загрузка...
загрузка...
На головну

Формування наукових основ сучасної екології

  1. Amp; 10. Основні напрямки сучасної філософія історії
  2. CONV (N, основаніе_начальное, основаніе_конечное)
  3. GІІ. Викладаєте проблему групі. Разом з усіма виробляєте рішення на основі консенсусу. Виконуєте будь-яке рішення групи.
  4. I Основні інформаційні процеси і їх реалізація за допомогою комп'ютерів
  5. I. 2. 1. Марксистсько-ленінська філософія - методологічна основа наукової психології
  6. I. 2.4. Принципи та методи дослідження сучасної психології
  7. I. Основні і допоміжні процеси

Вперше термін «екологія » був вжитий в 1866 році Ернстом Геккелем, який в наступних словах визначив сутність нової науки: «Під екологією ми розуміємо загальну науку про відносини організмів до навколишнього середовища, куди ми відносимо в широкому сенсі всі" умови існування ". Вони частково органічної, частково неорганічної природи, але як ті, так і інші ... мають вельми велике значення для форм організмів, так як вони примушують їх пристосовуватися до себе »і далі:« Під екологією ми маємо на увазі науку про економію, про домашній побут тваринних організмів. Вона досліджує загальні відносини тварин як до їх неорганічної, так і до органічному середовищі, їх дружні і ворожі відносини до інших тварин і рослин, з якими вони вступають в прямі і непрямі контакти, або, одним словом, всі ті заплутані взаємовідносини, які Дарвін умовно позначив як боротьбу за існування. Ця екологія (часто також неправильно позначається як біологія у вузькому сенсі слова) до сих пір представляла головну складову частину так званої природної історії в звичайному сенсі слова ».

Екологія придбала практичний інтерес ще на зорі розвитку людства. Прийнято вважати, що цивілізація виникла тоді, коли людина навчилася використовувати вогонь, а також інші засоби і знаряддя, що дозволяють йому змінювати місце свого існування.

Як і інші галузі знання, екологія розвивалася безперервно, але нерівномірно протягом історії людства. Судячи з дійшли до нас знаряддям полювання, наскальних малюнків, люди ще на зорі становлення людства мали окремі подання про звички тварин, спосіб їхнього життя, терміни збору рослин, вживаних для їх потреб, про місця зростання рослин, способи вирощування і догляду за ними.

Деякі відомості подібного роду знаходять в збережених пам'ятках давньоєгипетської, індійської, тибетської культур. Елементи екології мають місце в епічних творах і легендах. Наприклад, в давньоіндійських сказаннях «Махабхарата» (VI-II ст. До н. Е.) Подано відомості про звички та спосіб життя близько 50 видів тварин, повідомляється про зміни чисельності деяких з них. У рукописних книгах Вавилонії є описи способів обробки землі, вказується час посіву культурних рослин, перераховуються птахи і тварини, шкідливі для землеробства. У китайських хроніках IV-II ст. до н. е. описуються умови зростання різних сортів культурних рослин.

У працях вчених античного світу - Геракліта (530-470 рр. До н. Е.), Гіппократа (460-370 рр. До н. Е.), Аристотеля (384-322 рр. До н. Е.) Та ін. - були зроблені подальші узагальнення екологічних фактів.

Аристотель в своїй «Історії тварин» описав понад 500 видів відомих йому тварин, розповів про їх поведінку. так починався перший етап розвитку науки - накопичення фактичного матеріалу і перший досвід його систематизації. Теофраст Ерезійскій (372-287 рр. До н. Е.) Описав вплив грунту і клімату на структуру рослин, що спостерігається їм на величезних просторах Стародавнього Середземномор'я. У роботах філософа вперше було запропоновано розділити покритонасінні рослини на основні життєві форми: дерева, чагарники, напівчагарники, трави. До цього періоду відноситься знаменита «Природна історія» Плінія Старшого (23-79 рр. Н. Е.).

В середні віки інтерес до вивчення природи слабшає, замінюючись пануванням схоластики і богослов'я. Зв'язок будови організмів до умов середовища толковалась як втілення волі Бога. У цей період, який тривав ціле тисячоліття, тільки поодинокі праці містять факти наукового значення. Більшість же відомостей мають прикладний характер, спираються на опис цілющих трав (Разес, 850-923 рр .; Авіценна, 980-1037 рр.), Культивованих рослин і тварин, на знайомство з природою далеких країн (Марко Поло, XIII в., Опанас Нікітін, XV ст.).

Початком нових віянь в науці в період пізнього середньовіччя є праці Альберта Великого (Альберт фон Больштедт, 1193-1280 рр.). У своїх книгах про рослинах він надає великого значення умовам їх місцеперебування, де, крім ґрунту, важливе місце приділяє «сонячному теплу», розглядаючи причини «зимового сну» у рослин; розмноження і зростання організмів ставить в нерозривний зв'язок з їх харчуванням.

