§1. Необходимость появления науки и ее лидеры в разное время

От ботаники и зоологии к экологии

Тесная зависимость организмов от той среды, в которой они обитают, была очевидна еще древним людям. Так что экологические идеи стары если не как мир, то во всяком случае — как человеческое общество. Все начиналось с классификации организмов. Сначала она сводилась к их простому перечислению и описанию. Это был первый опыт первых зоологических и ботанических изысканий. Далее эти разрозненные сведения усложнялись, появилась систематика живого. Системы были различной сложности, строились по предполагаемым родственным связям. Обычно создавалась некоторая иерархия по предполагаемой сложности устройств. Наивысшим достижением в построении таких систем была линнеевская классификация (бинарная номенклатура), существующая и в настоящее время.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ
 
Вводная глава Что такое экология?
1. Необходимость появления науки и ее лидеры в разное время
2. Предмет и методы экологии
3. Связь экологии с другими науками
4. Область экологии — охрана природы
Глава I Факторы и ресурсы среды
1. Классификация факторов
2. Действие физических и биотических факторов
3. Классификация ресурсов
4. Описание основных ресурсов
Глава II Экология особи (аутэкология)
1. Приспособление организмов к условиям среды
2. Некоторые экологические закономерности
3. Закономерности биологических ритмов
Глава III Основы учения о популяции
1. Популяционная экология, характеристики популяций
2. Закономерности в обеспеченности ресурсами
3. Учение об экологической нише
4. Перекрывание ниш и смещение признаков
5. Динамика численности популяций
Глава IV Биоценозы, экосистемы, биосфера
1. Экология сообществ (биоценология)
2. Эволюция сообществ (учение о сукцессии)
3. Некоторые проблемы биоценологии
4. Биосфера Земли
Глава V Экосистемы урбанизированных ландшафтов
1. Разнообразие населения разнообразие биоценозов
2. Экология городской фауны и формирование сообществ
Глава VI Биоценотические закономерности эволюции городов
1. Особенности городских экосистем
2. Колонизация городов организмами из окрестных биоценозов
3. Проявление экологических закономерностей в эволюции городов
4. Стратегия охраны природы
Глава VII Законы экологии и деятельности человека
1. Поле сельскохозяйственных культур с точки зрения эколога
2. Смягчение экологических последствий введения монокультуры
3. Глобальные воздействия человека на природу
4. Изменять или сохранять природу
Глава VIII Природоохранное законодательство России
1. Российский Закон об охране окружающей среды
Приложение
Хартия экологических прав и обязанностей
отдельных лиц, групп и организаций
Краткий словарь терминов
Рекомендуемая литература
 

Даже простое перечисление живых организмов неизбежно повлекло за собой и перечисление сообществ. Организмы ведь не живут поодиночке. Сначала это было связано с географическими зонами. В дальнейшем выделялись биотические сообщества (биоты) — тундра, пустыня, прерия, саванна, листопадный и хвойный леса, дождевой тропический лес. И, наконец, появилось учение о среде обитания. Ею назвали ту часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. На нашей планете в настоящее время живое освоило четыре основные среды обитания: водную, наземную, почву и живые организмы.

 

Зарождалась экология преимущественно как описательная наука. Ее творцы большую часть времени тратили на определение и классификацию различных экологических явлений. Этот процесс послужил необходимой предпосылкой для развития современной экологии. Экологи, как и другие ученые, исходят из допущения, что природа представляет собой некоторую реальность, она определенным образом организована, а поэтому можно сформулировать какие-то принципы, адекватно отражающие естественный порядок вещей.

2. Сообщества организмов и их сохранение

Итак, растения и животные не живут независимо, сами по себе, а объединены в сообщества. Там они вступают в определенные, часто очень сложные, взаимоотношения. Это либо взаимное поедание, когда каждый организм, питаясь другим, сам оказывается пищей для какого-то следующего. Взаимодействие может быть и вполне дружеским, с разделением труда, когда один кормит другого, а за это получает от него защиту. Так часто складываются отношения муравьев и тлей. Может такая же связь оказаться и в растительном мире — гифы многих грибов проникают в корни деревьев. Такое сожительство встречается очень часто, оно носит особое название — микориза. От него получается взаимная польза и корню, и грибу. Такие грибы, как подосиновики, подберезовики, белые, рыжики, грузди и многие другие, без деревьев жить не могут, да и деревья лучше чувствуют себя в окружении этих грибов. Случается, что одно растение почти целиком создает климат для другого — особую температуру, влажность, освещенность и прочее. Так, под пологом леса формируется совершенно особенный климат, который пригоден лесным травам. Этих трав обычно в поле не встретишь, их жизнь прочно связана с деревьями.

