогенеза животных и растений.

Закон открыт Ф. Блэкманом (1909).

1. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и узкий – в отношении другого.

2. Организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов наиболее распространены.

3. Если условия по какому-либо экологическому фактору не оптимальны, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении других факторов.

4. Многие факторы окружающей среды могут стать лимитирующими в критические периоды жизни организмов, особенно в период размножения. Например, зона толерантности у молодых организмов хуже, чем у более зрелых.