§3 "Связь экологии с другими науками"

Поскольку почти все организмы, населяющие какую-либо конкретную территорию, связаны между собой прямыми и косвенными взаимоотношениями, то конструкции их сообществ крайне сложны. Соединение чрезвычайной сложности объектов с многогранным физическим окружением их превращает экологию в науку, охватывающую необыкновенно широкий круг вопросов. Нет другой такой дисциплины, которая искала бы объяснения для столь разнообразных явлений и на столь большом числе различных уровней организации. Поэтому экология вобрала в себя элементы многих других наук. Здесь можно найти методы и приемы физики, химии, математики и оперирования с вычислительной техникой, географии, климатологии, геологии, океанографии, экономики, социологии и психологии.

Однако корни экологии лежат в русле биологических наук, и возникла она и развивалась, как и многие из них, в недрах естественной истории. Отсюда и многочисленные связи экологии с другими биологическими науками — генетикой, морфологией, физиологией и с эволюционным учением. А вот разделение самой экологии по объектам исследований не всегда удачно. Это касается разделения на экологию животных и экологию растений.

Ведь животные и растения неизбежно составляют части одной и той же экосистемы и тесно взаимосвязаны. В последнее время взаимодействие животных и растений стало объектом серьезных теоретических и полевых исследований.

Другая перспективная область современной экологии находится на стыке популяционной генетики и популяционной экологии. По мере того как принципы и теории каждой из этих дисциплин постепенно сливаются, возникает множество новых подходов к изучению популяций.

Таким образом, различные науки привлекаются для чисто экологических исследований. Из-за этого рамки науки сильно расширяются. Но совершенно очевидно, что ни один эколог не может быть квалифицированным специалистом во всех разделах этой всеобъемлющей науки. Поэтому существует множество различных специалистов-экологов, перед которыми открыты широкие пер­спективы изучения разнообразных закономерностей и объектов. Это часто заставляет эколога далеко уходить в недра другой науки, и бывает невозможно сразу определить, эколог ли это. Такая ситуация неминуемо ставит вопрос — в чем специфика работы эколога? Как отличить эколога от зоолога, ботаника или физиолога? Способ отличить очень прост: нужно отвлечься от объекта исследований.

2. Специфика экологического исследования

Мы ведь помним, что все особенности вида (систематические, морфологические, физиологические, его наследственность и изменчивость, его географическое распространение и поведение), все создается в процессе борьбы за существование и адаптации к местным условиям. Здесь нужно вернуться к словам Э. Геккеля, призывавшего экологов исследовать «все те запутанные взаимоотношения, которые Дарвин условно обозначил как борьбу за существование». То есть, изучая вид, эколог неизбежно соприкасается с другими биологическими специальностями, не теряя при этом своей научной специфики. В чем же она? А в том, что он всегда изучает влияние на объект природных факторов (объект может быть любым — зоологическим, ботаническим, микробиологическим и пр.). Например, в данном месте работают три специалиста — зоолог, физиолог и эколог. Заняты они, на первый взгляд, одним и тем же — изучают зверей. Однако зоолог изучает фауну, живущую в данном районе, физиолог — процессы, которые происходят в организмах этих животных (водно-солевой обмен, пищеварение, высшую нервную деятельность или еще что-нибудь). Эколог же исследует взаимоотношение этих зверей со средой их обитания и между собой. Итак, всегда нужно помнить, что если исследуются воздействия среды на организм или организма на среду его обитания, то это работа экологическая.

Для правильного подхода к явлениям природы, для выбора правильного пути и метода работы необходимо ясно представлять себе границы биологических наук и особенности экологических исследований.

Так, эколог довольно часто вынужден обращаться к помощи физиолога, использовать для своих целей методики этой науки. Однако между экологией и физиологией существует кардинальное различие. Его нужно понять для уяснения того, что такое экология. В чем же разница? Как не спутать эколога, использующего физиологические методы, и физиолога, который использует в своих исследованиях те же методы? Попробуем разобраться. Физиолог, изучая функции органов, исследует реакции организма на те или иные стимулы и воздействия. Кажется, подход экологический? Между тем, его интересует физиологический механизм — природа реакций и законы самого протекания процессов. Эколог те же реакции исследует как приспособления к определенным условиям местообитания. Даже когда эколог изучает какую-либо часть организма, то делается это для определения характера ее приспособления к окружающей среде.