Любое растение, с точки зрения потребителя, производит массу разнообразной продукции — корни, листья, ветки, семена, нектар, пыльца. Всем этим питаются различные животные, и такая общая столовая связывает их между собой. Связи могут оказаться и более сложными, когда один организм откладывает свои яйца в другой и там развиваются его личиночные стадии. Сам же хозяин яиц питается нектаром, и жизнь его связана с цветами. Такой сложной жизнью живут наездники. Вот и получается, что организмы в силу разнообразия связей между ними поодиночке жить не могут и группируются. Эти группы в зависимости от их величины, разнообразия и сложности называются либо популяциями, либо сообществами, либо биоценозами.

Сообщества формируются в различных природно-климатических зонах, что накладывает отпечаток на их состав, сложность, насыщенность особями. В процессе жизнедеятельности сообществ в них происходит множество различных изменений. Меняется их конструкция, составляющие их виды оказываются в разных соотношениях. Облик и жизнедеятельность их тоже различны. Мы имеем дело не с видом, а со всем природным комплексом (хотя и выделяем в своей деятельности так называемые полезные и вредные виды). Поэтому возникает необходимость познания природных сообществ и закономерностей их развития. В живой природе организмы изменяются, приспосабливаясь к среде своего обитания. Одновременно изменяется и сама среда (в большой мере под влиянием этих организмов). Невероятно, чтобы один вид животного в данном биоценозе приспосабливался к факторам среды, а его соседи — нет, приспособления всегда совместны. Поэтому и виды, обитающие в одном сообществе, с приспособлением друг к другу совместно изменяются. То же и с эволюцией видов, она тоже идет совместно (не может один вид эволюционировать, а его сосед не реагировать на это). Поэтому-то и эволюционирует биоценоз в целом. В конечном счете жизнь человеческая оказывается в зависимости не от определенных видов (вредителей, помощников), а от их сообщества.

Долгое время человек нещадно эксплуатирует природу, считая, что она неистощима и что его действия только способствуют ее улучшению. Ведь создает же он все лучшие породы животных и сорта растений! Это примитивное представление не было опасным, пока принадлежало малочисленным народам, лишенным мощных средств воздействия на природу. Американский ученый Р. Парсон в своей книге «Природа предъявляет счет» объясняет, как повезло американцам при освоении территории их страны. Пионеры-поселенцы осваивали все новые и новые участки прерий, завоевывая Дикий Запад, но двигались они на телегах, в кибитках. Землю они копали лопатами, пахали на лошадях. После такого освоения понадобилось всего каких-то 100–150 лет, чтобы компенсировать результаты их деятельности и спасти многие природные ландшафты. Как было бы страшно, восклицает Парсон, если бы эти поселенцы шли на гусеничных тракторах и были вооружены современной техникой. Тогда результаты их деятельности нельзя было бы исправить и за тысячу лет.

Нужно заметить, что мы российские просторы осваиваем, используя современную технику. След от гусениц вездехода не зарастает в тундре много лет, а каждый покоритель, сидя за рулем машины, норовит пройти обязательно своим путем!

За последнее столетие численность населения земного шара возросла, и потребности человечества в пище и сырье увеличились настолько, что обширные районы нашей планеты оказались совершенно преобразованы человеком. К сожалению, использование природных богатств и по сю пору осуществляется людьми, не знакомыми с экологией и пренебрегающими законами живой природы. Поэтому такое природопользование обычно приводит к тяжелым и неоправданным последствиям. Это выражается в загрязнении природной среды отходами хозяйственной деятельности, истощении ресурсов, разрушении экосистем и целых ландшафтов.

