загрузка...
загрузка...
На головну

ЕКОЛОГІЯ ЯК НАУКА

  1.  Quot; Юридична антропологія - наука про людину як
  2.  VI. геоекології
  3.  VII. Екологія систем ТГСВ
  4.  арабомовних НАУКА
  5.  Астрологія, "наука про числа" і інші форми ворожіння
  6.  Астрологія, «наука про числа» та інші форми ворожіння
  7.  Бальзак і наука.

Як самостійна наука екологія сформувалася приблизно до 1900 р Термін «екологія» був запропонований німецьким біологом Ернстом Геккелем в 1869 р Отже, це порівняно молода наука. Але саме вона переживає в даний час період швидкого зростання. Екологія (від грец. Oicos-будинок і logos - наука) в буквальному сенсі - наука про местообитании. Існує багато визначень екології як науки, однак переважна більшість сучасних дослідників вважає, що екологія - це наука, що вивчає умови існування живих організмів і взаємозв'язку між організмами і середовищем, в якому вони мешкають. Поняття екології дуже широко, тому в залежності від акценту на тій чи іншій її задачі змінюється і саме формулювання. Для «довгострокового вжитку» найкращим визначенням може бути, наприклад, таке: «Екологія - це біологія навколишнього середовища». Один з вітчизняних екологів А. С. Данилевський давав таке визначення: «Екологія - наука про структуру і функції екологічних систем і про механізми, що забезпечують їх гомеостаз». Для останніх десятиліть

XX ст. найбільш підходить одне з визначень екології, наведене в повному словнику Вебстера: «Предмет екології - це сукупність або структура зв'язків між організмами і середовищем».

Змагаючись один з одним в точності і стислості формулювань, автори забувають, що ще Ернст Геккель дав цій науці вичерпне визначення: «Під екологією ми розуміємо суму знань, що відносяться до економіки природи: вивчення всієї сукупності взаємовідносин тварини з навколишнім середовищем, як органічної, так і неорганічної, і перш за все - його дружніх або ворожих відносин з тими тваринами і рослинами, з якими воно прямо або побічно вступає в контакт. Одним словом, екологія - це вивчення всіх складних взаємин, які Дарвін назвав умовами, що породжують боротьбу за існування ».

Екологія, як і будь-яка наука, має два аспекти. Один - це прагнення до пізнання заради самого пізнання, і в цьому плані на перше місце ставиться пошук закономірностей розвитку природи, а також їх пояснення; інший - застосування зібраних знань для вирішення проблем, пов'язаних з навколишнім середовищем. Стрімке підвищення значимості екології пояснюється тим, що жоден з питань величезної практичної важливості в даний час не можна вирішити без урахування зв'язків між живими і неживими компонентами природи.

Практичний вихід екології можна бачити, перш за все, в рішенні питань природокористування; саме вона повинна створити наукову основу експлуатації природних ресурсів. Ми можемо констатувати, що зневага законами, лежать в основі природних процесів, призвело до серйозного конфлікту людини і природи. «Абсолютно ясно, - пише американський еколог Р. Риклефс, що ніяких очевидних способів виправити завдану природі шкоду не існує, та й звинувачення, що пред'являється людині за його обурливе ставлення до середовища, слід будів

ить не на такому очевидних фактах, як скидання в річки стічних вод, обприскування посівів пестицидами, рушниці і гарпуни мисливців, вихлопні гази автомашин, які розповзаються в різні боки передмістя. Людині слід пред'явити звинувачення в тому, що він не зумів з належною увагою поставитися до законів, що лежать в основі економіки природи ».

Закони, що лежать в основі природних процесів, будуть в центрі нашої уваги. Однак перш необхідно зупинитися на стосунках екології та охорони природи. Західні вчені зазвичай розрізняють науку екологію і науки про навколишнє середовище. Екологія вивчає три групи факторів середовища, які впливають на організми: абіотичні, біотичні і антропогенні. Охорона природи розглядає тільки третій фактор - вплив людини на середу, і то не в усьому збігається з общеекологіческім підходом. Охорона природи і ширше і вже розділу екології, який досліджує вплив антропогенного чинника на природу. Вже - бо, що аналізується не будь-яке вплив, а лише те, наслідок якого може мати значення для життя людського суспільства. Ширше - тому, що розглядається вплив антропогенного чинника не тільки на органічний світ, але і на неживу природу.

