Теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука

Обновлено: 02.07.2024

История возникновения и основоположники развития экологических наук

Экология - это наука, изучающая взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой. Часто встречается перевод термина экология как учения о доме, жилище. Это не точно. Древние греки понимали этот термин значительно шире. Экосом они называли любое место пребывания человека : и хороший пляж, где люди собирались для купания, и горное пастбище, где пастухи пасли овец.

Познание природы приобрело практическое значение еще на заре человечества. В первобытном обществе каждый должен был иметь определенные знания об окружающей среде, силах природы, растениях и животных. Уже тогда люди воздействовали на численность и разнообразие животных и растений, но отсутствие орудий и навыков охоты не позволяли им опустошать природную среду. Человек методом проб и ошибок накапливал эмпирические знания об окружающем его мире. Люди постепенно познавали повадки и пути передвижения животных, на которых охотились; полезные и вредные свойства растений, особенности их жизненных циклов и места произрастания; в поисках убежищ изучали рельеф местности и т. д.

Цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и орудия труда, позволившие ему изменять среду обитания. Более чем за 600 поколений до нас появилось земледелие, которое решило будущее человечества. «Этим рычагом, - писал В.И. Вернадский (1925 ), - человек овладел всем живым веществом на планете. Человек глубоко отличается от других организмов по своему действию на окружающую среду. Это различие, которое было велико с самого начала, стало огромным с течением времени» [1].

Переход к земледелию и затем к скотоводству явился кардинальным рубежом в истории человечества. Обеспечение продуктами питания способствовало росту народонаселения: к 2500 г. до н.э. население Земли достигло 100 млн. человек. По теории Н.И. Вавилова , древнейшие цивилизации зародились именно в центрах происхождения культурных растений.

С развитием цивилизации развивались экологические познания и экологические проблемы. Создавая первые города, человек еще неосознанно понимал необходимость соблюдения определенных санитарных норм. Первая из известных сегодня систем городской канализации появилась в III—I тысячелетиях до н.э. в Индии. В Риме был построен водопровод, действовала система канализации. После падения Римской империи в 400-х годах н.э. в городах государств, образовавшихся на ее развалинах, вплоть до XIII-XIV вв. царила антисанитария, т.к. необходимые знания были утрачены.

То же самое наблюдалось в Египте, Шумере, Ассирии и других странах. Иероглифы на пирамиде Хеопса уже тогда предупреждали: «Люди погибнут от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира» [1].

Потребности человека, связанные с его основными занятиями - земледелием, одомашниванием животных, мореплаванием, строительством и др., предопределили необходимость экологических знаний и появление наук о природе.

Термин экология (гр. oikos - дом, жилище, родина, logos - учение, наука) впервые ввел в 1866 г. немецкий биолог, профессор Йенского университета Эрнст Геккель , (1834—1919), который выделил в самостоятельную науку и назвал этим словом раздел биологии, изучающий совокупность взаимосвязей между живыми и неживыми компонентами природной среды.

Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука экология. Только знание объективных законов развития природных, техногенных и социальных процессов позволит поладить с природой и разрешить социальные конфликты.

Историю становления экологии как самостоятельной науки можно разделить на несколько периодов:

- накопление эмпирических познаний о природе в эпоху древних цивилизаций;

- изучение влияния природных условий на живые организмы в эпоху Возрождения;

- появление во второй половине ХIХ столетия эволюционного учения Ч. Дарвина и науки экологии;

- формирование в экологии системной концепции;

- современный период в экологии.

Глава 1. Зарождение основ экологии

Первый период характеризуется зарождением основ экологических знаний, которые появляются в сочинениях многих ученых античного мира и средних веков. В древних египетских, индийских, китайских и европейских источниках VI - II вв. до н.э. можно обнаружить сведения о жизни животных и растений. Особый интерес мыслители Древней Греции и Рима проявляли к вопросам происхождения и развития жизни на Земле, а также к выявлению связей предметов и явлений окружающего мира.

Так, древнегреческий философ, математик и астроном Анаксагор (ок. 500  428 гг. до н.э.) выдвинул одну из первых теорий происхождения известного на тот момент мира и населяющих его живых существ.

Древнегреческий философ и врач Эмпедокл (ок. 487  ок. 424 гг. до н.э.) большее внимание уделил описанию самого процесса возникновения и последующего развития земной жизни

Величайший философ, ученый-энциклопедист Аристотель (384  322 гг. до н.э.) создал первую из известных классификаций животных, а также заложил основы описательной и сравнительной анатомии. Отстаивая идею единства природы, он утверждал, что все более совершенные виды животных и растений произошли от менее совершенных, а те, в свою очередь, ведут свою родословную от самых примитивных организмов, возникших некогда путем самозарождения. Усложнение организмов Аристотель считал следствием их внутреннего стремления к самосовершенствованию. Великий Аристотель - автор более 300 сочинений: «Метафизика», «История животных», «Физика», «О небе» и др. - по праву считается основателем многих естественных дисциплин, в том числе систематики животных. Он описал свыше 500 видов животных и рассказал об их поведении: о зимней спячке рыб, перелетах птиц, паразитизме кукушки, способе самозащиты каракатицы и т. п.

