Смелые гипотезы. Почему технократическая цивилизация так энергетически прожорлива?

Доброе утро, камрады!

Наткнулся на весьма интересные рассуждения Дмитрия Мыльникова,  сравнивающего человеческую техногенную цивилизацию, и созданную Природой биосферу (биогенную цивилизацию по автору), в результате которого наша цивилизация проигрывает в гонке энергоэффективности "по всем статьям". Впрочем, посудите сами (цитирую):

Основным источником энергии для Биогенной цивилизации (Биосферы Ред.) является свет ближайшей звезды. И пока эта звезда будет давать свет, биосфера,  будет жить и развиваться... При этом все процессы в ней очень сильно оптимизированы с точки зрения энергетической эффективности. По этой же причине многие из этих процессов протекают неспешно, часто годами, десятилетиями или даже столетиями. Для развития из оплодотворённой яйцеклетки до новорождённого младенца требуется целых 9 месяцев. Но и это будет ещё не полностью сформированный взрослый организм, которому для окончательного развития требуется ещё около 20 лет.
В окружающей нас живой природе отсутствует такое понятие, как не поддающиеся утилизации отходы, которые уже начинают выходить на первые места в списке проблем современной техногенной цивилизации. В ней невозможны острова мусора, покрывающие огромную площадь в океане.

После смерти любого из организмов то вещество и энергия, которые остались в его теле, будут полностью утилизированы и использованы в бесконечном круговороте Жизни. Какие-то ткани в начале послужат пищей для крупных организмов, а всё, что не будет использовано ими, в конечном счёте будет разложено и подготовлено к последующему использованию миниатюрными живыми нанороботами, которых мы называем бактерии и микробы. При этом процесс этот очень продуман и энергоэффективен, поскольку большая часть энергии, которая была получена от Солнца в процессе синтеза органических молекул, будет в том или ином виде использована, либо в качестве питания другими организмами, либо в виде тех самых соединений, для синтеза которых эта энергия была использована. Разложение органических тканей до начальных исходных элементов в живой природе даже в процессе утилизации происходит очень редко.

Неспешность многих процессов в живой Природе проистекает от свойств главного источника Энергии, обеспечивающий её функционирование — света Солнца. Проблема состоит в том, что количество энергии, которое мы можем получить в единицу времени на единицу площади находится в определённых пределах, выйти за которые невозможно. Если этого количества энергии будет мало, то сложно будет поддерживать процессы жизнедеятельности, либо идти они будут очень и очень медленно, как в сегодняшней тундре. Если энергии от Солнца будет поступать слишком много, то она будет всё разрушать, превращая поверхность Планеты в выжженную пустыню.

Техногенная цивилизация базируется на совершенно иных принципах, большинство из которых требуют очень большого количества энергии (и что немаловажно - большой мощности источников энергии, Ред.). Одним из ключевых материалов техногенной цивилизации являются металлы. Весь современный технический прогресс стал возможен только после того, как человечество  освоило искусство металлургии. Именно за счёт кристаллической структуры металлы и получают свои уникальные прочностные и прочие свойства, которые использует техногенная цивилизация в своих примитивных машинах, механизмах и орудиях воздействия на материю.

Но всё, что связано с получением и обработкой металлов, требует огромных затрат энергии, поскольку при производстве и обработке изделий вам необходимо всё время разрушать или перестраивать очень прочные связи кристаллической решётки, которую образуют атомы металлов. По этой причине вы нигде не найдёте в живой природе металлов в чистом виде. В природе атомы металлов встречаются либо в виде солей, либо в виде оксидов, либо в составе сложных органических молекул. В таком виде атомами металлов намного проще манипулировать, не требуется большого количества энергии на преодоление связей между атомами в кристаллической решётке. В отличие от техногенной модели, которая расходует энергию нещадно, биогенная просто не может себе позволить такую роскошь.