Так что можно считать, что появление науки экологии было в некоторой степени вынужденным. Происходило же оно поначалу стихийно. Человек изучал животных и растения и замечал, что тот или иной вид встречается в природе не повсеместно. Одни растения растут только по берегам водоемов, другие — под покровом леса. Интуитивно можно понять, что, если данные расте­ния или животные обитают в одних местах и не встречаются в других, значит подходящие условия для своего существования они находят не везде. Это соображение относится к наиболее простым и очевидным положениям экологии. Оно появилось еще у древних исследователей. Там, на заре развития ботаники и зоологии, ученые рассматривали не только особенности строения организмов. Труды Гиппократа, Аристотеля и других древнегреческих философов содержат и сведения вполне экологического характера. В эту же область внесли свой вклад и деятели «биологического возрождения» XVIII–XIX веков. Например, в начале XVIII века Антони ван Левенгук, более известный как первый микроскопист, был также первым в изучении пищевых цепей и регуляции численности организмов. По сочинениям английскою ботаника Ричарда Брэдли видно, что он имел четкое представле­ние о биологической продуктивности.

3. Экология появилась, ее направления

Термин «экология» был введен Эрнстом Геккелем в 1868 году в его основном труде «Всеобщая морфология». Это слово состоит из двух греческих слов: «ойкос» — жилище, местопребывание и «логос» — понятие, учение.

Особенное развитие в начале XX века экология получает в Англии. Там формируется школа Ч. Элтона. Это полевое направление в экологических исследованиях. Оно начинает формулирование первых, наиболее общих, экологических правил. Полевым оно называется потому, что ученые изучают животных и растения непосредственно в природе, в поле. Исследователи стараются не вмешиваться в жизнь организмов, а, в основном, подглядывать за их повадками, взаимоотношениями. Последователи этого направления обычно подвергали сомнению и критике результаты работы всех прочих экологов. Они ведь были убеждены, что в дикой природе все устроено не так, как в лабораторном эксперименте. Любое вмешательство в эту дикую природу, считали они, немедленно исказит все природные закономерности. В нашей стране лидерами таких исследований были К.Ф. Рулье, Д.Н. Кашкаров. Они понимали сложность и комплексность своей науки и определяли в ней три раздела, соответствующих уровням организации живого. Первый был посвящен экологии особи, его назвали аутэкологией. Здесь рассматривали только жизнь особи, которая была элементом далее не делимым в этой системе. Аутэкология была главным разделом экологии того времени. Другой раздел — экология популяций только наметился, и больших исследований здесь не проводилось. Популяционная экология начнет бурно развиваться несколько десятилетий спустя. Последний раздел посвящен биоценозам, экосистемам. В нем элементом далее не делимым служит биоценоз. Этот раздел назвали синэкологией, или экологией сообществ. К нашему времени он развился в целую науку — биоценологию.

Одновременно с полевой экологией начинается развитие экспе­риментальной. Это направление основывается на понимании того, что природа довольно консервативна. Животное, помещенное в вольер, считают экспериментаторы, не теряет своих экологических качеств. А стало быть, многие природные закономерности можно постичь и в лабораторных условиях. Результаты таких опытов будут не отличимы от проведенных в природе. Зато в лаборатории проводить их проще, в ход их можно вмешиваться, изменяя условия. Таким образом можно выяснить причины тех или иных изменений. Все это дает новое экологическое знание. Окончательное формирование экспериментального направления в экологии принято связывать с появлением книги русского биолога Г.Ф. Гаузе «Борьба за существование». Она вышла в Балтиморе в 1934 году. Событие это было не меньшим по значимости, чем появление трудов Ч. Дарвина. Развитие и становление экспериментальной экологии связано с именами Р. Чепмана, В. Шелфорда.

В недрах экспериментальной экологии формируется эволюционная экология. В ее рамках рассматривается, как возникали и развивались в процессе эволюции отношения между популяциями, видами и целыми сообществами. Возникновение у разных форм различных тактик размножения, колонизации пространства тоже предмет рассмотрения эволюционной экологии. Развитие этого направления связано с именами Э. Майра, С.С. Шварца, Э. Пианки.

Накопление экологического материала неизбежно повлекло за собой появление теоретических построений в этой науке, ее математизацию. Количественные методы, впрочем, практиковались еще в опытах Р. Чеп­мана. Стройность они приобрели в моделях А. Лотки и В. Вольтерры, трудах Т. Добжанского и Р. Фишера. К нашему времени математические описания в экологии стали привычными и университетский учебник ее может на треть состоять из выводов формул и уравнений.