Одной из главных проблем, занимавших умы античных мыслителей, была проблема взаимоотношений природы и человека. Изучение различных аспектов их взаимодействия составило предмет научных интересов древнегреческих исследователей Геродота , Гиппократа , Платона , Эратосфена и др.

Древнегреческий историк Геродот (484  425 гг. до н.э.) связывал процесс формирования у людей черт характера и установление того или иного политического строя с действием природных факторов (климата, особенностей ландшафта и др.).

Древнегреческий врач Гиппократ ( 460  377 гг. до н.э.) учил, что лечить больного необходимо, принимая во внимание индивидуальные особенности организма человека и его взаимоотношения с окружающей средой. Он считал, что факторы внешней среды (климат, состояние воды и почвы, образ жизни людей, законы страны и т.д.) оказывают определяющее влияние на формирование телесных (конституция) и душевных (темперамент) свойств человека. Климат, по мнению Гиппократа, во многом определяет также и особенности национального характера.

Знаменитый философ-идеалист Платон (428  348 гг. до н.э.) обращал внимание на изменения (преимущественно негативного характера), происходящие с течением времени в окружающей человека среде, и на влияния, оказываемые этими изменениями на образ жизни людей. Платон не связывал факты деградации жизненной среды человека с осуществляемой им хозяйственной деятельностью, считая их признаками естественного упадка, перерождения вещей и явлений материального мира. Платон писал: «Вода не исчезала, как теперь, скатываясь в море по оголенной земле, а то, что сохранилось, если сравнивать это с тем, что существовало раньше, похоже на истощенное тело больного человека; все плодородные, мягкие земли растратились и исчезли, оставив лишь остов суши»[1].

Древнегреческий ученый-географ Эратосфен (ок. 276  194 гг. до н.э.) предпринял попытку дать строгое описание современной ему Ойкумены  части Вселенной, населенной людьми. Он составил наиболее точную для своего времени карту известного мира, на которой земля простиралась от Атлантического океана на западе до Бенгальского залива на востоке, от земли Туле (Западное побережье современной Норвегии) на севере до Тапробаны (остров Цейлон) на юге. Вся Ойкумена была подразделена им на зоны: жаркую, две умеренные и две холодные. Эратосфена считают автором подхода к изучению земли, согласно которому Земля рассматривается как «дом» человека.

Представления древних людей о мире, в котором они жили, не ограничивались только лишь рамками Ойкумены. По Анаксагору , Земля представляет собой верхнее основание свободно плавающего в пространстве цилиндра, вокруг которого обращаются Солнце и планеты. Пифагореец Филолай (ок. 500  400 гг. до н.э.) утверждал, что в центре Вселенной находится центральный огонь, «хестна», вокруг которого Земля, имеющая сферическую форму, ежесуточно описывает окружность, из-за чего и происходит смена дня и ночи. Древнегреческий астроном Аристарх Самосский (ок. 310  230 гг. до н.э.) предложил первую гелиоцентрическую систему мира, «поместив» Солнце в центр Вселенной. Однако подобный взгляд на мироустройство еще очень долго не получал признания.

Начатое древнегреческими учеными дело изучения среды обитания людей и взаимоотношений человека и природы получило свое продолжение в эпоху расцвета Древнего Рима.

Римский поэт и философ Лукреций Кар (ок. 99  55 гг. до н.э.) вслед за своим духовным учителем, древнегреческим философом Эпикуром (ок. 342  270 гг. до н.э.), утверждал, что природой управляют определенные законы, познание которых призвано избавить людей от страха перед смертью, богами и силами природы и открыть дорогу к счастью и блаженству. Он оставил после себя незавершенную поэму «О природе вещей», в которой, в частности, изложил естественную историю происхождения и развития человеческого рода. Рост могущества человека Лукреций связывал с развитием у него особых механизмов приспособления к условиям существования, делающим людей более конкурентоспособными по сравнению с другими разновидностями живых существ (ранее сходные мысли высказывал Эмпедокл). Основой мировоззрения Лукреция был своеобразный эпикурейский атомизм, согласно которому все сущее в мире составлено из одних и тех же мельчайших частиц  атомов. Все складывается из них и со временем распадается на них. Атомы, необходимые живому организму для поддержания существования, черпаются им из внешней среды, в то же время ненужные либо утратившие связь с другими частицами отторгаются вовне.