В среднем, для производства 1 тонны металла необходимо около 3 тонн (в зависимости от содержания железа) руды, 1,1 тонны кокса, 20 тонн воды, плюс различное количество флюса. При этом чтобы получить кокс, а также добыть и привезти необходимое сырьё, вы дополнительно ещё должны затратить энергию. И далее, на всех этапах обработки металла и изготовления из него чего-либо полезного вы вынуждены будете постоянно расходовать и расходовать энергию в том или ином её виде. Наконец, вы получили то, что вам было необходимо. Какую-то из деталей для того или иного механизма. Но на самом деле жизненный цикл вещества на этом не заканчивается. Чтобы утилизировать те детали из металла, которые стали больше не нужны, вам снова придётся затратить энергию, чтобы повторно запустить этот металл в дело. И на каждом шаге техногенного технологического цикла огромное количество энергии просто рассеивается в окружающее пространство в виде тепла, повышая тем самым энтропию (хаос) во Вселенной. В отличие от живой среды, где энергия Солнца, запасённая в связях органических молекул, может быть использована многократно, техногенная среда практически не умеет использовать высвобожденную энергию повторно.

Если же вы просто выбросите ставшую ненужной ту или иную металлическую вещь, то некоторые из металлов в природе со временем будут переработаны, превратившись под действием воды, ветра и солнечного света в оксиды или соли, а некоторые металлы и сплавы так и останутся лежать многие тысячелетия, превратившись в мусор, отравляющий окружающую живую среду.

Откуда же техногенная цивилизация берёт необходимое ей огромное количество энергии? Большая часть энергии так или иначе получается за счёт разрушения, например, при сжигании органических соединений, которые в том или ином виде изымаются из живой среды. При этом не суть важно, производятся эти соединения растениями в процессе биосинтеза на поверхности Планеты, либо синтезируются в недрах планеты неким абиогенным способом, как утверждают некоторые из современных теорий возникновения угля и нефтепродуктов. Критичным является вопрос баланса скорости синтеза энергоресурсов к скорости их потребления. Если скорость синтеза выше скорости потребления, то такая система может развиваться достаточно долго, в противном случае ваши ресурсы будут исчерпаны. И даже если текущий уровень потребления ниже скорости воспроизводства, такая цивилизация будет ограничена в своём росте, так как разрастание размеров цивилизации и увеличение численности её жителей неизбежно приведёт нас к тому моменту, когда баланс производства и потребления ресурсов станет отрицательным. Эффекта  формирования долговременного запаса энергии в связях органических молекул и её повторного использования, который существует в биосфере и обеспечивает ей возможность длительного устойчивого развития и расширения, в техносфере отсутствует....

...Техногенная цивилизация является цивилизацией паразитом по отношению к живой среде. Просто посмотрите вокруг себя. До недавнего времени человечество, вставшее на путь техногенного развития, вообще не задумывалось о том, что будет с нашей планетой в будущем. Только в последние лет 50 начались разговоры о том, что необходимо сохранять и защищать природную среду, разрабатывать планы долгосрочного устойчивого развития. Проблема любой техногенной цивилизации состоит в том, что она не может длительное время развиваться в пределах одной планеты.

Опираясь на другие базовые принципы манипулирования материей, основанные на использовании энергии разрушения, техногенная цивилизация в состоянии разрастаться намного быстрее, чем биогенная, у которой процесс роста на прямую зависит от мощности светового потока, который её Планета получает от своей Звезды. Но эта скорость не даётся техногенной цивилизации бесплатно, за неё она вынуждена платить огромным расходом энергии и материалов. В силу своей энергетической расточительности, она рано или поздно исчерпает имеющиеся на планете энергоресурсы и доведёт тело Планеты до такого состояния, после которого оно уже не сможет полноценно функционировать. А дальше, либо техногенной цивилизации придётся остановиться в своём развитии и войти в состояние стагнации, например за счёт очень жёсткого ограничения численности населения, придумав идею «золотого миллиарда», либо ей необходимо будет начать расширятся за пределы своей планеты, начать захватывать новые чужие миры, чтобы насытить свои неуёмные потребности в энергии и веществе. Сожрав собственную планету, начать пожирать чужие (или освоить другие источники энергии, вроде термояда Ред.)

