Zkouška, jedna, dva, tři.
Když má vaše kapela vystoupení, je zpětná vazba protivná záležitost,
ale ve velkém orchestru přírody je zpětná vazba nejen potřebná,
ale je tím, co udržuje všechno v chodu.
Co to přesně je "zpětná vazba"?
Klíčovou věcí, ať už mluvíme o zvuku, životním prostředí nebo sociálních vědách,
je fenomén zvaný vzájemná přičinná interakce,
kde x ovlivňuje y, y ovlivňuje x a tak dále.
Tím se vytváří nepřetržitý proces zvaný zpětnovazebná smyčka.
Příroda je plná těchto mechanismů
vytvářených vazbami mezi živou a neživou přírodou.
Tyto mechanismy vytváří odolnost tím, jak řídí způsob, kterým
populace a potravní řetězce reagují na události.
Když zemře rostlina, mrtvá hmota obohatí půdu humusem,
což je pevná složka organického původu, která poskytuje vláhu a výživu
ostatním rostlinám, aby rostly.
Čím více rostlin roste a umírá, tím více humusu vzniká,
což umožňuje růst ještě většího množství rostlin a tak dále.
Toto je příklad pozitivní zpětné vazby,
základní síly ve vzniku ekosystémů.
Nejmenuje se to pozitivní zpětná vazba proto, že by byla prospěšná,
označuje se jako pozitivní, protože zesiluje určitý vliv nebo změnu
z předchozího stavu.
Tyto pozitivní neboli zesilující vazby mohou být i škodlivé.
Například když vymýtíme les, vystavíme místo erozi,
která znehodnotí organickou hmotu a živiny v půdě, čímž
zůstane méně rostlin, které by držely půdu, takže to vede k ještě větší erozi.
Naopak negativní zpětná vazba zmenšuje nebo neutralizuje změny v ekosystému,
který se tak stává stabilnější.
Představte si predátory a jejich kořist.
Když rys sežere sněžného zajíce, redukuje tak jejich pouplaci,
ale tento pokles ve zdroji potravy rysa brzy způsobí i úbytek rysí populace,
a pokles počtu predátorů dovolí zase opětovné zvýšení populace zajíců.
Nekonečný cyklus vytváří vzorec vlny: růst, pokles,
čímž je zachována dlouhodobá rovnováha a trvalost potravinového zdroje v čase.
Proces zpětné vazby se může zdát nelogický, protože spousta z nás
je zvyklých na předvídatelnější lineární scénáře příčiny a následku.
Například, vypadá to celkem jednoduše,
když aplikací pesticidů pomůžeme rostlinám v růstu tím, že zabijeme škodlivý hmyz,
ale to může spustit spoustu jiných, nečekaných reakcí.
Například pokud stříkání sníží hmyzí populaci,
tak hmyzí predátoři budou mít méně potravy.
A s jejich klesajícím počtem
poroste hmyzí populace.
Což jde přímo proti efektu našich pesticidů.
Všimněte si, že každá zpětná vazba je výsledkem vztahů ve smyčce.
Přidejte jeden negativní vztah a tento úplně převrátí sílu zpětné vazby.
A jeden slabý vztah značně sníží výsledek celé zpětné vazby.
Když vztah zmizí, celá vazba se zničí.
Toto je jen jednoduchý příklad,
protože přírodní společenství se neskládají
z oddělených potravinových řetězců, ale z celé sítě interakcí.
Smyčky zpětných vazeb častou jsou nepřímé a objevují se v delších řetězcích.
Potravinový řetězec zahrnující dvacet populací může vytvářet tisíce vazeb,
o délce až dvaceti vztahů.
Výsledkem zpětných vazeb v ekosystémech
ovšem není nekoordinovaná kakofonie, ale souhra,
kdy vazby vytváří pravidelné vzorce, stejně jako různé nástroje,
a společně tvoří komplexní, ale harmonickou hudbu.
Široké spektrum negativních zpětných vazeb kontroluje pozitivní zpětné vazby,
stejně jako bubny drží rytmus.
Podívejme se na způsob, jakým fungují ekosystémy na určitém stanovišti.
Reprezentují tak svou značku.
Prostředí oceánu dominují interakce typu predátor - kořist,
a silné pozitivní i negativní smyčky stabilizované tlumené zpětnou vazbou.
Jsou hlasité a silné, se spoustou oscilací.
Pouštní ekosystémy, kde obrátka biomasy je pomalá,
a slabá smyčka zpětné vazby skrze mrtvou hmotu je podobná stálému bzukotu.
A tropický prales s obrovskou druhovou diverzitou,
vysokou obrátkou živin, silnou zpětnou vazbou mezi živou a mrtvou hmotou,
je jako veselá směs zvuků.
Navzdory stabilizujícím efektům
hodně těchto prostředí a jejich ekosystémů se v čase mění,
stejně jako harmonie, kterou zní.
Odlesňování může veselé tropy změnit v hluché místo,
stejně jako se úspěšná kapela rozpadne, když ztratí své nejlepší hráče.
Ale opuštěný kus zemědělské půdy se časem může proměnit v les,
podobně jako když garážová kapela vyroste do vynikajícího orchestru.