Древнегреческий географ, геолог и историк Страбон (ок. 64  24 гг. до н.э.) написал 17-томную «Географию», содержащую ценные сведения из области геологии, физической географии, этнографии, зоологии и ботаники. Как геолог Страбон предвосхитил споры «вулканистов» и «нептунистов», допуская, что поверхность Земли формировалась под влиянием обоих факторов динамической геологии  воды и подземного жара. Страбон также высказал предположение, что за Атлантическим океаном, на западе существует неизвестный материк, возможно, населенный другими, не похожими на европейцев, людьми.

Римский натуралист Плиний (23  79 гг. н.э.) составил 37-томное сочинение «Естественная история», своеобразную энциклопедию естествознания, в которой изложил сведения по астрономии, географии, этнографии, метеорологии, зоологии и ботанике. Описав большое количество растений и животных, он также указал места их произрастания и обитания. Определенный интерес представляет предпринятая Плинием попытка сравнения человека и животных. Он обратил внимание на то, что у животных в жизни доминирует инстинкт, а человек всё (в том числе умение ходить и говорить) приобретает путем выучки, через подражание, а также посредством сознательного опыта.

Фундаментальная

Фундаментальная экология включает в себя следующие подразделы:

аутоэкология - анализ действия различных факторов (температуры, света, солености воды и др.) на отдельный организм, а также изменение организмов под действием различных факторов;

демэкология (популяционная экология) - наука о структуре и закономерностях функционирования биологических популяций, изменений популяций под действием различных факторов;

синэкология (экология сообществ и экосистем, биоценология) - наука о структуре, закономерностях функционирования экологических систем. Частью синэкологии является глобальная экология, объект изучения которой - уникальная экологическая система, а именно вся биосфера Земли. Несколько обособленным направлением синэкологии является биогеоценология, изучающим экосистемы определенного пространственного масштаба.

Прикладная экология - это приложение знаний, полученных в рамках изучения фундаментальной экологии, к анализу системы “общество-природа”. Структура прикладной экологии еще не устоялась; обычно в ней выделяют следующие основные направления:

промышленная экология - анализ воздействия разных отраслей промышленности (горной, металлургической, пищевой и других), коммунального хозяйства и сферы услуг на природу;

химическая экология (экологическая токсикология) - изучение действия токсических химических веществ на организмы, популяции и экосистемы, анализ закономерностей миграции токсикантов в природных средах;

радиоэкология - изучение миграции в природе и действия на живые организмы естественных и искусственных радиоактивных веществ;

инженерная экология - создание различных инженерных сооружений (системы очистки промышленных выбросов и сбросов, системы доочистки питьевой воды, изменение технологических циклов производства), направленных на охрану окружающей среды и минимизации вредных последствий для здоровья людей;

медицинская экология - анализ влияния различных неблагоприятных факторов на здоровье населения;

сельскохозяйственная экология - изучение функционирования искусственных экологических систем (поля, сады, агроландшафты), оптимизация управления такими системами;

охрана окружающей среды - комплексная дисциплина, направленная на разработку мер по снижению отрицательных последствий деятельности человека (разработка природоохранных законодательных актов и экономических механизмов рационального природопользования, развитие сети особо охраняемых природных территорий); включает в себя также экологическую экспертизу (разработка заключений о состоянии природных комплексов), экологическое прогнозирование (создание прогнозов развития ситуаций при различных сценариях воздействия), экологическое нормирование (разработка нормативов предельных экологических нагрузок, экологический мониторинг (разработка систем постоянного слежения за изменением природных комплексов).

Социальная экология рассматривает разнообразные аспекты взаимодействия человеческого социума и природы (частичное перекрывание с охраной окружающей среды); включает в себя экологическую психологию и экологическую социологию (анализ восприятия человеком и обществом природы), экологическое воспитание и экологическое образование (формирование экологического мышления и поведения).

Развитие экологии в настоящее время продолжается. И главной целью этого развития является решение главной экологической проблемы на Земле – это сохранение жизни. Решение же экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука экология. Только знание экологических законов – законов развития природных и социальных процессов – позволит поладить с природой и разрешить социальные конфликты. Природоохранные мероприятия не обоснованные научно, бесполезны, а часто даже вредны, так как могут входить в противоречие с законами природы.

ТЕМА 7 «Основы экологии»

3. С каким домом «, где живёт человек, экология имеет дело?

А) биосферой В) атмосферой

Б) литосферой Г) гидросферой

4. Живая оболочка Земли, т. е. система живых организмов и среды, которые функционирует и развивается как единое целое — это

А) гидросфера В) атмосфера

Б) биосфера Г) литосфера

5. Кто из живых организмов более других пытается изменить природу, используя и приспосабливая её к своим нуждам?

А) человек В) растения

Б) животные Г) паразиты

6. Какая наука считается междисциплинарной?

А) биология Б) энергетика В) геология Г) экология

7. Экология требует знания каких наук?

А) технических В) естественных Б) социальных Г) всех перечисленных

8. Теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука …

В) биология Г) геология

9 За сколько поколений до нас появилось земледелие?