Великими склепіннями середньовічних знань про живу природу були багатотомне «Дзеркало природи» Венсенаде Бове (XIII в.), «Повчання Володимира Мономаха» (XI ст.), Що ходили в списках на Русі, «Про повчаннях і подібності речей» домініканського ченця Іоанна Сієнського ( початок XIV ст.).

Географічні відкриття в епоху Відродження, колонізація нових країн стали поштовхом до розвитку біологічних наук. Накопичення і опис фактичного матеріалу - характерна риса природознавства цього періоду. Однак, незважаючи на те, що в судженнях про природу панували метафізичні уявлення, в працях багатьох дослідників природи мали місце явні свідчення екологічних знань. Вони виражалися в накопиченні фактів про різноманітність живих організмів, їх поширенні, у виявленні особливостей будови рослин і тварин, що живуть в умовах тієї чи іншої середовища, систематизації цих фактів.

Перші систематики - А. Цезальпін (1519-1603), Д. Рей (1623-1705), Ж. Турнефор (1656-1708) та інші вже стверджували, що рослини залежать від умов зростання або обробітку, географічних і кліматичних особливостей місць їх проживання і т.д.

Відомості про поведінку, звички, спосіб життя тварин, що супроводжували опис їх будови, називали «історією» життя тварин.

Відомий англійський хімік Р. Бойль (1627-1691) першим здійснив екологічний експеримент. Він опублікував результати порівняльного вивчення впливу низького атмосферного тиску на різних тварин.

У XVII ст. Ф. Реді експериментально довів неможливість самозародження скільки-небудь складних тварин.

У XVII-XVIII ст. в роботах, присвячених окремим групам живих організмів, екологічні відомості найчастіше становили значну частину (праці А. Реомюра про життя комах -1734, Л. Трамбле про гідро і моховатками -1744). Антон ван Левенгук, більш відомий як один з творців мікроскопа, був піонером у вивченні харчових ланцюгів і регуляції чисельності організмів. За творів англійського вченого Р. Бредлі видно, що він мав чітке уявлення про біологічну продуктивність.

У XVIII ст. С. П. Крашенинникова, І. І. Лепьохін, П. С. Палласом та іншими російськими географами і натуралістами в описі подорожей по Росії показувалася взаємозв'язок зміни клімату, тваринного і рослинного світу в різних частинах великої країни. У своїй капітальній праці «Зоографія» П. С. Паллас описав спосіб життя 151 виду ссавців і 425 видів птахів, такі біологічні явища, як міграція, сплячка, взаємини споріднених видів і т. Д. За визначенням Б. Є. Райкова (1947) П. С. Палласа можна вважати «одним із засновників екології тварин». Про вплив середовища на організм висловлювався М. В. Ломоносов. Так, в трактаті «Про шарах земних» (1763) він писав: «... даремно багато хто думає, що все, як ми бачимо, спочатку створено творцем ...» Зміни в неживій природі Ломоносов розглядав як безпосередню причину змін рослинного і тваринного світу. По залишках вимерлих форм (молюски та комахи) він судив про умови їх існування в минулому.

У другій половині XVIII ст. проблема впливу зовнішніх умов на живі організми знайшла відображення в роботах французького натураліста Ж.- Л. Бюффона (1707-1788). Він вважав за можливе «переродження» видів і думав основними причинами перетворення одного виду в інший вплив таких зовнішніх факторів, як «температура, клімат, якість їжі і гніт одомашнення».

У його основній праці «Природна історія» вже чітко проглядається матеріалістичний погляд на нерозривність матерії і руху. «Матерія без руху ніколи не існувала, - пише він, - рух, отже, настільки ж стара, як і матерія». Бюффон заперечує божественне походження Землі. З «Природній історії» зійшли паростки еволюціонізму Ж.-Б. Ламарка, зросла еволюційне вчення Ч. Дарвіна. Створення еволюційної концепції розвитку природи - головне теоретичне досягнення Ж.-Б. Ламарка (1744-1829). У «Філософії зоології» (1809) він дає еволюційне обгрунтування «сходи істот». Ж.-Б. Ламарк вважав вплив «зовнішніх обставин» однією з найважливіших причин пристосувальних змін організмів, еволюції тварин і рослин.

У міру розвитку зоології та ботаніки відбувалося накопичення фактів екологічного змісту, які свідчать, що до кінця XVIII ст. у натуралістів почали складатися елементи особливого, прогресивного підходу до вивчення явищ природи, змін організмів залежно від навколишніх умов, різноманіття форм живого.