Когда начинаешь изучать живые организмы и живую природу в целом как систему, причём не с точки зрения биолога, а с точки зрения инженера, то очень быстро начинаешь понимать, что система эта во много раз совершеннее всего, что пока смогло создать современная техногенная цивилизация. Мы так восхищаемся теми машинами и механизмами, которые создаём, даже не понимая, как на самом деле они примитивны по сравнению с любым живым существом.
Представьте себе, что вы едите на своём автомобиле и вдруг обнаруживается, что вы забыли заправить бензин в бак, а до ближайшей заправки ехать ещё километров двадцать. Но двигатель вашего автомобиля не глохнет. Чтобы доехать до ближайшей заправки, ваша машина начинает перерабатывать в топливо те пластмассовые детали, которые не критичны для обеспечения безопасного движения автомобиля. Начинает становится тоньше пластмасса отделки салона, пластмассовые колпаки на колёсах, и прочие вторичные детали. А когда вы наконец достигаете заправки и заливаете бензин в бак, то ваш автомобиль начинает обратный процесс, восстанавливая исходную толщину всех деталей. Представьте, что мелкие царапины и повреждения поверхности машины со временем исчезают сами, зарастая новой свежей краской. Протектор на шинах вашего автомобиля никогда не изнашивается, поскольку он отрастает вновь, а мелкие проколы затягиваются сами собой, после чего автомобиль сами восстанавливает давление в шинах. При этом автомобиль всегда знает, что проколол колесо или получил те или иные повреждения, о чём тут же даёт знать вам. Мало того, каждую весну ваш автомобиль сам меняет рисунок протектора и жёсткость резины на летнюю, а каждую осень обратно на зимнюю. А если вы вдруг заснули за рулём, то не происходит никакой катастрофы, поскольку автомобиль либо сам останавливается и встаёт на обочину, чтобы дождаться, пока в проснётесь, либо просто сам потихоньку доезжает до дома и паркуется во дворе.
Фантастика?

Но ведь в живой природе подобные возможности у большинства животных мы считаем вполне привычным и естественным! Практически все живые организмы способны голодать, обеспечивая себя энергией за счёт менее важных для выживания клеток  собственного организма. А когда режим питания нормализуется, то эти клетки будут восстановлены вновь. Практически все живые организмы способны в определённых пределах самовосстанавливаться, в том числе регенерировать ткани внешнего покрова. Многие животные, обитающие в зонах с резкой сменой климатических условий, обладают способностью подстраиваться под эти изменения, в зависимости от времени года отращивая густую шерсть зимой и менее тёплую шерсть летом, а зачастую меняя ещё и её окрас для лучшей маскировки в процессе весенней и осенней линьки.
А уж случаев, когда лошадь привозила своего раненного, пьяного или просто заснувшего на телеге хозяина домой, тем самым часто спасая его от смерти, описано огромное количество. И это я уже не говорю о том, что для воспроизводства тех же лошадей не нужно строить никаких металлургических, химических и машиностроительных производств, обеспечивать их массой энергии и сырья, заставляя при этом трудиться на них десятки тысяч человек. Для того, чтобы получить новую лошадь, вам достаточно иметь коня и кобылу, которые всё остальное сделают сами.

Почему подобные возможности в живой природе не кажутся нам фантастическими и невероятными? Просто потому, что они есть и как бы были всегда?

