ИНФОРМАЦИЯ В РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВАХ

Определение количества информации, которое передается и воспринимается объектами растительного сообщества (допустим, что мы некоторым образом смогли определить процессы "передачи" и "приема" информации в растительном сообществе), еще не дает полного представления о характере взаимодействия этих объектов.

Пусть имеется растительное сообщество из четырех видов, связанных друг с другом конкурентными взаимоотношениями. Вид А1 - сильный конкурент, развивающийся в теплых и влажных условиях среды (иными словами, если условия среды благоприятны, то вид А1 подавляет все другие виды сообщества). Вид А4 - наиболее слабый в конкурентном отношении вид, способный развиваться только в сухих и холодных условиях среды. Виды А2 и А3 по своей конкурентной способности примерно равны и занимают промежуточное положение между видами А1 и А4. Кроме того, вид А2 предпочитает холодные и влажные условия среды, а вид А3 - теплые и сухие. Будем считать, что структура фитоценоза находится под воздействием двух независимых факторов-входов, воспринимающих температуру воздуха (без ограничения общности можно представить ее только двумя значениями: Т - тепло и Х - холодно) и атмосферные осадки (также две градации: С - сухо, В - влажно).

ТС-ХВ - тепло-сухо (весной) - холодно-влажно (летом),

ХС-ТВ - холодно-сухо (весной) - тепло-влажно (летом),

ТВ-ХС - тепло-влажно (весной) - холодно-сухо (летом),

ХВ-ТС - холодно-влажно (весной) - тепло-сухо (летом).

Нетрудно убедиться, что количество информации, поступающей в растительное сообщество по этим последовательностям состояний входов, будет одинаковым при ее измерении некоторым энтропийным индексом (при условии неизменности вероятностей входных воздействий). Однако состояние выхода для этих последовательностей будет различным. Первая и последняя ситуации позволяют весной развиваться соответственно виду А3 или А2, а летом - наоборот. Так как эти виды, предположительно, равны по своей конкурентной способности, то следует ожидать, что в этих ситуациях будет наблюдаться содоминирование видов А2 и А3.

На данном примере можно видеть, что состояние выхода системы (доминирование того или иного вида) в большей степени зависит не от количественных значений состояний входов, а от их последовательности, т.е. организация растительного сообщества в данном случае определяется не только потоком вещества (осадки) и энергии (температура), но и информационным процессом, заключенным в последовательности воздействия этих факторов. Таким образом, количественные и качественные характеристики экосистем (в том числе и растительных сообществ) нельзя описать и прогнозировать, основываясь только на энергетическом и вещественном взаимодействии объектов (Левич, 1977, 1978, 1980). Еще раз подчеркнем, что формальное определение количества информации, содержащейся в том или ином сообществе, без качественного анализа или построения дедуктивных моделей информационных процессов вряд ли может рассматриваться как полнокровное приложение теории информации к экологическим и фитоценологическим исследованиям.

Заканчивая краткое рассмотрение основных процессов, протекающих в фитоценозах, интересно сделать ряд предположений о возможных носителях информации в растительных сообществах. В качестве информационных сигналов могут выступать различные лимитирующие факторы, а также факторы, зависящие от плотности особей и т.д. Кроме того, ряд авторов называет ал- лелохимические (например, Уиттекер, 1980; подробнее см. разд. 3.4) и их частный случай - аллелопатические взаимодействия (Гродзинский, 1967; Ра- ботнов, 1978; Райс, 1978). Отмечается и определенная роль в организации растительных сообществ электромагнитных полей биологического происхождения (Журбицкий, 1969; Гуляев и др., 1975; Макеев и др., 1975). А.П.Левичем (1977) даже сделано предположение о существовании "экологического кода", с помощью которого осуществляется организация структуры и регулирование в экосистемах. Все эти предполагаемые носители информации, а также различные характеристики круговорота веществ и потоков энергии в растительных сообществах требуют не только детального экспериментального изучения, но должны исследоваться и на математических моделях, описывающих те или иные процессы, протекающие в фитоценозах. Математическое моделирование в этом случае выступает в качестве расширения традиционного естественно-научного понятия «лабораторный эксперимент» (Флейшман, 1982).