Другий етап розвитку науки пов'язаний з великомасштабними ботаніко-географічними дослідженнями в природі. Справжнім основоположником екології рослин прийнято вважати А. Гумбольдта (1769-1859), який опублікував в 1807 р роботу «Ідеї про географію рослин», де на основі своїх багаторічних спостережень в Центральній і Південній Америці він показав значення кліматичних умов, особливо температурного чинника, для розподілу рослин. У східних зональних і вертикально-поясних географічних умовах у рослин різних таксономічних груп виробляються подібні «фізіономічні» форми, т. Е. Однаковий зовнішній вигляд. За розподілом і співвідношенню цих форм можна судити про специфіку фізико-географічного середовища.

З'явилися перші спеціальні роботи, присвячені впливу кліматичних факторів на поширення та біологію тварин.

У 1832 р О. Декандоль обгрунтував необхідність виділення особливої ??наукової дисципліни «епіррелогіі», що вивчає вплив на рослини зовнішніх умов і вплив рослин на навколишнє середовище або, кажучи сучасною мовою екології, екологічні фактори середовища. О. Декандоль писав: «Рослини не вибирають умови середовища, вони їх витримують або вмирають. Кожен вид, що живе в певній місцевості, за певних умов представляє як би фізіологічний досвід, який демонструє нам спосіб впливу теплоти, світла, вологості і настільки різноманітних модифікацій цих факторів ».

Число таких факторів у міру розширення і поглиблення досліджень по екології рослин зростала, а оцінка значущості окремих факторів змінювалася.

Російський учений Е. А. Еверсман розглядав організми в тісній єдності з навколишнім середовищем. У роботі «Природна історія Оренбурзького краю» (1840) він чітко ділить фактори середовища на абіотичні і біотичні, наводить приклади боротьби і конкуренції між організмами, між особинами одного і різних видів.

Екологічний напрям в зоології краще за інших було сформульовано іншим російським ученим К. Ф. Рулье (1814-1858). Він вважав необхідністю розвиток особливого напрямку в зоології, присвяченого всебічному вивченню та поясненню життя тварин, їх складних взаємин з навколишнім світом. Вчений особливо підкреслював, що в зоології, поряд з класифікацією окремих органів, потрібно виробляти «розбір явищ способу життя». Тут слід розрізняти явища життя особини, т. Е. Вибір і запасання їжі, вибір і будівництво житла і т. Д., А також «явища життя загальної»: взаємини батьків і потомства, закони кількісного розмноження тварин, відносини тварин до рослин, грунті , до фізіологічних умов середовища. Разом з цим слід вивчати періодичні явища в житті тварин - линяння, сплячку, сезонні переміщення та ін.

Отже, К. Ф. Рулье розробив широку систему екологічного дослідження тварин, залишив після себе ряд праць типового екологічного змісту. Наукові роботи К. Ф. Рулье мали значний вплив на напрямок і характер досліджень його учнів і послідовників - М. А. Северцова (1827-1885), А. Н. Бекетова (1825-1902). Так, Н. А. Северцов в книзі «Періодичні явища в житті звірів, птахів і плазунів Воронезької губернії» вперше в Росії виклав глибокі екологічні дослідження тваринного світу окремого регіону.

Таким чином, вчені початку XIX в. аналізували закономірності організмів і середовища, взаємовідносини між організмами, явища пристосовності і пристосованості.

Подальший розвиток науки екології відбулося на базі еволюційного вчення Ч. Дарвіна (1809-1882). Він по праву є одним з основоположників класичної екології. У книзі «Походження видів» (1859) їм показано, що «боротьба за існування» в природі призводить до природному відбору, т. Е. Є рушійним фактором еволюції. Стало ясно, що взаємини живих істот і зв'язку їх з неорганічними компонентами середовища ( «боротьба за існування») - велика самостійна область досліджень.

Перемога еволюційного вчення в біології відкрила, таким чином, третій етап в історії екології, для якого характерно подальше збільшення числа і глибини робіт з екологічних проблем. У цей період завершилося відділення екології від інших наук.

Екологія, народившись в надрах біогеографії, в кінці XIX ст., Завдяки вченню Ч. Дарвіна, перетворилася в науку про адаптаціях організмів.

Як вже говорилося вище, термін «екологія» для нової галузі знань вперше був запропонований німецьким зоологом Е. Геккелем в 1866 р Е. Геккель відносив екологію до біологічних наук і наук про природу, які цікавляться всіма сторонами життя біологічних організмів. Термін «екологія» в подальшому отримав загальне визнання.

У другій половині XIX ст. головним в екології було вивчення способу життя тварин і рослин, їх адаптивності до кліматичних умов: температурі, світлового режиму, вологості і т. д. У цій області був зроблений ряд важливих узагальнень, досліджень. Данська ботанік Е. Вармінг в книзі «Екологічна географія рослин» (1895) викладає основи екології рослин, чітко формулює її завдання. Виклавши основні положення екології окремих рослин і рослинних угруповань, він створив струнку систему фітоекологіческіх поглядів.