Зазвичай охорону природи розглядають як галузь практики, маючи на увазі комплекс державних, міжнародних і громадських заходів, спрямованих на раціональне природокористування, відновлення, множення і охорону природних ресурсів для блага людського суспільства. Нерідко, однак, охорона природи трактується як наука, що вивчає соціальний обмін речовин, або обмін речовин між природою і суспільством. Інтенсивність стихійного обміну речовиною і енергією між суспільством і природою до теперішнього часу настільки зросла, що представляє серйозну небезпеку для подальшого існування людства. Суспільство за ступенем свого впливу на природу стає геологічною силою. Досить сказати, що в усьому світі в результаті гірничодобувних і земляних робіт на земну поверхню еже-

придатно виноситься близько 5 куб. км породи, а це всього в 3 рази менше, ніж забирають в океан все річки нашої планети. За останні 500 років на поверхню з надр вилучено не менше 50 млрд. Тонн вуглецю, 2 млрд. Тонн заліза. Всього за останнє сторіччя промисловість викинула в атмосферу близько 360 млрд. Тонн вуглекислого газу, що збільшило його концентрацію майже на 13%.

Відкриваючи землю, людство переміщує масу грунту, в 3 рази перевершує кількість вулканічних порід, що надходять на земну поверхню з надр за той же термін. Діяльність людини вже призводить до зміни геохімії окремих районів за рахунок розсіювання деяких елементів, сконцентрованих раніше в родовищах. Це таїть в собі великі небезпеки, бо всі організми, включаючи і саму людину, пристосувалися в ході еволюції до існуючого поєднанню хімічних елементів у навколишньому середовищі.

Для того щоб внести ясність в предмет і завдання екології як науки, охарактеризуємо взаємовідносини її з іншими областями біології. Зручно це зробити за допомогою прийому, використаного Ю. Одум в його фундаментальній праці «Основи екології» (1975). Якщо образно уявити структуру біології у вигляді «листкового пирога» (рис. 1.1), то його можна «розрізати на шматки» двома способами: по-перше, ділити по горизонталі-тоді отримаємо фундаментальні науки, такі як морфологія, фізіологія, генетика, теорія еволюції, молекулярна біологія, біологія розвитку та ін., які вивчають основні властивості життя і не обмежуються дослідженням окремих груп організмів. Але можна розрізати «пиріг» і по вертикалі. Тоді отримаємо «таксономические» науки, що займаються вивченням природничих груп живих організмів. Серед цих наук - ботаніка, зоологія і мікробіологія.

У свою чергу, кожна з них об'єднує більш приватні науки, які мають справу з власної порівняно вузькою групою живих організмів. Відповідно до цього ми маємо право розділити зоологію на протозоологію, ентомологію, іхтіологію, орнітологію і т. Д. Екологія від-

Мал. 1.1. «Листковий пиріг» біології (по Одуму, 1975). Пояснення в тексті.

носиться до фундаментальних розділах біології і є складовою частиною кожного таксономічного підрозділу. Ми можемо говорити про екологію рослин, екології тварин, екології мікроорганізмів, а розглядаючи більш приватні елементи цих розділів, і про екологію птахів, риб, комах і т. Д.

У свою чергу, екологія поділяється ще на чотири горизонту, що відповідають різним рівням біологічної організації: від індивідуума через популяцію і співтовариство до екосистемі. Для отримання більш наочної картини, яка визначає предмет і завдання екології, можна вертикально розділити «екологічний» шар не за принципом систематичних таксонів, а по більш загальним принципам біологічної організації, таким як форма, функція, розвиток, регуляція і адаптація. Якщо ми розглянемо всі секції горизонту, відповідного товариства, то виявимо секцію форми, що визначає чисельність і різноманітність видів; секцію функції, що з'ясовує взаємовідносини між популяціями хижака і жертви і обопільними впливами конкурі-