А) 10 — 20 В) 50 — 60

Б) 100 — 300 Г) более 600

10. Этим « рычагом человек овладел всем живым веществом на планете …». Каким?

А) земледелием Б) промышленностью В) торговлей Г) скотоводством

Вариант 2

1. Какой учёный в России был страстным поборником эволюционной теории Ч. Дарвина и последователем Э. Геккеля?

Б) К. А. Тимирязев

В) В. В. Докучаев Г) В. Н. Сукачёв

2. Кто ввёл понятие биоценоза (1877г.) ?

А) А. Северцев Б) Э Геккель

Б) Ч. Дарвин Г) К. Мебиус

3 Закономерное сочетание разных организмов, обитающих в определённом биотопе — это …А) биоценоз В) биота

Б) биом Г) бентос

4 Биотоп — совокупность условий среды, в которых обитает …

А) биом В) бентос

4. Кто создал учение о лесе?

А) Г. Ф. Морозов Б) А. Северцев В) биоценоз

5. Что изучает взаимодействия совокупности популяций с внешней средой?

А) синэкология Б) и не то, и не другое В) аутэкология

6. Какой главный труд (книга) В. И. Вернадского?

А) «Биосфера» В) Литосфера Б) Гидросфера» Г) «Атмосфера «

7 В отечественной научной литературе представление об экосистемах появились в 1942 г.

А) В. Н. Сукачёва В) Г. Ф. Морозова

Б) К. А. Тимирязева Г) В. В. Докучаева

8 В 1956 году под редакцией кого издаётся 4 — томный труд Жизнь пресных вод » ?

А) В. Н. Сукачёва В) Г. Ф. Морозова

Б) К. А. Тимирязева Г) В. И. Жадина

9. К какому периоду истории экологии относится современная экология?

10. Кем были выдвинуты идеи о влиянии среды на здоровье людей?

А) Аристотелем В) Линнеем

Б) Гиппократом Г) Левенгук

Ответы на тест

Экологические основы природопользования. Тест 1

1. Одно из первых международных соглашений, подписанных Россией, США и Японией в 1897 г., касалось охраны…..
2. Разработка и внедрение в практику научно обоснованных, обязательных для выполнения технических требований и норм, регламентирующих человеческую деятельность по отношению к окружающей среде, называется:
3. Получение лицензии на водопользование требуется при осуществлении водопользования для:
4. Предельно допустимое количество отходов конкретного вида, которые разрешается размещать определенным способом на установленный срок с учетом экологической обстановки территории, представляет собой .
5. Лицензия является элементом ____________________ регулирования природопользования.

ОТВЕТЫ: 1• морских котиков; 2-стандартизацией; 3- промышленности;

4- лимит на размещение; 5-• административно-правового

Экологические основы природопользования. Тест 2

1. Одним из основных загрязнителей атмосферы по массе является:
2. В современном газовом составе атмосферы содержится по объему 78% .
3. Возникшее под воздействием деятельности человека изменение химического состава почв, вызывающее снижение их плодородия и качества, называется:
4. Источники ресурсов различного вида, расположенные на определенной целостной территории и объединенные в рамках единого производственно-территориального комплекса, называются:
5. Уникальное Хибинское апатито- нефелиновое месторождение находится в ____________________ области.

ОТВЕТЫ:1–СО2; 2-• азота; 3-• химическим загрязнением; 4-• природно-ресурсный потенциал; 5-• Мурманской

Промежуточная аттестация по дисциплине Биология

Форма промежуточной аттестации – дифференцированный зачет

Критерии выставления оценок за тест, состоящий из 25вопросов и заданий на соответствиесоставляет 36баллов

Время выполнения работы: 90 мин.

Оценка «5» - 31-36 баллов

Тест не пройден - до 19 баллов

Вопросы к дифференцированному зачету по биологии

Тестовые задания

Часть 1

Одно из положений клеточной теории –

1)	при делении клетки хромосомы способны к самоудвоению
2)	новые клетки образуются при делении исходных клеток
3)	в цитоплазме клеток содержатся различные органоиды
4)	клетки способны к росту и обмену веществ

О сходстве клеток эукариот свидетельствует наличие в них

1)	ядра
2)	пластид
3)	оболочки из клетчатки
4)	вакуолей с клеточным соком

Ферментативную функцию в клетке выполняют

1)	белки
2)	липиды
3)	углеводы
4)	нуклеиновые кислоты

Главным компонентом ядра являются

1)	рибосомы
2)	хромосомы
3)	митохондрии
4)	Хлоропласты

Значение энергетического обмена в клеточном метаболизме состоит в том, что он обеспечивает реакции синтеза

1)	ферментами
2)	витаминами
3)	молекулами АТФ
4)	нуклеиновыми кислотами

Мейоз отличается от митоза наличием

1)	интерфазы
2)	веретена деления
3)	четырех фаз деления
4)	двух последовательных делений

К автотрофным организмам относят

1)	мукор
2)	дрожжи
3)	пеницилл
4)	хлореллу

При партеногенезе организм развивается из

1)	зиготы
2)	вегетативной клетки
3)	соматической клетки
4)	неоплодотворенной яйцеклетки

Парные гены гомологичных хромосом называют

1)	аллельными
2)	сцепленными
3)	рецессивными
4)	доминантными

У собак черная шерсть (А) доминирует над коричневой (а), а коротконогость (В) – над нормальной длиной ног (b). Выберите генотип черной коротконогой собаки, гетерозиготной только по признаку длины ног.

