Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний
Зарождение и становление экологии как науки
(…– до 60-х г.г. XIX века)
На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.
Например, в трудах древнегреческих ученых рассматривались вопросы строения живых организмов, значение среды обитания в их жизни.
Аристотель (384–322 г.г. до н.э.). В работе «История животных» рассматривал такие вопросы как приуроченность организмов к местам обитания, одиночная или стайная жизнь, различия в питании.
Теофраст (372–287 г.г. до н.э.) – ученик Аристотеля, основоположник географии растений. В «Истории растений» отмечал зависимость растительного покрова от климата и почв.
В средневековье развитие науки в значительной степени сдерживала церковь. Научные исследования сделались невозможными – содержание Библии было провозглашено основой всякого знания, не подвергаемой сомнениям. Научные достижения античного мира постепенно предавались забвению. Становлению научного мировоззрения способствовала Эпоха Возрождения. Ей соответствует период: конец XIII в. – XVI в.
В конце первого этапа большой вклад в формирование экологических знаний внесли следующие выдающиеся ученые:
Карл Линней (1707–1778 г.г.) – шведский естествоиспытатель, сторонник креационистской концепции в биологии, согласно которой многообразие форм органического мира есть результат их сотворения.
Жан Батист Ламарк (1744–1829 г.г.) – французский ученый, автор первого эволюционного учения. Считал, что важнейшей причиной приспособительных изменений организмов, эволюции растений и животных является влияние внешних условий среды. Само живое, по Ламарку, возникло из неживого по воле творца и далее развивалось на основе строгих причинных закономерностей.
Жорж Кювье (1769–1832 г.г.) – французский зоолог, сформулировал теорию катастроф, смысл которой сводился к тому, что творец актом творения создает органический мир каждой геологической эпохи заново, этот органический мир существует недолго, гибнет в результате мировой катастрофы, после чего происходит новый акт творения. Таким образом, был найден компромисс между религиозным мышлением и накопленным научным материалом.
Ж.Б. Ламарки Томас Мальтус (1766–1834 г.г.) впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.
Ученые Российской АН также оказывали влияние на развитие экологии. Примером являются наблюдения, выполненные в ходе экспедиционных исследований путешественника Степана Петровича Крашенинникова (1713– 1755 г.г.), нашедшие отражение в его работе «Описание земли Камчатской».
В XVII–XVIII в.в. экологические сведения составляли значительную долю во многих биологических описаниях. Приведено лишь несколько примеров.
Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний
(60-е г.г. XIX в. – 50-е г.г. XX в.)
Назовем также несколько ученых, которые внесли неоценимый вклад в развитие основ экологии на данном этапе.
Чарльз Дарвин (1809–1882 г.г.) определил основные факторы эволюции органического мира. Ему принадлежат работы: «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859 г.) и «Происхождение человека» (1871 г.).
Русский ученый Василий Васильевич Докучаев, естествоиспытатель (1846–1903 г.г.) считается одним из основоположников экологии. В частности, он исследовал особенности почвообразования.
Э. Геккель (1834–1919 г.г.).
Как самостоятельная наука экология окончательно сформировалась в начале XX столетия. В это время американские ученые В. Шелфорд, Ч. Адамс публикуют важные обобщения по экологии животных.
Крупнейший русский ученый XX в. Владимир Иванович Вернадский (1863–1945 г.г.) создает фундаментальное учение о биосфере. Биосфера – область распространения жизни на нашей планете.
К 30-ым г.г. ХХ в. интенсивно развивается экспериментальная и теоретическая база, углубленно изучается состав, структура, функционирование наземных и водных комплексов. Эти исследования привели к выводу о необходимости совместного изучения биоценоза и биотопа.
Экология поднялась на более высокую ступень в результате нового подхода к изучению природных систем: в 1935 г. английский ботаник Артур Тенсли (1871–1955 г.г.) выдвинул понятие об экосистеме. В 1940 г. В.Н.Сукачев (1880–1967 г.г.), советский ботаник, географ, лесовод, обосновал близкое к этому понятию представление и биогеоценозе.
3. Современный этап – превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды
(50-е г.г. XX в. – до настоящего времени)
Связан этот этап с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воздействия человека на природу. Современная экология анализирует природные условия (факторы) существования живых организмов, включая человека, и их изменения под влиянием разнообразных преобразующих или разрушающих воздействий. Основным практическим результатом развития экосистемной концепции явилось осознание необходимости перестраивать экономику в соответствии с экологическими законами. Особенностью экологических исследований становится широкое использование математического моделирования процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости, а также необходимость разработки инженерных решений, направленных на улучшение качества окружающей среды. Современный период развития экологии связан с именами таких крупных ученых как Ю. Одум, Б. Небел, Н.Н. Моисеев, Н.Ф. Реймерс.
Предметом экологии является изучение законов существования и развития природы, совокупности или структуры связей между организмами и средой, закономерностей реакции природы на воздействие человека, а также предельно допустимых нагрузок на природные системы, которые может позволить себе общество. Главный объект изучения в экологии – экосистемы, являющиеся структурными единицами биосферы.
Экологическая система представляет собой взаимосвязанную, единую функциональную совокупность живых организмов и среды обитания.
Совокупность живых организмов называется биоценозом и включает три группы живых организмов – растения, животные и микроорганизмы.
Участок биосферы с однородными условиями существования, населенный этими организмами (или неживые компоненты среды) называется биотопом.
Таким образом, экосистема – это сочетание биоценоза (сообщества живых организмов) и биотопа (неживых компонентов среды обитания), которые связаны между собой обменом веществ и энергии.
Сходные организмы, обитающие в неодинаковых условиях среды, образуют разные экосистемы. Например, сосновый лес в Томской области и на Алтае, в горах.
Термин биогеоценоз был введен для обозначения природных экосистем, занимающих определенную территорию. Экосистема и биогеоценоз – близкие понятия, но экосистема – шире. Экосистемой является аквариум с его обитателями, горшок с цветком, космический корабль и т.д.