А. Н. Бекетов в науковій роботі «Географія рослин» (1896) вперше сформулював поняття біологічного комплексу як суми зовнішніх умов, встановив зв'язок особливостей анатомічного і морфологічної будови рослин з їх географічним поширенням, вказав на значення фізіологічних досліджень в екології. Їм же були детально розроблені питання міжвидових і внутрішньовидових взаємовідносин організмів.

В кінці 70-х рр. XIX ст. паралельно з даними дослідженнями виник новий напрям. Німецький гідробіолог К. Мебіус в 1877 р на основі вивчення устричних банок Північного моря обгрунтував уявлення про біоценозі, як про глибоко закономірний поєднанні організмів в певних умовах середовища. Біоценози, або природні співтовариства, по К. Мебіус, обумовлені тривалою історією пристосування видів один до одного і до вихідної екологічній обстановці. Він стверджував, що всяка зміна будь-якого фактора біоценозу викликає зміни в інших факторах останнього. Його робота «Устриці і устричне господарство» започаткувала біоценологіческім досліджень в природі.

Вивчення спільнот в подальшому збагатилося методами обліку кількісних співвідношень організмів.

Вчення про рослинних співтовариствах відокремилося в окрему галузь ботанічної екології. Значна роль в цьому належить російським вченим С. І. Коржинський та І. К. Пачоським, який назвав нову науку «фіто-соціологією», перейменовану пізніше в «Фітоценологія», а потім в геоботаніку.

До цього ж періоду відноситься діяльність знаменитого російського вченого В. В. Докучаєва (1846-1903). У своїй праці «Вчення про зони природи» він писав, що раніше вивчалися окремі тіла, явища і стихії - вода, земля, але не їх співвідношення, не та генетична віковічна і завжди закономірний зв'язок, яка існує між силами, тілами і явищами, між мертвої і живою природою, між рослинними, тваринними та мінеральними царствами з одного боку, людиною, його побутом і навіть духовним світом, з іншого. Вчення Докучаєва про природні зони мало виняткове значення для розвитку екології. В цілому його роботи лягли в основу геоботанічних досліджень, поклали початок вченню про ландшафтах, дали поштовх широким дослідженням взаємовідносин рослинності і ґрунту. Ідея Докучаєва про необхідність вивчення закономірностей життя природних комплексів отримала подальший розвиток у вченні В. Н. Сукачова про біогеоценозах.

До початку XX в. оформилися основні екологічні школи гідробіологів, фітоценологія, ботаніків і зоологів, в кожній з яких розвивалися певні сторони екологічної науки.

У 1910 р на III Ботанічному конгресі в Брюсселі екологія рослин розділилася на екологію особин і екологію співтовариств. За пропозицією швейцарського ботаніка К. Шретера екологія особин була названа аутекологію (Від грец. Autos - сам і екологія), а екологія співтовариств - сінекологіі (Від грецької приставки syn - разом). Такий же розподіл незабаром було прийнято і в зооекологіі.

З'явилися перші екологічні зведення: керівництво до вивчення екології тварин Ч. Адамса (1913), книга В. Шелфорда про спільнотах наземних тварин (1913), С. А. Зернова по гідробіології (1913) та ін.

У 1913-1920 рр. були організовані екологічні наукові товариства, засновані журнали. Екологію почали викладати в ряді університетів.

Авторитетний вчений Росії початку XX в., Ботанік І. П. Бородін, виступаючи в 1910 р на XII з'їзді російських природознавців і лікарів з доповіддю «Про охорону дільниць рослинності, цікавих з ботаніко-географічної точки зору», пристрасно закликав своїх колег охороняти природу і виконувати тим самим «наш моральний обов'язок», порівнюючи цю справу з охороною історичних пам'яток. Бородін особливо цікавився унікальними природними об'єктами. Будь-пам'ятник природи, неважливо - великий або маленький, являє собою, на його думку, національний скарб. «Це такі ж унікуми, як картини, наприклад, Рафаеля - знищити їх легко, але відтворити немає можливості».

Г. А. Кожевников (1917) стверджував, що до числа факторів, які поглиблюють руйнівні наслідки війни і революції, відносяться кричуща відсталість, безкультур'я, відсутність розвиненої технології і будь-якого громадянського обов'язку. Г. А. Кожевников сформулював три етапи становлення ставлення людини до природи. Росія, на його думку, знаходиться на перехідній стадії від першого - первісного, хижацького етапу до другого, орієнтованого на зростання і розвиток. Навіть при відсутності війни і соціальних потрясінь потужні структурні чинники мали б стати на заваді швидкому переходу до третього етапу, орієнтованому на охорону природи. Г. А. Кожевников, грунтуючись на даному твердженні, виступав за раціоналізацію і модернізацію економіки і її соціальної структури.