рующих видів; секцію розвитку, що вивчає зміну видів, наприклад при переході від розчищеної землі до лісу; секцію регуляції, що досліджує здатність спільноти підтримувати властиву йому стабільність; і секцію адаптації, що вивчає еволюцію пристосувань. Якщо ж вибрати якусь одну «стопку секцій», наприклад ту, яка відповідає функції, то на рівні екосистеми будуть розглядатися потоки енергії і круговорот речовин, на рівні спільноти - взаємини хижак-жертва (гетеротіпіческіе реакції) і міжвидова конкуренція, на рівні популяцій - народжуваність, смертність, імміграція та еміграція; на рівні організму - фізіологія і поведінку особин.

1.2. ПІДРОЗДІЛИ ТА ТЕМАТИКА ЕКОЛОГІЇ

Для того щоб більш точно визначити сферу компетенції екології, розглянемо спектр рівнів організації живої матерії:

Основна область компетенції екології - рівень екосистем, але ж вона стосується і наступний рівень, і на два попередніх. Проаналізуємо кожен рівень окремо.

Найменш відомий небіологам популяційно-видовий рівень. Зупинимося коротко на концепції виду. У 1809 р, т. Е. За півстоліття до знаменитого праці Ч. Дарвіна «Походження видів шляхом природного відбору, або збереження обраних порід в боротьбі за життя», Ж. Б. Ламарк - найбільш яскравий еволюціоніст додарвінского періоду видає свою філософію зоології, в якій для пояснення принципу побудови системи тварин висуває наступні тези:

1. Види змінюються, хоча і вкрай повільно.

2. Види пов'язані непомітними переходами так, що кордони виду розпливаються. Іншими словами, види реально не суще-

обхідних: поняття вид привноситься людиною для зручності класифікації.

Ми згадали точку зору Ж. Б. Ламарка, щоб з більшою силою підкреслити, що вид реальний, так як йому притаманний цілий ряд об'єктивних характеристик. Розглянемо сім з них:

1. Специфічний тип організації: сукупність характерних ознак, що дозволяють відрізнити особин даного виду від особин іншого.

2. Географічна визначеність: існування особин виду в конкретному місці на земній кулі; ареал - район проживання особин єдиного виду.

3. Екологічна визначеність: особини виду живуть в конкретному діапазоні фізичних факторів середовища, таких як температура, вологість, тиск і ін.

4. Дифференцированность, т. Е. Вид складається з більш дрібних груп особин.

5. Дискретність виду: особини даного виду відокремлені від особин іншого розривом - хіатуса. Хіатус визначається дією ізолюючих механізмів, таких як розбіжність термінів розмноження, використання специфічних поведінкових реакцій, стерильність гібридів і ін.

6. Відтворюваність - може здійснюватися безстатевим шляхом (ступінь мінливості низька) і статевим (ступінь мінливості висока, так як кожен організм поєднує ознаки батька і матері).

7. Певний рівень чисельності, яка зазнає періодичні (хвилі життя) і неперіодичні зміни.

Перш за все, в поле зору екології потрапляють закономірності взаємин і взаємозв'язків окремих особин і їх популяцій між собою і з умовами неорганічної середовища. Екологія має справу в основному з тим боком взаємодії організмів з середовищем, яка обумовлює розвиток, розмноження і виживання особин, структуру і динаміку популяцій і співтовариств і їх роль в протікають в біоценозах процесах. Наприклад, фізіолог вивчає залежність від температури процесів, що відбуваються в організмі, еколог ж з'ясовує, як впливає зміна температури на інтенсивність розмноження і плодючість організмів,

тривалість їх онтогенезу, на характер харчових зв'язків, швидкість і напрямок біологічних процесів, що беруть участь в круговороті речовин в екологічних системах.

Відмінності в розумінні предмета між фізіологом і екологом, що вивчають один і той же живий організм, добре визначив в 1930 р Плантефоль: фізіолог вивчає організм, поміщений в штучні умови середовища, і потім здійснює синтез отриманих розрізнених даних; еколог ж розглядає організм в природній обстановці, де діють постійно мінливі сили. Можна привести багато випадків невідповідності між результатами, отриманими в лабораторних умовах і в природі. Так, розподіл в природному середовищі існування морської зірки Echinaster і рака-самітника Eupagurus обумовлено стеногалінние, т. е. їх високою вимогливістю до підвищеної солоності води, але в лабораторних умовах вони виявляються стійкими до сильного, навіть швидко наступаючого опріснення води.

