ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА, ЕЕ СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ.

Как известно, существует более 120 определений экологии. Вот некоторые из них. "Экология - биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизационных систем различных уров- ней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (эко- систем) и биосферы"- Биологический Энциклопедический Сло- варь, 1986 год. "Экология - наука о сообществах" - Ф.Клементс, 1920 год. "Экология - научная естественная история, имеющая дело с социологией и экономикой животных" - английский эколог Ч.Эл- тон, 1937 год. "Экология - изучение структуры и функции природы" - аме- риканский ученый Х.Одум, 1959 год. "Экология - наука о законах, управляющих жизнью растений и животных в естественной среде обитания" - советский эколог С.Шварц, 1972 год. Что же такое "экология"? Классическая формула, приводимая во всех научных и попу- лярных изданиях: "Экология - наука о взаимоотношениях орга- низмов со средой обитания". И это подтверждается этимологией данного слова. "Экос" - переводится с греческого как "жили- ще", "логос" - наука. Т.е. экология- наука о "жилищных усло- виях" обитания организмов. В идеале экология стремится рас- крыть и понять все многообразие взаимосвязей между населяю- щими нашу планету животными, растениями и средой их обита- ния. Но до этого идеала еще далеко. Общая экология подразделяется на несколько разделов. 1. Популяционная экология. Вводит исследования общих за- кономерностей динамики численности и структуры популяций, а также взаимодействие между популяциями различных видов. 2. Экология сообществ. Изучает закономерности организации сообществ, их структуру и функционирование, проявляющуюся в круговороте веществ и в трансформации энергии в цепях пита- ния. 3. Частная экология. Изучает весь комплекс взаимоотноше- ний со средой обитания различных организмов. Рассмотрим в общих чертах историю возникновения и разви- тия экологии. Некогда природные ресурсы использовались стихийно. Затем из накопленного людьми опыта, из первых обобщений родились науки, обслуживающие отдельные отрасли природопользования: сельское, лесное, рыбное хозяйства, горнодобывающая промыш- ленность. Постепенно деятельность человека стала расширять- ся, и преграды между отдельными отраслями промышленности рухнули. Стало очевидным, что деятельность гидроэнергетиков, промышленников затрагивает все отрасли народного хозяйства. То что природа едина выяснилось совсем недавно. Значит нужна и единая наука, ведущая рациональной эксплуатацией ее ресур- сов. К этому времени наука экология уже существовала. Термин "экология" был предложен еще в 1866 году Э.Геккелем. Этим термином он предложил обозначать "общую науку об отношении организмов к окружающей среде". Далее экология развивалась в трудах многих натуралистов и географов XIX - XX веков. В России в области экологии большое значение имели работы К.Ф.Рулье (1852 год) и К.А.Северцова (1855 год). В конце XIX - начале XX веков исследователи обращали главное внимание на то, как отдельные факторы (например: климатические) влияют на распространение и динамику организмов. В это же время формируется представление о сообществах как о некоторых це- лостных совокупностях взаимосвязанных организмов. Быстро развивалась экология в 20-30 годы XX века, когда были сформированы основные задачи изучения популяций и сооб- ществ (Ч.Элтон), предложены математические модели роста чис- ленности популяций и их взаимодействий (В.Вольтерра), прове- дены лабораторные опыты по проверке этих моделей (Г.Ф.Гау- зе). В гидробиологии началось в это время количественное изучение превращения вещества и энергии живыми организмами, причем водоемы трактовались как целостные системы. В 1926 году В.И.Вернадский разработал учение о биосфере. Совокупность живых организмов в биосфере он назвал "живым веществом". Согласно учению Вернадского, живое вещество, трансформируя солнечное излучение, вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот. В современной экологии по- нятие о биосфере является одним из основополагающих. В пос- ледствии Вернадский разрабатывает понятие о том, что биосфе- ра под влиянием научных достижений и человеческого труда постепенно переходит в новое состояние - ноосферу - сферу разума. Представление о комплексах организмов, взаимосвязанных между собой и с окружающей неживой средой нашло свое отраже- ние и в появлении таких понятий как "экосистема" (А.Текс- ли, 1935 год) и "биогеоценоз" (В.Н.Сукачев, 1940 год). К 50 годам формируется общая экология. Основное внимание исследо- вателей переносится на изучение взаимодействия организмов и структуры образуемых ими систем. Развивается физиологическая и эволюционная экология (С.С.Шварц).В 70-е годы ХХ века фор- мируется экология человека или социальная экология, изучаю- щая закономерности взаимодействия человеческого общества и окружающей среды. Все большее распространение в экологии по- лучают количественные методы исследования, чаще используют- ся эксперименты (не только лабораторные, но и в природе) и математические модели. Во второй половине XX, века в связи с резкими неблагопри- ятными последствиями воздействия человека на биосферу (так называемых "экологический кризис"),резко возрастает практи- ческое значение экологии,необходимость проведения природоох- ранительных мероприятий, происходит "экологизация" многих естественных наук, устанавливается связь экологии с филосо- фией и социологией. Экологический подход становится необхо- дим при решении производственных, научно-технических, демог- рафических и других задач. Что же изучает экология сегодня? На сегодняшний день экология изучает следующие факторы взаимодействия организмов со средой обитания. 