Кроме того, различия между экологией и физиологией заключены еще и в особенностях метода. В экологическом эксперименте рассматривается поведение организма как целого, а не процессы в органах. В физиологическом же во главу угла становятся как раз процессы в органах. Можно сказать, что экология изучает явления в условиях природных (или приближенных к ним), а физиология — в искусственно создаваемых, причем часто в экстремальных, редко случаю­щихся в природной обстановке. Ведь физиолога интересует не жизнь вида или популяции, а процессы, происходящие в организмах особей. Простой пример — изучение спячки животных. Эта тема может быть чисто физиологической, если изучается изменение различных функций у спящего животного: дыхание, деятельность сердца, водно-солевой обмен. Та же спячка — тема экологическая, когда она рассматривается как момент истории жизни вида или популяции. Могут исследоваться те же физиологические функции, но в определенной природной обстановке. Например, изучается зависимость времени наступления спячки от изменений климата. Рассматривается приспособительный характер этого анабиотического состояния, ведущего к сохранению вида в этой природной зоне. То есть этот процесс исследуется обязательно в связи с природными условиями (теплая зима, недостаточный объем запасов, весенние заморозки, спячка одиночного животного или в группе и пр.).

Другой пример — различия между экологическим и морфологическим исследованием. Связь этих наук очень глубока, хотя каждая из них имеет свои методы и свои задачи. Задачей морфологии является познание законов строения организмов, законов формы. Сюда входят — гомология и аналогия органов, корреляция их, законы роста и формирования органов. Но на организм и его органы можно взглянуть и с другой стороны. Например, как на отражение воздействия на организм его среды обитания. Тогда морфологическими методами мы станем решать уже экологические задачи. Они заключаются в исследовании того, как благодаря морфологическим преобразованиям организм приспосабливается к условиям существования в данной среде.

Экологию часто смешивают с этологией. Обычно это случается по простому созвучию названий. Может это произойти и при рассмотрении самого предмета изучения, главным образом потому, что поведение животных (объект этологии) может проявляться только в определенной среде и по отношению
к ней. Рассмотрим пример, который показывает различия между этими научными направлениями. Общественная жизнь термитов в термитнике может быть областью исследований этолога. Он рассматривает взаимоотношения между насекомыми: кормовые контакты, демонстрации, сигнализацию (язык) особей, строительные стереотипы и прочие особенности поведения. Все это и есть цель его исследований. Между тем, термитник является совершенно особенной средой обитания. В нем собственный климат, запасы корма. Все это привлекает сюда других животных. С ними термиты либо борются, либо живут дружно, а иногда и вовсе не замечают приживальщиков. Изучением среды в термитнике, ответами термитов на ее изменение, взаимоотношениями с другими обитателями этого сложного «дома» и занят эколог. Стереотип поведения термита изучает этолог, а изменения, происходящие в нем под влиянием изменений условии среды, — это уже сфера изучения эколога.

Таким образом, рассмотрев примеры отношения экологии с другими науками, мы видим, что, хотя между экологией и ими существуют тесные связи и взаимное проникновение в некоторых вопросах, тем не менее границы каждой науки хорошо очерчены. Поэтому споров о компетенции эколога обычно не возникает. При глубоком взаимопроникновении наук и плохо очерченной границе между объектами исследований дают двойные названия: экологическая физиология, экологическая морфология и т. д. Все это еще раз подтверждает, что экология, как самостоятельная наука, имеет свой объект изучения, свои задачи и свои методы.

1. В чем большая сложность экологического исследования в сравнении с ботаническим или зоологическим?

2. Зачем необходимо привлечение методов других наук к экологическому исследованию?

3. В чем специфика экологического исследования?

4. Чем эколог, использующий физиологические методы, отличается от физиолога, работающего теми же методами?

5. Что вы знаете о содружестве экологии и морфологии?

6. Чем отличается экология от этологии?