1)	AaBb
2)	aabb
3)	ААBb
4)	AABB

Мутационная изменчивость, в отличие от модификационной,

1)	носит обратимый характер
2)	передается по наследству
3)	характерна для всех особей вида
4)	является проявлением нормы реакции признака

В селекции для получения новых полиплоидных сортов растений

1)	скрещивают особей двух чистых линий
2)	скрещивают родителей с их потомками
3)	кратно увеличивают набор хромосом
4)	увеличивают число гомозиготных особей

Какие особенности жизнедеятельности грибов указывают на их сходство с растениями?

1)	использование солнечной энергии при фотосинтезе
2)	неограниченный рост в течение всей жизни
3)	синтез органических веществ из неорганических
4)	выделение кислорода в атмосферу

У насекомых с полным превращением

1)	личинка похожа на взрослое насекомое
2)	за стадией личинки следует стадия куколки
3)	во взрослое насекомое превращается личинка
4)	личинка и куколка питаются одинаковой пищей

Ядовитые вещества, попавшие в организм человека с пищей, обеззараживаются в

1)	почках
2)	печени
3)	толстом кишечнике
4)	поджелудочной железе

К какому критерию вида относят область распространения северного оленя?

1)	экологическому
2)	генетическому
3)	морфологическому
4)	географическому

Исходным материалом для естественного отбора служит

1)	борьба за существование
2)	мутационная изменчивость
3)	изменение среды обитания организмов
4)	приспособленность организмов к среде обитания

Направляющий фактор эволюции –

1)	дрейф генов
2)	видообразование
3)	естественный отбор
4)	географическая изоляция

Формирование приспособленности у организмов происходит в результате

1)	освоения видом новых территорий
2)	прямого воздействия среды на организм
3)	дрейфа генов и увеличения численности гомозигот
4)	сохранения отбором особей с полезными признаками

К социальным факторам антропогенеза относят

1)	прямохождение
2)	появление речи
3)	мутационный процесс
4)	борьбу за существование

Сигналом к осеннему перелету птиц служит

1)	понижение температуры воздуха
2)	увеличение количества осадков
3)	наступление первых заморозков
4)	сокращение длины светового дня

Какой организм отсутствует в приведенной цепи питания:

листовой опад ® …… ® еж ® лисица?

1)	крот
2)	кузнечик
3)	дождевой червь
4)	плесневые грибы

о служит главным источником энергии, обеспечивающим круговорот веществ в экосистемах?

Экология

Изложены история взглядов, основные положения учения о средах жизни, адаптациях, популяции, биоценозе, экосистеме и биосфере. Акцентируется внимание на структурной организации, классификации, функционировании, динамике и механизмах устойчивости биологических систем, концепции экологической ниши, консорции, экотона, жизненных стратегий и биологического разнообразия. Освещаются вопросы адаптивной морфологии организмов, биоценотические связи, круговороты и биогеохимические циклы веществ в биосфере. На основе концепции экосистемы и биогеоценоза рассматриваются особенности, место и роль в природе лесных, луговых и болотных экосистем. Первое издание вышло в 2010 г. Для преподавателей и студентов биологических, географических и сельскохозяйственных вузов, учителей, экологов, биологов и географов.

Термин «экология» (от греч. oikos — дом, жилище, убежище, logos — слово, учение) предложен Э. Геккелем (1834–1919). 14 сентября 1866 г. известный немецкий естествоиспытатель подписал предисловие к своему двухтомному труду «Всеобщая морфология организмов», в котором дал определение экологии как науки. Тогда же термин «экология» был внесен в «Метрическую книгу науки».

В буквальном смысле экология — это наука о доме, наполненном жизнью. Геккель определил ее как общую науку об отношениях организмов с окружающей средой. Окружающую среду он рассматривал в широком смысле слова как все неорганические (физические и химические свойства местообитаний) и органические (общие отношения организма ко всем остальным организмам, с которыми он вступает в контакт) условия существования, принуждающие организмы к приспособлению.