Взаємовідносини особин або груп особин того чи іншого виду з умовами середовища становить предмет одного з основних розділів загальної екології - аутекологія. Аутекологіческіе дослідження зазвичай складають важливу частину сучасних ботанічних, зоологічних, порівняльно-фізіологічних та інших робіт. Для еколога важливі ті їх результати, які дозволяють з'ясувати місце і роль досліджуваного виду в екосистемі. Детальні екологічні дослідження найбільш істотні стосовно видам, граючим значної ролі в екосистемах. Особливо важливі ті прояви життєдіяльності даного виду, які обумовлюють найголовніші його зв'язку з іншими входять в екосистему видами.

В якості спеціального розділу аутекологія можна розглядати популяционную екологію (демоекологію), в завдання якої входить вивчення структури і динаміки популяцій окремих видів. З розвитком популяційної екології пов'язано вирішення таких проблем, як ме

нізми регуляції чисельності організмів, оптимальна щільність і допустимі норми вилучення з популяцій використовуваних видів, наприклад у разі промислового лову; знищення або підрив популяцій при боротьбі з шкідниками і т. д. Цей напрямок дуже перспективно, тому що вирішує цілий ряд найважливіших не тільки теоретичних, а й практичних завдань. До аутекологія тісно примикає етологія - наука про поведінку тварин.

Специфічна завдання екології полягає у вивченні живої природи на рівні екологічних систем. Відповідно з цим основним і ведучим її розділом слід вважати сінекологію (біоценології), т. е. вчення про спільнотах рослин, тварин і мікроорганізмів в їх взаємодії один з одним і з неорганічної середовищем проживання. В даний час біоценологія переросли в науку про екосистеми, яку стосовно биоценозам суші зазвичай називають біогеоценологией.

Компоненти біоценозу і їх абиотическое оточення настільки тісно пов'язані між собою, що утворюють єдність, для якого А. Г. Тенсли в 1935 році запропонував термін «екосистема»; в сучасній екології відповідний розділ називається вченням про екосистеми. У вітчизняній і німецькій літературі поширене уявлення про біогеоценозі, введене В. Н. Сукачова. Біогеоценоз - єдність біоценозу і біотопу, приуроченого до певної ділянки земної поверхні, тоді як екосистема - більш широке поняття.

Вивчення біоценозів (біогеоценозів) включає кілька аспектів:

1) структурний - домінування, видове різноманіття, видова насиченість, співвідношення пристосувальних типів і ін .;

2) хорологическая - просторове поширення ценозів, їх структура в залежності від загальних кліматичних, зонально-поясних, ландшафтних і регіональних особливостей середовища;

3) сукцессионной-динамічний - циклічні і незворотні процеси, зумовлені змінами середовища як в результаті взаємин всередині ценоза, так і під впливом антропогенних впливів;

4) функціонально-ценотичний - трофічні, сім-біотичні, антибіотичні, конкурентні та інші відносини, средообразующая діяльність і т. Д .;

5) енергетичний -трофіческіе рівні, потік енергії, формування біологічної продуктивності;

6) биогеохимический - механізми кругообігу речовин в біогеоценозі.

Ці аспекти досліджень повинні бути підпорядковані розкриттю механізмів функціонування природних комплексів для прогнозування їх змін і розроблення принципів управління ними.

Тематика екології часто перетинається з тематикою інших галузей біології: фізіології, генетики, біофізики, теорії еволюції т. Д. Це визначає формування безлічі проміжних і синтетичних напрямків, таких як екологічна фізіологія, цітоекологія, продукційної-енергетична екологія, еволюційна екологія та ін. Деякі досліджувані екологією питання, наприклад встановлення форм внутріпопуляціонних і міжвидових відносин, мають величезне значення для розуміння механізмів еволюції і для селекції. Відбір - явище екологічне, так як являє собою процес перетворень виду. Дослідження, що проводяться в прикордонній між екологією і фізіологією області, необхідні для вирішення таких актуальних завдань, як з'ясування механізмів адаптації до різних умов, в тому числі екстремальних - холоду, сухості, зниження гравітації і т. Д.