   P.s.  Если вы сравните энергоэффективность лошади и автомобиля - вы ужаснетесь. Мало того, что к.п.д. сжигания топлива в автомобиле составляет всего процентов 20% (т.е. именно такой процент энергии превращается в механическую энергию - остальное в виде тепла вылетает в трубу), так еще и вес автомобиля - около тонны (в то время как вес взрослого мужчины 70-120 кг, женщины - 45-100 кг.). Т.е. большую часть энергии автомобиль тратит на то, чтобы перевозить себя самого. 
А  сколько энергии нужно, чтобы получить бензин из нефти (это делается при высоких температурах), чтобы нефть добыть, транспортировать, хранить и т.д.? А ведь энергия нужна еще и для того, чтобы получить металлы, стекло и другие материалы, из которых состоит автомобиль. А  потом их еще и утилизировать. 
Однако, продолжим цитирование:

Откуда же взялись все эти фантастические, но во же время такие привычные всем свойства и способности у живых организмов? Откуда вообще на Земле появилась биосфера со множеством связей между живыми организмами, которые взаимно дополняют друг друга, функционируя как единая система?

Одни, которых принято называть идеалистами, говорят, что их такими создал некий «Бог». Причём «Бог» этот сотворил всю Вселенную сразу, в один момент, за каких-то семь дней. А поскольку, как нас уверяют, этот «Бог» великий и всемогущий, то весь мир и всех живых существ Он сотворил сразу совершенными.
Другие, материалисты, утверждают, что никакого «Бога» не существует, и вообще, для развития Вселенной и сложнейшей биосферы достаточно случайностей и законов Природы, которые всем управляют. А дальше материя развивается сама собой без всякого участия «великого и всемогущего». Всё происходит лишь благодаря случайностям. А когда люди, которые немного знакомы с математической теорией вероятности, стали указывать на тот факт, что для случайного формирования всего многообразия связей в живой природе необходимо ну очень много времени, им сказали: «Да не вопрос! Четырёх с половиной миллиардов лет хватит? Ну значит такой возраст планеты и запишем!» А Вселенной вообще нарисуем 15 миллиардов.

В комментариях к предыдущей части мне даже написали фразу: «Бедный Дарвин!». Типа, а как же теория эволюции Дарвина, которая якобы с научной точки зрения объясняет как возникло всё это разнообразие живых организмов на Земле? Она ведь опирается на массу фактов и исследований, которые подтверждают её выводы. Если открыть «Википедию» на странице про Дарвинизм https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%80%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC
то там, в разделе «Антидарвинизм» есть даже такая фраза: «Аргументы креационистов проистекают из поверхностного знания основ химии, физики, геологии и биологии, кроме того выдвигаемые контртеории чаще всего не проходят какой-либо проверки на научность.»
Согласен, на сегодняшний день эволюционная теория достаточно хорошо проработана, но она описывает только ту совокупность процессов, которая отвечает за адаптивность и выживаемость организмов, позволяя им подстраиваться под изменения живой среды. Согласно теории дарвинизма ключевыми движущими факторами эволюции являются случайные мутации и естественный отбор. У потомства по разным причинам возникают те или иные случайные изменения, а жёсткие условия среды обитания и борьбы между живыми организмами за ресурсы отбирают тех, кто оказался лучше приспособлен, более эффективен.

Всё эти доказательства выглядят очень убедительно, но ровно до тех пор, пока вы рассматриваете тот или иной организм как отдельную сущность, которая вынуждена бороться с враждебной средой. Несостоятельность дарвинизма становится очевидна, как только вы понимаете, что живые организмы в Природе не существуют сами по себе. Все они взаимодействуют между собой, причём далеко не всегда враждуя друг с другом. Скорее даже наоборот, в большинство связей между живыми организмами вовсе не являются противоборствующими или враждебными. На самом деле большая часть взаимодействий между организмами в живой природе являются взаимно полезными, благодаря чему и формируется единая экологическая система, в которой те или иные организмы выполняют те или функции, которые необходимы не столько этому организму, сколько всей системе в целом. Отдельного внимания заслуживает тот факт, что на самом деле в природе нет постоянной непримиримой борьбы за выживание, как нас пытается убедить современная весьма политизированная «наука». Борьба, конечно, имеет место быть, но лишь тогда, когда по каким-то причинам возникает нехватка тех или иных ресурсов. А вот когда ресурсов в избытке, то каждый из организмов берёт ровно столько, сколько ему нужно для существования. Ни один хищник не будет убивать, если он сыт. Это только современный неполноценный человек убивает ради развлечения. Если на пастбище достаточно травы, то не будет никакой борьбы за неё между травоядными животными, они спокойно будут пастись рядом. Но самое главное, что практически все животные имеют ту или иную функцию, которая необходима не столько этому животному, сколько всей экосистеме в целом. При этом  часто эта функция требует от этого животного достаточно сложного поведения, возникновение которого невозможно объяснить с помощью теории Дарвина.