Экология — сравнительно молодая отрасль знаний, имеющая тем не менее долгую предысторию развития — период, когда был накоплен большой фактический материал по ботанике, зоологии, биогеографии, сделан ряд обобщений. Первые умозаключения по образу жизни, характеру распределения растений и животных имеются в трудах античных философов: Аристотеля (384–322 гг. до н. э.) и его ученика, «отца ботаники», Теофраста Эрезийского (371–280 гг. до н. э.). Основу философской мысли на протяжении многих столетий составляли представления о материальной связи организмов со средой, реагировании их на изменение окружающей среды, на приспособления к ней. В разные эпохи понимание этих взглядов было разным. В средневековье, в период господства богословия и схоластики, связь организмов со средой рассматривалась как воплощение воли Бога.

Рост производительных сил в эпоху Возрождения оказал влияние на все сферы общественной жизни, в том числе и на развитие науки. Великие географические открытия, колонизация новых стран способствовали познанию мира растений и животных, развитию систематики, накоплению фактического материала о строении, распространении, образе жизни, поведении живых организмов. Особый интерес проявлялся к «истории жизни» животных.

Накопленные сведения послужили материалом для написания «естественной истории» организмов. Автором самой большой «Естественной истории» (44 тома) стал французский естествоиспытатель Ж. Бюффон (1707–1788). «Начертание естественной истории» (1786) В.Ф. Зуева, известного русского натуралиста, переиздавалось 5 раз.

Бюффон много внимания уделял связям организмов со средой, понимал ее значение не только в жизни организмов, но и в изменении их внешних признаков. Влияние климата на жизнь растений отмечал К. Линней. Величайший систематик (описал более 12 000 видов) обратил внимание на роль процесса отмирания организмов, альтернативного размножению, в обеспечении равновесия в природе.

В XVIII в. кроме сведений об отдельных видах растений и животных формируются представления о природе, климате, растительности и животном мире отдельных регионов. Большой вклад в развитие этих представлений внесли русские путешественники, натуралисты: С.П. Крашенинников (1711–1755), И.Г. Гмелин (1709–1765), И.И. Лепехин (1740–1802), П.С. Паллас (1741–1811) и др. Книга Крашенинникова «Описание земли Камчатки» (1756) получила мировую известность. Палласа считают одним из основателей экологии животных. Он не только изучал образ жизни животных, но и экспериментировал, наблюдая, например, за изменением температуры их тела во время спячки.

Сделать первые обобщения о закономерностях распространения растений в зависимости от климатических условий было дано А. Гумбольдту (1769–1859), ученому-энциклопедисту, знаменитому путешественнику, исследовавшему Северную и Южную Америку, Центральную Европу, Сибирь, Алтай, Китай.

Гумбольдт был одержим мыслью о важности изучения природы, основой науки считал эмпирический опыт, являлся противником умозрительных рассуждений, признавал самым опасным мировоззрение людей, никогда не видевших реальный мир. В многотомном издании «Космос» он предпринял героическую попытку объединить сведения о материальном мире: «все, что мы знаем сегодня… от туманных звезд до географии мхов на гранитных скалах». Располагая глубокими знаниями о природе, Гумбольдт обосновал идею о взаимной связи и единстве всех процессов, протекающих в ней, рассматривал природу как единый организм. Он заложил основы биогеографии, географии растений, указал на зональность и вертикальную поясность растительности, подошел к пониманию жизненных форм растений.

Идеи Гумбольдта оказали влияние на развитие в XIX в. физико-географических и биологических наук, на формирование нового мышления по отношению к природе. Его современник О. Декандоль (1778–1841), «первый ботаник своей эпохи», детально изучив растительный покров Франции и Швейцарии, в 1820 г. высказывался о влиянии растений друг на друга, о жизненном состязании, конкурентных отношениях. Он установил наличие явления, получившего позже название «борьба за существование» среди организмов. В «Происхождении видов» Ч. Дарвин отметил вклад Декандоля в разработку проблемы «борьбы за существование», назвав его «старшим». Позже, в 1832 г., в книге «Растительная физиология» (это, кстати, первый курс экологии растений, которую Декандоль выделял в особую науку под названием «эпиреология») он развил свои первоначальные идеи о воздействии на растения внешних факторов и влиянии растений на внешнюю среду и обосновал создание научной дисциплины о взаимоотношениях растений с окружающей средой. Тем самым он задолго до Геккеля фактически положил начало новой науке.

Разрешение проблемы взаимодействия организма со средой — главная тема научных изысканий первой половины XIX в. Ж.-Б. Ламарк провозгласил идею эволюции живых организмов, их постоянного развития от простого к сложному («Философия зоологии», 1809), считал «влияние условий» основной причиной всего разнообразия форм. А. Декандоль (1803–1893), развивая идеи отца О. Декандоля о «местообитании», «местонахождении», «полезных температурах», обобщил накопленные сведения о влиянии отдельных факторов на растения, показав, например, что не просто температурный фактор, а суммарная температура периода вегетации определяет географию растений. В тесном единстве со средой рассматривали организмы профессор Казанского университета Э. Эверсман (1794–1860), который различал разнообразие факторов, обращая внимание на взаимоотношения между растениями и животными, зоологи Г.С. Карелин, КМ. Бэр, А.Ф. Миддендорф, ботаник А.Н. Бекетов и др.