на четвертому етапі розвитку історії екології після різнобічних досліджень до тридцятих років XX ст. визначилися основні теоретичні уявлення в області біоценології: про кордони і структурі біоценозів, ступеня стійкості, можливості саморегуляції цих систем. Поглиблювалися дослідження взаємозв'язків організмів, що лежать в основі існування біоценозів.

Проблему взаємодії живих організмів з неживою природою детально розробив В. І. Вернадський в 1926 р, підготувавши умови для поняття єдності біологічних організмів з фізичної середовищем їхнього життя.

Великий внесок в фітоценологичеських дослідження внесли в Росії В. Н. Сукачов, Б. Н. Келлер, В. В. Альохін, А. Г. Раменський, А. П. Шенников, за кордоном - Ф. Клементс в США, К. Раункиер в Данії, Г. Дю Ріє в Швеції, І. Браун-Бланк в Швейцарії. Ними були створені різноманітні системи класифікації рослинності на основі морфологічних (фізіологічних), еколого-морфологічних, динамічних та інших особливостей спільнот, розроблені уявлення про екологічні індикаторах, вивчені структура, продуктивність, динамічні зв'язки фітоценозів.

У 30-40-х рр. XX ст. з'явилися нові зведення з екології тварин, де викладалися теоретичні проблеми загальної екології: К. Фредерікса (1930), Ф. Боденгеймера (1935) та ін.

У розвиток загальної екології значний внесок вніс Д. Н. Кашкаров (1878-1941). Йому належать такі фундаментальні праці, як «Середовище і суспільство», «Життя пустелі». Він є автором першого підручника в нашій країні з основ екології тварин (1938). З ініціативи Д. Н. Кашкарова регулярно видавався збірник «Питання екології та біоценології».

В цей же період оформилася нова область екологічної науки - популяційна екологія. Англійський учений Ч. Елтон в книзі «Екологія тварин» (1927) перемикає увагу з окремого організму на популяцію як одиницю, яку слід вивчати самостійно. На цьому рівні виявляються свої особливості екологічних адаптацій і регуляцій.

На розвиток популяційної екології в нашій країні вплинули С. А. Северцов, Е. Н. Синськая, І. Г. Серебряков, М. С. Гіляров, М. П. Наумов, Г. А. Вікторова, Т. А. Работнова , А. А. Уранова, С. С. Шварц та ін.

Е. Н. Синськая (1948) провела дослідження щодо з'ясування екологічного та географічного поліморфізму видів рослин.

І. Г. Серебряковим була створена нова, більш глибока класифікація життєвих форм.

М. С. Гіляров (1949) висунув припущення, що грунт послужила перехідною середовищем у завоюванні членистоногими суші.

Дослідження С. С. Шварца еволюційної екології хребетних тварин привели до виникнення палеоекології, завданням якої є відновлення картини способу життя вимерлих форм.

На початку 40-х рр. XX ст. в екології виникає новий підхід до досліджень природних екосистем. Г. Гаузе (1934) проголосив свій знаменитий принцип конкурентного виключення, вказавши на важливість трофічних зв'язків, як основного шляху для потоків енергії через природні співтовариства, що стало вагомим внеском у появу концепції екосистеми.

Англійський вчений А. Тенсли в 1935 р в роботі «Правильне і неправильне використання концепцій і термінів в екології рослин» ввів в екологію термін «екологічна система». Основне досягнення А. Тенсли полягає в успішній спробі інтегрувати біоценоз з біотопом на рівні нової функціональної одиниці - екосистеми.

У 1942 р В. Н. Сукачов (1880-1967) обгрунтував уявлення про біогеоценозі. Тут знайшла відображення ідея єдності сукупності організмів з абіотичним оточенням, про закономірності, що лежать в основі всієї спільноти і навколишнього неорганічної середовища - кругообігу речовини і перетвореннях енергії.

У 1942 р американський вчений Р. Ліндеман виклав основні методи розрахунку енергетичного балансу екологічних систем. З цього періоду стали принципово можливими розрахунки і прогнозування граничної продуктивності популяції і біоценозів в конкретних умовах середовища. Почалися роботи по точному визначенню продуктивності водних угруповань (Г. Г. Винберг, 1936).

Розвиток екосистемного аналізу привело до відродження на новій екологічній основі вчення про біосферу, що належить найбільшому вченому В. І. Вернадського, який в своїх ідеях набагато випередив сучасну йому науку. У його інтерпретації біосфера постала як глобальна екосистема, стабільність і функціонування якої засновані на екологічних законах забезпечення балансу речовини і енергії.

У 50-90 рр. XX ст. питань екології присвячені роботи відомих вітчизняних і зарубіжних дослідників: Р. Дажо (Основи екології, 1975), Р. Риклефс (Основи загальної екології, 1979), Ю. Одума (Основи екології, 1975; Екологія, 1986), М. І. Будико (Глобальна екологія, 1977), Г. А. Новикова (Основи загальної екології та охорони природи, 1979), Ф. Рамада (Основи прикладної екології, 1981), В. Тішлер (Сільськогосподарська екологія, 1971), С. Г. Спурр, Б. В. Барнеса (Лісова екологія, 1984), В. А. Радкевича (Екологія, 1983,1997), Ю. А. Ізраеля (Екологія та контроль природного середовища, 1984), В. А. Ковда (Біогеохімія грунтового покриву, 1985), Дж. М. Андерсона (Екологія і науки про навколишнє середовище: біосфера, екосистеми, людина, 1985), Г. В. Стадницького, А. І. Родіонова (Екологія, 1988,1996), Н. Ф. Реймерс ( природокористування, 1990; Екологія, 1994), Г. Л. Тишкевич (Екологія та агрономія, 1991), Н. М. Чернова, А. М. Билов (Екологія, 1988), Т. А. Акімової, В. В. Хаскин (Основи екорозвитку, 1994; Екологія, 1998), В. Ф. Протасова, А. В. Молчанова (Екологія, здоров'я та природокористування в Росії, 1995), Н. М. Мамедова, І. Т. Суравегиной (Екологія, 1996) , К. М. Петрова (Загальна екологія, 1996), А. С. Степановских (Загальна екологія, 1996,2000; Екологія, 1997, 2003; Охорона навколишнього середовища, 1998,2000) і ін.

Великий внесок у формування наукових основ сучасної екології роботами в області взаємин людини і природи, соціально-економічних аспектів екології та природи внесли: Н. Ф. Реймерс (1931-1993), автор книг «Азбука природи. Мікроенціклопедія біосфери »(М .: Знание, 1980); «Природокористування: Словник-довідник» (М .: Думка, 1990); «Екологія - теорії, закони, правила, принципи і гіпотези» (М .: Росія молода, 1994) та ін .; Н. Н. Моісеєв (1917-2000), доктор фізико-математичних наук, академік, відомий як учений зі світовим ім'ям. Основні напрямки його наукової діяльності в галузі екології та природокористування: методи оптимізації природокористування; математичні моделі динаміки біосфери; методологічні питання взаємовідношення біосфери і суспільства; моделі стабільності біосфери в умовах антропогенних впливів.

Аналізуючи історію екології як науки, не можна не помітити, що розвиток екології затрималося мінімум на п'ять-десять років у порівнянні з такими дисциплінами, як ембріологія і генетика. Перерахуємо деякі причини відставання екології:

1. Недооцінка існування фундаментальних законів, що застосовуються до всього живого, таких же, як у фізиці, математиці, інших точних науках. Більш того, швидше за все відомі нам фундаментальні закони розвитку матерії є окремими випадками законів екології.

2. Ступінь розвитку наукових знань, яка змушувала вчених до вивчення ізольованих природних явищ, як якби вони були незалежні і не пов'язані один з одним. Французький вчений О. Конт в своїх працях проводив думку про жорсткі бар'єри між науками. Для деяких вчених такий підхід став звичним. Він змушував їх розглядати предмети і явища поза існуючих між ними взаємозв'язків, тоді як системний підхід - основна вимога при розгляді наукових фактів в сукупності. Ці штучні бар'єри руйнуються в XX в. з появою нових галузей знання, що сформувалися на основі злиття окремих наук - фізики і хімії, хімії та біології.

3. Відсутність реальних перспектив її розвитку аж до 30-х рр. XX ст. Здавалося, що ця наука на відміну, наприклад, від медицини, не може мати практичного застосування і повинна обмежуватися суто науковими рамками, носити описовий характер.

Однак, в кінці XX ст. відбувається неминуча «екологізація» науки. Це пов'язано з усвідомленням величезної ролі екологічних знань, з розумінням того, що діяльність людини часто не просто завдає шкоди навколишньому середовищу, а й впливає на неї негативно, змінюючи умови життя людей, загрожує самому існуванню людства.

В даний час все більшого значення набуває захист навколишнього середовища від негативного впливу людської діяльності, відновлення сприятливого для життя і здоров'я людини якості середовища проживання, оптимізація взаємовідносин «людина - суспільство - природа».

Основні поняття

Сучасна екологія, як будь-яка інша фундаментальна наука, має власну методологію, ряд основних понять, термінів, визначень, правил, принципів і чітких законів.

У планетарному масштабі основним поняттям класичної екології є біосфера.

біосфера - (Від грец. Bios - життя і sphaira - куля) - оболонка планети, склад, енергетика і організація якої обумовлюються взаємодією її компонентів (біогеноценотіческій покрив Землі). Біосфера є природним місцем існування будь-якого живого організму.