Таким образом, экология, как и другие биологические науки, развивалась поэтапно. Сначала шло накопление зоологических и ботанических знаний о повадках и потребностях организмов. Это начальный этап. Затем эмпирически формулировались экологические правила. В них уточнялись наиболее общие закономерности. На последнем этапе следовала математизация (формализация) представлений и моделирование экологических явлений.

Экспериментальная и теоретическая экология в содружестве дали прекрасные плоды. Так, А. Лотка и В. Вольтерра независимо друг от друга сделали математическое описание процессов межвидовой конкуренции, хищничества и паразитизма. Они теоретически доказали, что происходит полное вытеснение одного из двух видов при конкуренции их за общий ресурс. Спустя немного времени классические эксперименты Г.Ф. Гаузе по борьбе за существование на микроорганизмах и простейших подтвердили математическую теорию Вольтерры–Лотки. Одновременно они подтвердили и теорию роста популяций, уравнение которой было составлено П. Ферхульстом еще в 1838 году. В опытах Гаузе с микроскопическими организмами было показано, как реально протекают процессы конкуренции в одновидовых и смешанных культурах. Живущие в одной пробирке, близкие по пищевым потребностям виды простейших совершенно вытесняли конкурентов, хищные инфузории полностью выедали своих жертв и умира­ли от голода. В культурах простейших и бактерий такие опыты можно было делать быстро и получать очень точные результаты. Поэтому Г.Ф. Гаузе удалось добиться очень многого и показать, как в таких системах возникают колебательные процессы, как функционируют системы типа «хищник — жертва».

В 1957 году начался новый этап развития науки — Э. Хатчинсон закончил теоретическую разработку и сформулировал понятие многомерной экологической ниши. Это ключевое понятие экологии, и мы рассмотрим его в специальной главе. А еще через 10 лет (в 1968 году) прошел первый симпозиум по теоретической биологии. В нем приняли участие виднейшие экологи мира — К.X. Уоддингтон, Э. Майр, В. Гудвин.

Взаимодействие популяционной экологии, генетики и эволюционной теории привело к созданию междисциплинарной области исследований, получившей название «популяционная биология».

 

1. Что такое среда обитания? Какова она у человека?

2. Сообщество организмов, что это?

3. Какие связи могут быть между видами в сообществах?

4. Как человек осваивает природу? Чем он считает природу для себя?

5. Как давно появились элементы экологии в научном знании?

6. Откуда взялся термин «экология» и что он обозначает?

7. Чем экспериментальное направление в экологии отличается от полевого? Причины их разногласий?

8. Объясните разделение экологических направлений по уровням организации живого.

9. Что такое теоретическая экология, а что такое — эволюционная?

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Московский штаб ОНФ создаст народный «Реестр нарушителей природоохранного законодательства». Активисты ОНФ на заседании регионального штаба Общероссийского народного фронта в Москве обсудили проблему многочисленных нарушений федерального и регионального природоохранного законодательства на особо охраняемых природных территориях (ООПТ). По итогам мероприятия было принято решение создать народный «Реестр нарушителей природоохранного законодательства». Сопредседатель региона...
Создается реестр нарушителей природоохранного законодательства»
В Приморье завершила работу Комиссия Международного Союза охраны природы (МСОП), прибывшая с целью завершить многолетний процесс включения бассейна реки Бикин в состав существующего объекта Всемирного Природного Наследия ЮНЕСКО «Центральный Сихотэ-Алинь». Комиссия во главе с Советником МСОП по вопросам Всемирного Наследия Тилманом Джегером посетила территорию национального парка «Бикин», провела переговоры с руководством Хабаровского и Приморского краев и встретилась с п...
Номинация ЮНЕСКО прирастет Бикином
Писатель и публицист Дмитрий Быков на встрече в Новосибирске рассказал о  возможных сценариях для будущего России. Выступление «ведущего стратега литературных и интеллектуальных фронтов» - так писателя представили публике,  проходило в лофте «Подземка». Новосибирск, по признанию писателя, для него  «всегда был местом проговаривания того, о чем не говорят в Москве». Дмитрий Быков считает, что говорить о будущем интереснее всего ...
Упражнение в оптимизме от Дмитрия Быкова
Эксперты регионального штаба Народного фронта в Москве обеспокоены ростом нарушений природоохранного законодательства при обустройстве особо охраняемых природных территорий города. На этот раз в зоне внимания ОНФ – природно-исторический парк «Покровское-Стрешнево», который является не только особо охраняемой природной территорией, но и объектом культурного наследия регионального значения. ОНФ  намерен добиться пересмотра планов властей по его обустройству. Беспокойств...
Пересмотреть планы по обустройству парка «Покровское-Стрешнево»
Я продолжаю делиться с вами результатами наших исследований. На этот раз мальчишки из отряда "Караван" предстанут перед вами в роли охотников за растениями. А что вы думаете, найти растение и сфотографировать его так просто? Я бы не сказал. На какие "жертвы" нам пришлось идти ради редких растений, вы узнаете из этого материала. Работая прошедшим летом по экологическому проекту "Познавай и сохраняй свой родной Алтайский край!" мы изучали не только редкие виды живот...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Интересные ссылки