Рассмотрим, например, бобров, которые ведут достаточно сложный образ жизни. Для того, чтобы выводить потомство, они строят хаты, вход в которые располагается под водой. Но просто построить хату таким образом на берегу существующей реки или озера бобров не устраивает. Помимо строительства весьма замысловатого жилища, они ещё сооружают на лесных реках плотины, зачастую весьма приличных размеров, замедляя течение воды и создавая заводи. И во уже в этих заводях они и строят свои удивительные хаты с подводным входом. Само по себе подобное поведение достаточно сложное. Каким образом оно могло возникнуть у бобров только за счёт естественного отбора и мутаций, это отдельный вопрос, на который пока ни от одного сторонника теории Дарвина ответа получить не удалось. Ведь очевидно, что с точки зрения конкретного живого организма, можно как-то притянуть за уши появление умения строить жилища с подводным входом, но вот каким образом у бобров появляется умение строить плотины на реках? Какая мутация формирует столь сложное поведение?

Каким образом до бобров дошло, что для того, чтобы уровень воды в реках не понижался летом, когда долго нет дождей, они должны потратить массу сил и времени на то, чтобы построить плотину поперёк реки, которая, между прочим, является весьма не простым сооружением с инженерной точки зрения. Это только на первый взгляд кажется, что сделать прочную запруду на реке очень легко. Особенно если учесть, что бобры умудряются строить просто гигантские сооружения!

Вот о чём можно прочитать по следующей ссылке http://scorcher.ru/journal/art_common.php?id=1238

«Гигантскую плотину построили бобры в провинции Альберта в Канаде. Длина запруды составляет 850 м. Это самая большая плотина в мире. Ее видно даже из космоса. Раньше рекорд в постройке плотин также принадлежал канадским бобрам. Плотина, построенная ими на реке Джефферсон, достигала в длину 700 м.

Плотине может позавидовать даже 380-метровая дамба Гувера на реке Колорадо. По словам специалистов, бобры строят плотину в Национальном парке Вуд Буффало уже давно – с 1975 года, сообщает Daily Mail http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1272045/Eager-beavers-build-giant-dam-Hoover-proud.html.»

Но самое главное в том, что плотины, которые бобры строят на речных ручьях и реках, очень важны для всей экосистемы в целом! Об этом, кстати, упоминается в статье про канадских бобров. Подтверждают это и наши местные экологи, которые отмечают, что сейчас у во многих местах стали возвращаться бобры, начали отстраивать свои плотины, что сразу же изменило водный баланс рек и ручьёв, поскольку вода перестала после весеннего паводка и дождей быстро стекать вниз. Это также привело к тому, что повысился уровень грунтовых вод, что практически сразу же сказалось на состоянии близлежащих лесов и прочей растительности. И если раньше леса в этих местах гибли, то сейчас активно пошли в рост, даже не смотря на засухи, которые у нас на Урале случаются регулярно.