Природне середовище - Це все живе і неживе, що оточує організми, і з чим вони взаємодіють. Розрізняють повітряне, водне та ґрунтове середовище, останнім може бути і тіло іншого організму (для паразитуючих організмів).

Основний (елементарної) функціональною одиницею біосфери є екосистема.

екосистема - Єдиний природний комплекс, утворений за великий період часу живими організмами і середовищем, в якому вони існують, в якому всі компоненти тісно пов'язані обміном речовини і енергії. Екосистемою може стати лише середовище, де має місце стабільність і чітко функціонує внутрішній кругообіг речовини і енергії.

Кругообіг речовини і енергії - Закономірний процес багаторазового участі речовини і енергії цієї речовини, космічної, інших форм енергій в явищах, що протікають в біосфері і визначають характер цих явищ.

біогеоценоз - Сукупність на відомому протязі земної поверхні однорідних природних явищ (атмосфери, гірської породи, грунту і гідрологічних умов, рослинності, тваринного світу та світу мікроорганізмів), що має свою, особливу специфіку і взаємодію становлять її компонентів, певний тип обміну речовиною і енергією між собою і іншими явищами природи.

Елементарними одиницями біогеоценозу є біоценоз і біотоп.

біоценоз - Спільнота організмів (продуцентів, консументів і редуцентов), які живуть в межах одного біотопу, пов'язане певними відносинами між собою і навколишнім середовищем.

біотоп - Природне, щодо однорідне простір певного природного біоценозу. Біотоп включає в себе мінеральне і органічна речовина, а також життєвий простір певного біотопу.

У сучасній екології розрізняють біоценози суші, води, природні та антропогенні, насичені і ненасичені, полночленние і неполночленние.

Спільнота - Це система взаємодіючих, диференційованих по екологічних нішах видів тварин і рослин, часто конкурують один з одним. Поняття «спільнота» часто вживається в класичній екології, як синонім біоценозу.

популяція - Сукупність особин одного виду, що має загальний генофонд і населяють певний простір з відносно однорідними умовами проживання. Все популяції мають властивість, завдяки якому вони підтримують свою чисельність на оптимальному рівні в умовах середовища, які постійно змінюються. Цим властивістю є гомеостаз.

гомеостаз - Стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи (екосистеми), яке підтримується регулярним відновленням її основних елементів і матеріально-енергетичного складу, а також постійним функціональним саморегулюванням компонентів.

вид (Біологічний) - сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися один з одним і мають спільний генофонд. Це основна структурна одиниця в системі живих організмів. Види мають морфологічні, фізіолого-біохімічні, еколого-географічні (биогеографические) і генетичні характеристики.

біомаса - Виражене в одиницях маси або енергії кількість живої речовини тих чи інших організмів, що припадає на одиницю площі або об'єму.

жива речовина - Сукупність тіл живих організмів, що населяють землю.

продуктивність біологічна - Швидкість продукування біомаси популяцією або спільнотою (екосистемою) на даній площі за одиницю часу. Розрізняють первинну - біомаса надземних і підземних органів, а також енергія і біогенні леткі речовини, що виробляються продуцентами на одиниці площі за одиницю часу, і вторинну - біомаса, енергія і біогенні леткі речовини, що виробляються усіма консументами на одиниці площі за одиницю часу.

Катаценоз - Заключна стадія вимирання біотичної спільноти, деградація біотичної середовища.

клімакс - Завершальна фаза биогеоценотическом сукцессии; завершальний етап розвитку біогеоценозів в даних умовах існування; завершальна досить стійка фаза (не змінюється протягом десятиліть) природної біогеноценотіческой сукцессии, яка відповідає екологічним умовам даної місцевості в певний період геологічного часу.

сукцесія - Послідовна зміна біоценозів, яке виникає на одній і тій же території (біотопі) під впливом природних або антропогенних факторів.

ентропія - Величина, що характеризує міру пов'язаної енергії (?S), яка в ізотермічних процесах не може перетворитися в роботу. Є мірою безладдя в живих системах.

негентропії - Величина, зворотна ентропії; міра віддаленості від стану енергетичної рівноваги, прагнення до нерівномірності. Негентропії збільшується зі зростанням організованості системи.

Ці та цілий ряд інших понять більш широко будуть розкриті далі у відповідних розділах і главах.

Основні екологічні закони:

1. біогенетичний - онтогенез є коротке і швидке повторення філогенезу, в ході якого індивідуальний розвиток служить джерелом нових напрямків еволюції, а вона відбивається на онтогенезі.

2. біогенних міграції атомів В. І. Вернадського - міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється живою речовиною і в середовищі, геохімічні особливості якої обумовлені живою речовиною.

3. Фізико-хімічного єдності живого речовини В. І. Вернадського - жива речовина фізико-хімічно єдине. При всій разноколічественності живих організмів вони настільки фізико-хімічно схожі, що шкідливе для одних не може бути абсолютно байдуже для інших.