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

Олеся Ильина аватар
Олеся Ильина
Эко-экспедиция #БайкалSOS

Выступление на конференции TEDx Новосибирск: о Байкале и о проблеме загрязнения пластиком - по мотивам экспедиции прошлого года.

...

Елена Теплюк аватар
Елена Теплюк
Родники Ольхона

Считаю проект актуальным и интересным!

Ольга Чупаченко аватар
Ольга Чупаченко
Анда буа («Друзья тайги»)

Проект чрезвычайно полезный, конкретный, с понятным и ярким результатом. Вроде бы "малое дело", зато с реальными измеряемыми после...

Анна Огородникова аватар
Анна Огородникова
Родники Ольхона

Чистая вода - один из главных наших ресурсов. Забота о родниках на Ольхоне - это не только дань памяти традициям местного населения и их пре...

Миша Самолетов аватар
Миша Самолетов
Родники Ольхона

Здорово! Слова благодарности люди оставляли по этой ссылке

...
Миша Самолетов аватар
Миша Самолетов
Родники Ольхона

Здорово! Слова благодарности люди оставляли по этой ссылке

...
сортировать по иконкам
33 недели 4 дня назад
Алексей Писковский
Алексей Писковский аватар
Экономия воды и газа или просто предупреждение потопов, взры...
Смотрели: 64,688 |

ЭкоКартридж есть такая организация. К ним обратись.https...

34 недели 1 день назад
Гузель Арсланова
Гузель Арсланова аватар
Экономия воды и газа или просто предупреждение потопов, взры...
Смотрели: 64,688 |

Добрый день. 

Я не по теме с вопросом. Сайт не дает разместить новую тему. Поэтому пишу в этой..(админы простите). Поотому что т...

1 год 23 недели назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 138,874 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/...

1 год 34 недели назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 138,874 |

нужна схема пещер с измерениями

1 год 38 недель назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 138,874 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

размешен 17.10.17 | Тип: Статью
Быть или не быть водяному ореху в Манжерокском озере

Озеро Манжерокское в республике Алтай является памятником природы, что, к сожалению, не сказывается позитивно на состоянии популяции краснокнижного водяного ореха. Наиболее сущес...

размешен 17.10.17 | Тип: Новость

В славном городе Подольск открылась выставка фотохудожника Георгия Богословского «Будь счастливым на чистой Земле!».

Очаровательный выставочный зал принял в свои объят...

размешен 17.10.17 | Тип: Новость
Информационная рассылка «Лач» № 35 (701)

17 октября 2017 года

Этно-Экологический Информационный центр "Лач"

г. Петропавловск-Камчатский

Сегодня в номе...

размешен 16.10.17 | Тип: Статью
Сохранить уникальную природу Салаирского кряжа

Салаир - одна из самых мало изученных  территорий Алтайского края. Бывает, что редкие и уникальные сообщества уничтожаются там быстрее, чем мы узнаём об их существовании. По...

размешен 16.10.17 | Тип: Статью
Гром среди ясного неба

Академгородок и весь Новосибирск шокированы заявлением новоизбранного председателя Президиума СО РАН академика В. Пармона. На своей пресс-конференции он огласил планы масштабной...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал