47,332
עריכות
שינויים
←השפעות החוק המחודש בביולוגיה
מערכות חיות הן בברור מערכות מפזרות רחוקות משיווי משקל, ויש להם פוטנציאל גדול בהקטנת הגרדינאט בכדור הארץ (Ulanowicz and Hannon, 1987) חלק ניכר מבזבוז האנרגיה הזה נוצר כבר בממלכת הצמחים, פחות מ-1% מהתליך הוא עקב הפוטוסינתזה, ורוב הבזבוז נוצר באמצעות אידוי של מים מצמחים.
מערכות חיות הן בברור מערכות מפזרות רחוקות משיווי משקל, ויש להם פוטנציאל גדול בהקטנת הגרדינאט בכדור הארץ (Ulanowicz and Hannon, 1987) חלק ניכר מבזבוז האנרגיה הזה נוצר כבר בממלכת הצמחים, פחות מ-1% מהתליך הוא עקב הפוטוסינתזה, ורוב הבזבוז נוצר באמצעות אידוי של מים מצמחים.
לפי שניידר וקיי לחוקי התרמודינמיקה חשיבות גדולה יותר בהתחפתחות החיים מאשר לאבולוציה. שכן הברירה האבולוציונית היא ברירה הנעשית על מגוון של יצורים חיים, ההתפחות של מגוון זה מלכתחילה, נוצרת תודות למנגנון של החוק השני המחודש.
שניידר וקיי חוזים ומדגימים מגוון גדול של תופעות אקולוגיות באמצעות החוק:
* החוק מסביר בצורה תרמודימית מדוע מתקיימת [[סוקצסיה]] בצמחים.
* לפי החוק מערכות מורכבות יותר ומפותחות יותר יתקיימו באיזורים בהם יש יותר אור (כלומר יש מפל אנרגיה גבוה יותר) - דבר שמסביר מדוע ביערות גשם יש מערכות אקולוגיות מורכבות יותר.
* לטענת שניידר וקי הם מסוגלים להסביר באמצעות החוק שלהם עקרונות דומים שהוצאו כמו "[[עקרון העוצמה המקסימילית]]" אם כי בניסוח מעט מדוייק יותר.
* לפי התחזית של החוק מערכות מפותחות יותר מצליחות לבזבז בצורה יעילה יותר כמות גדולה יותר של אקסרגיה. קיי ושניידר מנתחים תוצאות של תצלומים אוויריים ומוצאים כי דבר זה מתקיים. אחת ההשלכות של דבר זה היא שבאקלים דומה, איזורים בעלי מערכת אקולוגית מפותחת יותר יראו קרים יותר בתצלומים אינפרה אדום. שניידר וקיי מציעים ליישם שיטה זו כדי לנטר מרחוק את מצבן של מערכות אקולוגיות.
* הם טוענים כי החוק מציע הסבר טוב להתפתחות ראשית החיים, כמו גם להתפתחות ורבייה של היצורים החיים.
==ניתוח תרמודינמי של מערכות אקולגיות==
שניידר וקיי מנתחים את ההשפעות של החוק השני המחודש על מערכות אקולגיות. הם טוענים כי תאוריה אקולוגית שמבוססת על תרמודינמיקה יכולה להפוך את התחום להיות מדע חיזוי ולא רק מדע תאורי.
מערכות אקולוגיות הן תוצאה של מערכות מפזרות פיזיות, כימיות ובילוגיות, שנמצאות הרחק משווי משקל תרמודינמי. משום כך ההתפתחות של מערכות אקולגיות היא ביטוי של הניסוח המחודש של החוק השני.
על פי שניידר וקיי כאשר מערכת אקולוגית מתפתחת או מתבגרת היא צריכה להגביר את סך האקסרגיה שהיא מפזרת, ולפתח מבנים מורכבים יותר עם יותר מגוון ויותר רמות היררכיות כדי להאיץ את בזבוז האנרגיה.
לפי דעתם, באופן כללי, יצורים חיים אשר שורדים הם אלה אשר מתעלים אנרגיה לייצור ולרבייה שלהם ותורמים להאצת התהליך של בזבוז האנרגיה ולפיכך להרס הגרדיאנט החיצוני, כלומר מערכות אקולגיות מתפתחות בצורה שמגדילה באופן שיטתי את היכולת שלהן לבזבז בצורה מהירה יותר את האנרגיה הסולארית הנכנסת למערכת.
מערכת מפותחת יותר תהיה לפי שניידר וקיי בעלת התכונות הבאות:
# לכידה של יותר אנרגיה בתוך המערכת - ככל שנקלטת יותר אנרגיה יש פוטנציאל רב יותר לבזבז אותה.
# יותר אנרגיה זורמת בתוך המערכת - שוב ככל שהזרימה גדולה יותר יש פוטנציאל רב יותר לפיזור האנרגיה.
# יש מחזוריות גדולה יותר של אנרגיה ושל חומרים. יגדל מספר המחזורים, כמות הצמתים בכל מחזור תגדל, תגדל גם כמות החומר במחזור, קצב מחזור יתקצר. כתוצאה מכך יש קיטון ביחס ייצור\ ביומאסה ועקב כך זמן השהייה של חומרים בתוך המערכת מתארך.
# מבנה טרופי ממוצע גבוה יותר - שרשאות מזון טרופיות ארוכות יותר, מינים יהיו ברמה טרופית ממוצעת גבוה יותר, יעילות טרופית גבוהה יותר.
# כמות גדולה יותר של נשימה ושל אידוי מים. (תהליכים אלה גומרים לאיבוד אנרגיה רב)
# ביומאסה גדולה יותר של המערכת האקולוגית - שכן פרוש הדבר יותר דרכים להרס אנרגיה.
# מגוון גבוה יותר של יצורים חיים - סוגים שונים מאפשרים נתיבים שונים ומגוונים לבזבוז אנרגיה.
==הערות שולייים==
==הערות שולייים==