Экологические сведения о животных в значительной мере обобщил К.Ф. Рулье (1814–1858), профессор Московского университета. В курсе «Зообиология», соответствующем по своему содержанию экологии животных, он наметил ряд сугубо экологических положений и тем самым определил развитие экологии, еще не оперируя этим термином. Рулье указал на принцип взаимоотношения (закон общения) организма и среды, положил начало изучению жизненных форм животных, рассматривал многообразие форм взаимоотношений между организмами, обращал внимание на человеческую деятельность как особый фактор воздействия на животных и природу, изучал адаптации, миграции, выяснял причины массового появления некоторых вредителей, разрабатывал практические рекомендации по регулированию их численности. Рассматривая взаимоотношения организмов со средой, он выделял «явления жизни особной» и «явления жизни общей», «жизнь в товариществе» и «жизнь в обществе». По мнению академика И.А. Шилова, такой подход соответствует представлениям о протекании процессов на организменном, популяционном и биоценотическом уровнях. Задолго до К. Мёбиуса Рулье наметил ряд частных и общих вопросов биоценологии.

Особым периодом в развитии экологических идей явилась вторая половина XIX в. — время стремительного процесса специализации науки.

Ч. Дарвин («Происхождение видов путем естественного отбора», 1859) показал, что борьба за существование, включающая отношения с абиотической средой, с особями своего вида и особями других видов, ведет к естественному отбору. В естественном отборе Ч. Дарвин и А. Уоллес (независимо друг от друга) увидели движущий фактор эволюции. Дарвин, заметив гетерогенность особей, вплотную подошел к идее популяции, понимая уникальность каждой особи, много внимания уделял вопросу увеличения численности особей животных и растений, расселению видов. Он занимался изучением дождевых червей, насекомоядных растений, орхидей, выясняя их адаптационные возможности. «Происхождение видов» Дарвина следует считать, по существу, первым фундаментальным трудом по экологии.

Учение Дарвина послужило научной платформой, позволившей Геккелю определить сущность новой науки. В свою очередь Геккель сыграл большую роль в признании и победном шествии англоязычного учения в Европе, где наука в большей степени была германоязычной. Он не просто пропагандировал учение Дарвина, но и развивал его. Геккель построил первое трехцарственное филогенетическое древо, ввел в научный обиход термины «онтогенез» и «филогенез», сформулировал основной биогенетический закон, а исходя из него — теорию гастреи. В Йене Геккелем была создана известная школа сравнительных анатомов, эмбриологов и филогенетиков.

В научном творчестве Геккеля ведущее место занимала идея, которая намного обгоняла факты, что позволило ему — биологу-материалисту, но не экологу, опираясь на фундамент теории Дарвина и других естествоиспытателей, определить новую науку, науку о системах, хотя концепции о системах еще не было. Несомненно прав был Ч. Элтон, когда писал, что экология является новым названием очень старого предмета. Элтон заложил основы популяционной экологии, которой предшествовали положение английского пастора Т. Мальтуса (1766–1834) о геометрическом характере увеличения численности населения, изложенное в книге о народонаселении (1798), логистическая модель роста популяции П. Ферхюльста (1838) и другие обобщения.

В 1877 г. немецким гидробиологом К. Мёбиусом (1825–1908), изучавшим устричные банки (сочетания, сообщества донных животных) Северного моря, была предложена концепция биоценоза, закономерного сочетания организмов в определенных условиях среды. В 1887 г. С. Форбс ввел понятие «микрокосм». Учением о биоценозе было положено начало новому биоценотическому направлению в изучении природы.

Системный подход особенно успешно реализовывался при изучении растительного покрова российскими и зарубежными ботаниками: С.И. Коржинским, И.К. Пачосским, А. Кернером, А. Гризебахом и др. Американский ботаник Ф. Клементс (1874–1945) показал динамичность фитоценозов, обосновал адаптивное значение этого процесса. Благодаря их работам получила развитие фитоценология — наука о фитоценозах и принципах их организации.

Системный подход в изучении природы является определяющим в экологических исследованиях первой половины XX в. Руководящей концепцией становится учение В.В. Докучаева (1846–1903) о почве как сложной природной системе, образующейся в результате взаимодействия тел живой и неживой природы (горные породы, вода, воздух, разнообразный мир живых организмов). Ф. Одум называл ученого одним из основателей экологии. В духе идей Докучаева Г.Ф. Морозовым (1867–1920) рассматривается лес («Учение о лесе», 1920). В 1935 г. английский ботаник А. Тенсли обосновал понятие экосистемы, а в 1942 г. В.Н. Сукачев — представление о биогеоценозе. В.И. Вернадский рассматривал биосферу как сложную экосистему, в которой планетарную роль играет совокупность всех видов организмов — живое вещество («Биосфера», 1926). В учении об экосистемах нашла воплощение идея единства сообщества живых организмов с абиотической средой, идея трансформации вещества и энергии и круговорота веществ.