Екологія тісно переплітається і з синтетичними науками - хімією, фізикою, геологією, географією та ін. Зв'язок екології з фізико-географічними і геофізичними проблемами особливо наочна в гідробіології: вивчення сукупності організмів, що населяють товщу води і дно, ведеться спільно з дослідження-

ми різних фізичних факторів води, припливів-явищ, циркуляції водних мас і ін.

На стику з геологією і палеонтологією виникла палеоекологія, відновлює екологічні зв'язку вимерлих видів на підставі будови копалин форм і умов їх поховання. В результаті з'єднання екологічного підходу з принципами ландшафтоведения з'явилася екологія ландшафту - напрямок, яке тісно пов'язане з проблемами раціонального використання, відтворення і охорони природних ресурсів. Впровадження в екологію принципів термодинаміки породило продукційної-енергетичну екологію, яка досліджує закономірності розсіювання потоку енергії в харчових ланцюгах.

Залучення даних про вплив рослинних і тваринних організмів на кору вивітрювання призвело до створення В. В. Докучаєвим сучасного ґрунтознавства. Недарма американський еколог Ю. Одум називає Докучаєва одним із засновників екології. На базі ґрунтознавства в синтезі з іншими науками виникли такі екологічні дисципліни, як ґрунтова мікробіологія, грунтова зоологія та ін.

Нарешті, екологія тісно стикається з космонавтикою, так як життєзабезпечення в умовах тривалого космічного польоту - це чисто екологічна проблема.

Таким чином, досягнення екології служать фундаментом для вирішення низки актуальних завдань сучасності. Все більше вчених світу схиляються до думки, що екологія - одна з найважливіших наук майбутнього. Екологічні принципи поступово пронизують все більш широке коло проблем науки і виробництва. Зокрема, з даними, отриманими екологією, тісно змикаються такі проблеми, як управління великими, повністю автоматизованими виробничими об'єднаннями або створення потужних кондиціонованих систем життєзабезпечення на підприємствах за участю великої кількості людей. Тут можуть бути використані багато принципів і механізми, що діють в

природі, наприклад принципи зворотного зв'язку і домінантності, принципи множинного забезпечення надійності і співвідношення лабільності і стабільності і т. д. Не випадково екологією останнім часом стали цікавитися представники таких далеких від біології спеціальностей, як архітектура і будівництво. Вже виникли нові наукові напрямки - інженерна екологія, екологія містобудування.

Формування нових синтетичних напрямків - об'єктивний процес, пов'язаний з підвищенням ролі екології в рішенні ряду проблем розвитку сучасного суспільства. У зв'язку з цим поняття «екологія» стає все більш невизначеним, тому що його поширюють на найрізноманітніші сфери людської діяльності. Все частіше зустрічається трактування екології як синтетичної науки. У той же час, як пише А. Ф. Алімов (1989), «навряд чи правильно говорити про синтетичну науці на відміну від синтетичних матеріалів, також важко уявити міждисциплінарну науку». Нам представляється правомірним запропоноване тим же автором виділення спеціального розділу екології Соціоекологія (За аналогією з Соціосфера), яка, використовуючи загальні закони екології, буде займатися кількісною оцінкою взаємодії людського суспільства з природними екосистемами. У такому випадку збережеться значення екології як суто біологічної науки, що досліджує структуру і функціонування систем надорганізменного рівня в природних і змінених умовах, що не виключає, природно, формування приватних синтетичних напрямків, пов'язаних з вирішенням різних завдань.




 До першого та другого видань 27 сторінка |  До першого та другого видань 28 сторінка |  До першого та другого видань 29 сторінка |  До першого та другого видань 30 сторінка |  До першого та другого видань 31 сторінка |  До першого та другого видань 32 сторінка |  До першого та другого видань 33 сторінка |  До першого та другого видань 34 сторінка |  До першого та другого видань 35 сторінка |  До першого та другого видань 36 сторінка |

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