1. Абиотические факторы, наиболее благоприятные для орга- низмов. К абиотическим факторам относятся: а) климатические условия - географическая широта, положе- ние континентов, макроклимат, микроклимат, температура (выс- читывают минимальную и максимальную температуры, при которой могут существовать организмы), относительная влажность воз- духа, свет; б) эдафический фактор - совокупность физических и хими- ческих свойств почвы, способных оказывать экологическое воз- действие на живые организмы, учитывают структуру почвы и ее состав; в) факторы водной среды - физические и химические свойс- тва воды. 2. Внутривидовые биотические факторы. Виды живут популя- цией. Действующие в популяциях факторы называются демографи- ческими. У животных развит фактор поведения или этологичес- кий фактор. Это и составляет внутривидовые биотические фак- торы. К демографическим факторам относятся: а) численность популяции - определяется у оседлых живот- ных, обитающих на строго ограниченной территории в условиях, когда обмен с соседними популяциями происходит редко; б) соотношение полов - часто имеет значение количество самок данного вида, количество же самцов учитывается только у некоторых видов, которые образуют устойчивую пару и могут жить так до конца жизни; в) продолжительность жизни - это время, которое протекает между рождением и смертью организма, средняя продолжитель- ность жизни особей в популяции соответствует средней продол- жительности жизни отдельных особей; г) плодовитость - обычно характеризуется коэффициентом рождаемости в популяции, то есть числом потомков, произве- денных единицей популяции в единицу времени. К этологическим факторам относятся: а) факторы, связанные с полом - проявляются у некоторых видов, где самцы и самки отличаются иногда разным поведени- ем, проявляющимся либо самопроизвольно, либо по отношению к факторам внешней среды; б) групповой эффект - этот термин обозначает морфологи- ческие и поведенческие изменения, которые наблюдаются у жи- вотных одного вида при групповой жизни; в) конкуренция - при росте популяции, когда ее числен- ность приближается к точке, соответствующей насыщению среды обитания, вступает в действие механизм регуляции численности данной популяции - смертность ее возрастает, а плодовитость снижается. 3. Межвидовые биотические факторы. Здесь рассматривается отношение вида с другими видами, а также влияние которое ви- ды оказывают друг на друга. Изучаются следующие аспекты: а) изменение среды под воздействием живых организмов - любой организм в той или иной степени изменяет свою среду обитания (одновременно в физическом и химическом отношении); б) взаимодействие между видами, оно может быть: - нейтрализмом - два вида не оказывают влияния друг на друга; - конкуренция - два вида вступают в конкуренцию для полу- чения убежища и пищи, причем два вида сосуществуют если их требования различны и чем больше совпадают требования, тем сильнее конкуренция; - положительное взаимодействие - все случаи, когда один из видов извлекает для себя пользу из сожительства с другим видом и не причиняет ему при этом никакого вреда (комменса- лизм - сожительство благоприятно для одного вида, мутуализм - пользу из сожительства извлекают оба вида); - эксплуатация: паразитизм и хищничество - охватывают случаи, когда отношение двух видов благоприятно для одного из них и неблагоприятно для другого (хищником можно назвать животное, которое умерщвляет и съедает жертву, как правило меньших размеров, чем оно само, а паразитом - организм, ко- торый питается за счет хозяина, более крупного, чем он, к которому он часто прикрепляется и которому причиняет очень небольшой вред; в) питание организмов - рост и нормальное протекание жиз- недеятельности различных организмов осуществляется в резуль- тате питания; г) отношение между видом и его пищей - на размеры популя- ции влияет как количество пищи, так и ее качество. 4. Синэкология. Место обитания многих взаимодействующих видов называется биотопом. Синэкология изучает присущие дан- ному биотопу физические и химические условия. Здесь изучают- ся: а) различные экосистемы, их группы, кем населены, как осуществляется обмен с другими экосистемами, пищевые цепи, протяженность их,состав экосистемы, плотность популяции, на- личие в экосистемах горизонтов и другое; б) обмен энергией в экосистемах- рассматривают лишь глав- ные категории: продуценты, консументы, диструкторы (редуцен- ты); в) продуктивность экосистемы - количество лучистой энер- гии, превращенной организмами в химическую называют первич- ной продуктивностью биоценоза, а валовая продуктивность ох- ватывает всю химическую энергию в форме произведенного орга- нического вещества, чистая же соответствует прибавке органи- ческого вещества в растениях. 5. Основные среды жизни на Земле. Здесь изучаются: а) биогеографические области - их выявление связано с ис- торическими критериями, в них существуют факторы, начало ко- торым надо искать в очень далеком прошлом по геологической шкале времени; б) наземные формации: - открытые, например: тундра, пустыня, степь - полное от- сутствие древесной растительности; - закрытые, или лесные формации, например: тайга, леса умеренного пояса, тропический лес; в) морские формации: - неритовые сообщества (живущие в условиях прилива - от- лива), - океанические сообщества; г) пресноводные формации, они хорошо изучены, имеют не- большое количество видов, изучаются: - стоячие воды (озера), - текучие воды (источники). Итак, как выяснилось, данная наука относительно молодая, и возникла она из потребности сохранить природу и самих се- бя. Аспекты изучения данной науки достаточно широки. В ней широко изучается человек, его среда обитания, взаимосвязь с природой, его влияние на среду обитания и природу. Этот по- вышенный интерес к человеку, как к объекту науки, сложился из-за существующих экологических проблем. В скором времени людям нужно будет предотвращать эти проблемы или ликвидиро- вать их последствия.