Другими словами, та функция, которую выполняют бобры строя свои плотины, очень важна не столько для самих бобров, сколько для всей экосистемы лесов в целом. И это уже никакими случайными мутациями и естественным отбором объяснить нельзя. Случайная мутация и естественный отбор могут влиять на свойства и качества отдельного организма, который ничего не знает о всей остальной экосистеме и её потребностях. Мало того, естественный отбор подразумевает, что животное должно стараться стать как можно лучше и эффективнее остальных конкурентов, только в этом случае, согласно теории Дарвина, оно имеет шансы на выживание и передачу своих генов потомству. И любая лишняя деятельность и функциональность, которая направлена не на сам организм, а вовне, будет по определению понижать его эффективность, поскольку это означает дополнительный расход энергии и времени.

О том, какие дополнительные функции должны выполнять элементы системы, которые направлены на обеспечение функционирования самой системы, а не данного конкретного элемента, может знать только либо сама система, либо тот, кто эту систему проектирует. Это означает, что либо сама Природа является разумной сущностью, которая сотворила бобров и заложила в них необходимую ей дополнительную функциональность, либо для данной экосистемы есть ещё некая разумная сущность, которую можно назвать её Творцом, или, если точнее, Творцами, поскольку большая часть тех живых организмов и экосистем, которые мы сегодня наблюдаем на нашей Земле, создавались нашими предками. Ведь дополнительная функциональность, которая направлена на поддержание функционирования экосистемы в целом, наблюдается у подавляющего большинства живых организмов. То есть бобры не являются уникальным случаем, хотя этот пример и очень показателен. При ближайшем рассмотрении мы очень быстро выясним, что многие живые организмы специально созданы дополнять друг друга. Они подходят друг к другу, как ключ подходит к своему замку. Цветы, которые могут опыляться только определённым видом насекомых, и которых они за это награждают нектаром, растения, которые вырабатывают вещества, полезные для определённых животных, черви, которые обеспечивают нормальное питание корневой системы растений, грибы, с одной стороны получающие необходимые вещества от корней деревьев, а с другой, помогающие этим же деревьям собирать из почвы микроэлементы и т. д. и т. п.

На самом деле в нормальной здоровой экосистеме мы в большинстве случаев будем наблюдать между живыми организмами не борьбу за выживание, а взаимовыгодное взаимодействие. И именно подобное поведение является исходной Природной, если уж на то пошло, Божественной моделью поведения.
При этом всё это многообразие живых существ не было создано сразу, в один момент. Улучшались животные и растения, придумывались новые, более эффективные конструкции и модели взаимодействия, оптимизировались обменные процессы. И именно этот процесс постепенного развития и совершенствования Биосферы нам сегодня пытаются выдать за действие слепого случая и естественного отбора сторонники Дарвинизма. Хотя достаточно немного включить мозги, чтобы увидеть, что в живой природе происходил ровно тот же процесс совершенствования и развития, который сегодня идёт в техносфере благодаря творческому потенциалу людей. Попробуйте применить постулаты теории Дарвина, например, к истории развития автомобиля, и вы легко сможете увидеть там и «случайные» мутации, в виде самых разных технических решений и идей, и «естественный отбор» из множества этих вариантов, который мы правда называем в этом случае рыночной конкуренцией, но суть то у них одна и та же — выделять наиболее лучшие и эффективные решения, отсеивая неудачные.
Та сложнейшая биологическая среда, которую мы наблюдаем на Земле, и неотъемлемой частью которой мы сами же и являемся, не возникла сама по себе. И дело даже не в том, что количество живых существ, их свойств и качеств слишком много для случайного из возникновения. Все эти живые организмы увязаны в единую систему взаимодействия, функционально дополняя друг друга. При этом многие из этих организмов имеют очень сложные программы поведения, анализ которых указывает на то, что автор этих программ очень хорошо понимал функционирование всей системы в целом. И в большинстве случаев это его понимание намного превосходит наше сегодняшние знания о живой природе и понимание происходящих в ней процессов. Мы только сейчас начинаем смутно понимать, какие на самом деле функции в экосистеме выполняют те или иные живые организмы.