Echilibrul biocenozei. Principiul luiu SCHRODINGER.

Echilibrul biocenozei. Principiul luiu Schrodinger.

c. Principiul lui Schrdinger. Schimbul de substanta si energie se realizeaza intre organisme si mediu. Din moment ce o biocenoza am vazut ca nu evolueaza spre starea de entropie maxima, se poate deduce ca tocmai la nivelul organismului actioneaza unele mecanisme suplimentare care nu se incadreaza nici la principiul II al termodinamicii si nici la principiul lui Boltzmann. Dupa Schrdinger (1944) organismul schimba cu mediul substanta, energie si entropie, sau "organismele se hranesc cu entropie negativa" (are loc un schimb de entropie, prin eliminarea entropiei pozitive, a dezordinii, si acceptarea de entropie negativa din mediu, adica ordine). Entropia negativa este diferenta dintre entropia alimentelor (input) si entropia produselor degradate (output). Gradul de dezorganizare a produsilor de excretie (excrementelor) este mai mare decat gradul de dezorganizare a alimentelor si de aceea diferenta are semnul negativ (Fig. 6-13). Deci organismul elimina dezordine si acumuleaza ordine (entropie negativa).

Fig. 6-13. Reprezentarea schematica a principiului lui Schrdinger. In schimbul dintre organism si mediu, alimentele din mediu (ordinea) constituie entropia negativa (-S); deseurile (excrementele) (dezordinea) constituie entropia pozitiva (+S); (-S) > (+S) rezulta ca (-S) - (+S) = - (deci un plus de entropie negativa (de ordine) (dupa Stugren 1975).

Biocenozele sunt sisteme complexe, constituite din subsisteme, iar acestea functioneaza tocmai conform principiului lui Schrdinger. La nivelul biocenozei intervin insa si alte particularitati termodinamice. Procesele fizice si chimice de la baza lanturilor trofice sunt ireversibile (notiunea de proces ireversibil este legata de variatiile la nivelul starii termodinamice a sistemului).

Daca un sistem evolueaza de la o stare A la una B au loc variatii la nivelul a o serie de parametrii. Daca variatiile acestor parametri pe traseul A----B dispar in momentul in care procesul este orientat pe traseul B-----A, procesul este reversibil. Daca variatiile aparute pe traseul A-----B se mentin si pe traseul B----A, procesul este ireversibil. Dupa axioma lui Boltzmann (Boltzmann 1896) "toate procesele reale din Univers sunt procese ireversibile in mod neconditionat".

Prin procesele ireversibile se produce continuu entropie. Deci sistemul care este bazat pe procese ireversibile nu va atinge niciodata starea de echilibru termodinamic (in stadiu de echlibru termodinamic, un sistem se omogenizeaza, se uniformizeaza si isi pierde structura; dimpotriva, prin productia continua de entropie, sistemul isi pastreaza structura si nu atinge punctul 0 al echilibrului termodinamic). Procesele ireversibile tind spre o stare stationara sau de echilibru fluent. Astfel functioneaza si o biocenoza: ea tinde spre un echilibru fluent deoarececa sistem este constituita din procese ireversibile.