Развитие экологии во второй половине XX в. связано с именами многих российских и зарубежных экологов. Большое внимание уделяется многовидовым системам. Работами Н.П. Наумова, С.С. Шварца, Т.А. Работнова, М.С. Гилярова, Н.В. Тимофеева-Ресовского, А.В. Яблокова, А.М. Гилярова, И.А. Шилова и других успешно развивается популяционная экология. Особый вклад в экологическую науку внесли Дж. Хатчинсон, Р. Рик-лефс, Р. МакАртур, Ю. Одум, Р. Уиттекер, Р. Маргалеф и другие зарубежные экологи.

С установлением нового объекта экологии (т. е. биологической системы) изменилось само определение экологии как науки. Исходя из концепции уровней организации живой материи, экология определяется как биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем (популяций, биоценозов (сообществ), экосистем и биосферы). Академик И.А. Шилов, например, предлагает рассматривать экологию шире, включая и организменный уровень. В учебных курсах аутэкологии уделяется должное внимание.

Экология является фундаментальной наукой, одним из подразделений биологии. Предмет экологии — жизнь, функционирование биологических систем, в пределах которых осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества. Принцип функциональной интеграции в системах, согласно которому при усложнении структуры возникают дополнительные свойства, имеет особо важное значение. Экологию как науку нельзя подменять рассмотрением негативных последствий, возникающим в результате экологического кризиса, системой природоохранных, ресурсосберегательных, санитарных и других мероприятий.

В основе подразделений экологии как учебной дисциплины лежат три парадигмы: организм и среда; учение о сообществах (биоценозах); концепция экосистемы. В соответствии со сложившимися парадигмами принято различать: аутэкологию (факториальную экологию, или экологию организмов); демэкологию (популяционную экологию); синэкологию (экологию сообществ (биоценозов), биоценологию); экосистемную экологию (экологию экосистем, биогеоценозов); биосферологию (учение о биосфере). Кроме общей экологии имеются частные экологии, называемые Ю. Одумом «таксономическими ветвями». Ими являются экология человека, экология растений, экология насекомых и др.

Современная экология становится «большой», или «мегаэкологией», в определении Н.Ф. Реймерса. Из строго биологической науки она превращается в значительный цикл знаний, вбирая в себя сведения из географии, геологии, химии, физики, социологии, экономики и других дисциплин. Особенно большой арсенал знаний из смежных наук привлекается при решении прикладных проблем. Экология как биологическая наука становится праматерью мегаэкологии.

Кроме общей, или теоретической, экологии в связи с потребностями практики, особенно связанными с решением проблем рационального природопользования, охраны окружающей среды, продовольствия, урбанизации, получила развитие прикладная экология. Успешно развиваются средология (охрана окружающей среды), созология (охрана природы), экология инженерная, экология сельскохозяйственная, экология архитектурная и др. Теоретической основой прикладных экологий служит общая экология.

Экология 2020

"Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования» (Эрнст Геккель, 1866 год). Этот термин образован от греческих слов: “oikos” –дом, жилище, родина и “logos” – учение, наука, Таким образом «Экология» означает “наука о среде обитания”, «наука о доме».

Соответственно, предметом изучения экологии является система “организмы плюс среда их обитания”, причем среда, преобразованная самими организмами и, в частности, человеком.

С развитием науки и техники в промышленное производство вовлекается всё большое количество природных ресурсов (полезные ископаемые – нефть, руда, дерево, вода, земельные участки), соответственно увеличивается и количество образующихся твердых, жидких и газообразных отходов, которые в большинстве случае негативно влияют на природу и, в частности, людей, снижая качество нашей жизни.

До 60-х годов XXстолетия экология рассматривалась как раздел биологии, то сейчас экология сформировалась в интегрированную дисциплину, связанную с естественными, инженерно-техническими и гуманитарными науками. Важность и актуальность экологических проблем для судеб человечества столь велика, что для их решения необходима мобилизация всех отраслей знаний, накопленных человечеством. Происходит взаимопроникновение и взаимообогащение целями, идеями и методами между такими науками, как: науки о Земле, математика, физика, химия, классическая экология, вычислительная техника, теория больших систем, экономика, социология, политология, юриспруденция, этика, философия, медицина и др.

Процесс проникновения идей и задач экологии в другие области знания (физика, химия, математика) получил название экологизации. Экология становится интегральной гипернаукой - “Экология – междисциплинарная область знания об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе в их взаимосвязи” (Юджин Одум, 1986 год).Экология приобретает роль всеобъемлющего мировоззрения и превращается в учение о выборе путей выживания человечества.