При некоторых условиях обратная связь, т.е. передача информации, может быть нарушена. К таким нарушениям в предыдущих примерах могут быть отнесены уменьшение численности птиц или лис из-за ухудшения погодных условий, болезней, действия гербицидов. Те изменения, которые вызываются естественными природными причинами, как правило, носят характер случайных помех. Обычно такие помехи приводят к усилению действия механизмов естественного отбора, отбраковывая наиболее слабых представителей популяции, являясь, таким образом, положительным фактором эволюции.
Чем сложнее экосистема, тем больше видов в ее составе, длиннее трофические связи, сложнее их взаимосвязи, больше резервирующих связей, сложнее связи с геосистемой. Природные экосистемы являются открытыми системами. Они получают информацию из внешней среды. Эта информация стремится вывести систему за пределы, обеспечивающие ее выживание, поэтому в ходе естественного отбора эволюция видов происходит в направлении приспособления к новым условиям. Необходимо лишь, чтобы приспособительные возможности видов успевали за изменением внешних условий.
Теоретические исследования больших систем и экспериментальные исследования экосистем показали – чем сложнее экосистема, чем она организованнее, тем больше ее устойчивость к действию помех.
Практически все экосистемы получают возмущения, вызываемые антропогенной деятельностью.В отличие от стихийных природных процессов человек создает не случайные, а направленные помехи в механизмах обратной связи между компонентами системы. Эти помехи не являются инструментами естественного отбора, они появляются, как правило, внезапно, идут с большой скоростью, и виды к ним обычно не успевают приспосабливаться. Скорость исчезновения видов непрерывно возрастает. Экосистемы обедняются, а, следовательно, теряют устойчивость, деградируют, гибнут.
Например, применение гербицидов вносит помехи в биогеоценоз, приводя к гибели травы. С гибелью травы исчезают экологические ниши для насекомых. Оказывающиеся в неблагоприятных условиях для получения и обмена информацией особи вымирают, или у части их появляются генетические изменения, ухудшающие наследственность. Одновременно гибель травы представляет собой типичный случай внезапного ухудшения “внешних условий”, обозначенных в примере 2 раздела 1.2.1. Уменьшение кормовой базы зайцев в экотопе может быть столь значимым, что экосистема “зайцы – лисы” выйдет за пределы своей устойчивости и погибнет.
Все помехи можно подразделить на частичные и предельные. Борьба с насекомыми-вредителями, отстрел части животных представляют собой примеры частичных помех. Такие помехи затрагивают лишь отдельные звенья экосистемы, не нарушая ее в целом. Повышение содержания пыли и вредных веществ в воздухе воздействует сразу на все звенья экосистемы и угнетает все ее виды, поэтому их следует отнести к предельным.
Помехи также подразделяются на локальные и глобальные. К первым относятся такие помехи, которые действуют на ограниченной территории. Вторые же приводят к разрушению биосферы в целом. К ним, например, относятся общее потепление на планете, сокращение площади лесов Земли и т.п.
В связи с тем, что определенное количество вредных веществ в окружающей среде присутствовало всегда, в начале антропогенной деятельности их добавление к естественным количествам заметно не проявлялось. Механизмы приспособления живых организмов выдерживали дополнительные нагрузки. Однако резкое усиление промышленной деятельности людей без учета экологических последствий, особенно характерное для последнего столетия, привело к повсеместному и быстрому нарушению биогеоценозов.
Создаваемые в природных экосистемах помехи можно классифицировать по уровням их воздействия: клеточно-молекулярный, уровень организма, уровень экосистемы (биогеоценоза), уровень биосферы. Отрицательное влияние антропогенной деятельности начинается с проявления на молекулярном уровне, в клетках животных и особенно растений. Воздействию подвергаются системы, регулирующие поступление загрязняющих веществ. Они не справляются с очисткой клеток от загрязнителей. Далее повышенные нагрузки не выдерживают системы, отвечающие за биохимические реакции фотосинтеза, дыхания и передачи энергии и информации. Это постепенно приводит к воздействию на растение в целом, а затем и на фитоценоз, на продуктивность сельскохозяйственного
производства и другие биоценозы.
Таким образом, прежде всего, влияние помех в экосистемах проявляется в их воздействии на растительность.