4. Десяти відсотків - среднемаксімальний перехід з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший становить 10%. 10% енергії або речовини в енергетичному вираженні, як правило, не веде до несприятливих наслідків для екосистеми і втрачає енергію трофічного рівня.

5. Копа - нові групи організмів відбуваються не від вищих глубокоспеціалізірованних представників предкової груп, а від малоспеціалізованних форм, що зберігають еволюційну пластичність.

6. Одного відсотка - зміна енергетики природної системи в межах до 1%, як правило, не виводить її з рівноважного стану.

7. односпрямованим потоку енергії - енергія, яку отримує співтовариство (біогеоценоз, екосистема) і яка засвоюється продуцентами, разом з їх біомасою необоротно передається консументам першого, другого і т.д. порядків, а потім редуцентам з падінням потоку енергії на кожному трофічному рівні в результаті процесів, що супроводжують дихання. У зворотний потік надходить незначна кількість енергії (не більше 0,24%), тому говорити про кругообіг енергії не може йтися.

8. Відповідності умов середовища генетичної обумовленості організму - вид організмів може існувати доти і остільки, оскільки навколишнє його природне середовище відповідає генетичним можливостям пристосування цього виду до її коливань.

9. Екологічної кореляції - в екосистемі всі вхідні в неї види функціонально відповідають один одному, і знищення одного виду або їх групи завжди в кінцевому підсумку веде до зникнення взаємопов'язаних інших видів. Вид ніколи не зникає один, але завжди разом з взаємопов'язаними формами.

Існує ще ряд законів загальної біології, генетики, інших природничих дисциплін, які повинні враховуватися для усвідомлення екологічних процесів.

Основні правила екології:

1. Адаптивної радіації - філогенез будь-якої групи організмів супроводжується її поділом (дивергенції) на ряд окремих дочірніх стовбурів, види яких освоюють різні екологічні умови.

2. Аллена - виступаючі частини тіла теплокровних тварин в холодному кліматі коротше, ніж в теплому, тому вони віддають менше тепла в навколишнє середовище.

3. Бергмана - у теплокровних тварин, схильних до географічної мінливості, в середньому розміри тіла особин більше у популяцій, що живуть в більш холодних частинах ареалу виду.

4. Вавилова - види і роди, генетично близькі, характеризуються подібним поруч спадкової мінливості.

5. К. Мебіуса-Г. Ф. Морозова - види в біоценозі пристосовані один до одного настільки, що їх спільнота становить внутрішньо суперечливе, але єдине системне ціле.

6. Географічного оптимуму - в центрі видового ареалу зазвичай існують оптимальні для виду умови існування, що погіршуються до периферії області існування виду.

7. Обов'язковості заповнення екологічних ніш - порожня екологічна ніша завжди буває природно заповнена.

8. Необоротності еволюції - організм (популяція, вид) не може повернутися до колишнього стану, вже здійсненому в ряді його предків, навіть повернувшись в середу їхнього життя.

9. Чергування головних напрямків еволюції - в історії монофілетичної групи організмів за періодом великих еволюційних перебудов (ароморфоза) завжди настає період приватних пристосувань (аллогенеза, катагенеза, гіпогенезія і т.д.). Освоєння нового середовища або великі морфофизиологические перетворення завжди ведуть до спалаху видоутворення.

Основні принципи:

1. В. Оллі - агрегація (скупчення) особин, як правило, посилює конкуренцію між ними за харчові ресурси і життєвий простір, призводить до підвищеної здатності групи до виживання, що пов'язано з зростаючій при великій агрегації особин конкурентоспроможності групи по відношенню до інших видів.

2. Винятки гауз - два види не можуть існувати в одній і тій же місцевості, якщо їх екологічні потреби ідентичні, тобто, якщо вони займають одну і ту ж екологічну нішу.

3. Засновника - особина-засновник нової ізольованою колонії або острівної популяції несе в собі лише незначну частину генетичної інформації, закладеної в популяції (вигляді), звідки походить особина-засновник.

4. Харді-Вайнберга - при відсутності зовнішнього тиску будь-якого фактора частоти генів в нескінченно великий панміктіческой популяції стабілізуються протягом однієї зміни поколінь.

Тільки знання основних законів, принципів і правил класичної екології, їх усвідомлене застосування на практиці може забезпечити дієву охорону і захист навколишнього середовища.

 



Попередня   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   Наступна

Організація екологічного моніторингу | Пріоритетності в системі моніторингу | Довкілля та природокористування | Міжнародне співробітництво в галузі охорони навколишнього середовища | Система управління навколишнім середовищем на виробництві | Екологічна служба організації | Довкілля | екологічна сертифікація | екологічна паспортизація | Екологічний аудит |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати