Что такое современная экология?

Основные этапы становления экологии как науки, популяции, биоценозы, экосистемы как объекты ее исследования. Разработка принципов рационального использования природных ресурсов. Классификация методов исследований в экологии, ее связь с другими науками.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 26.09.2012
Размер файла 77,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ ВПО

"Оренбургский государственный аграрный университет"

Тема: Что такое современная экология?

Основные этапы становления экологии как науки

Эколомгия (от др. - греч. п6кпт - обиталище, жилище, дом, имущество и льгпт - понятие, учение, наука) - наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккельв 1866 году в книге "Общая морфология организмов" ("Generelle Morphologie der Organismen").

Два альтернативных определения данной науки:

Экология - познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология - это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.

Экология - биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.

Второе определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию (см. ниже), что в корне неверно.

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии - в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения - организация и функционирование таких систем.

Популяция - совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида

Биоценоз (от греч. вЯпт - "жизнь" и кпйньт - "общий") - это совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, что заселяют определённый участок суши или акватории, они связаны между собой и со средой. Биоценоз - это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты (продуценты, консументы, редуценты) которой взаимосвязаны. Один из основных объектов исследования экологии. Биоценоз - это исторически сложившаяся группировка растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (участок суши или водоема) Наиболее важными количественными показателями биоценозов являются биоразнообразие (совокупное количество видов в биоценозе) и биомасса (совокупная масса всех видов живых организмов данного биоценоза)

Экосистемма, или экологимческая системма (от др. - греч. п?кпт - жилище, местопребывание и уэуфзмб - система) - биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними

Главная задача прикладной экологии - разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Связи экологии с другими науками.

Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых организмах. Живые организмы могут изучаться на различных уровнях, начиная от отдельных атомов и молекул и кончая популяциями, биоценозами и биосферой в целом. Экология также изучает среду, в которой они живут, и её проблемы. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, эпидемиология, биогеохимия.

В последнее время активно о себе заявляют междисциплинарные комплексные области исследования. В частности, на стыке экологии и классической этики сформировалась экологическая этика, а на пересечении интересов этнографии, культурологии и экологии - этноэкология.

Этнография (от др. - греч. ?инпт - "этнос" (народ) и гсЬцщ - "пишу") - частьисторической науки, изучающая народы-этносы и другие этнические образования, их происхождение (этногенез), состав, расселение, культурно-бытовые особенности, а также их материальную и духовную культуру.

Основные разделы современной экологии:

общая (теоретическая) экология

биоэкология

геоэкология

экология человека и социальная экология (Социальная экология как часть экологии человека - это объединение научных отраслей, изучающих связь общественных структур (начиная с семьи и других малых общественных групп) с природной и социальной средой их окружения. К этому объединению относятся экология народонаселения - экологическая демография и экология человеческих популяций. При этом рассматривается как влияние среды на общество, так и воздействие общества на среду).

прикладная экология. (Прикладная экология - большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом и природой.

Она формирует экологические критерии экономики, исследует механизмы антропогенных воздействий на природу и окружающую человека среду, следит за ее качеством, обосновывает нормативы неистощительного использования природных ресурсов, осуществляет экологическую регламентацию хозяйственной деятельности, контролирует экологическое соответствие различных планов и проектов, разрабатывает технические средства охраны окружающей среды и восстановления нарушенных человеком природных систем. Выделяются следующие разделы прикладной экологии: инженерная, сельскохозяйственная, биоресурсная и промысловая, коммунальная, медицинская.)

Каждый раздел имеет свои подразделы и связи с другими частями экологии и смежными науками.

Общая экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Ее ядром является теоретическая экология, которая устанавливает общие закономерности функционирования экологических систем. Многие природные экологические процессы происходят очень медленно и обусловлены множеством факторов. Для изучения их механизмов недостаточно одних натурных наблюдений, нужен эксперимент. Экспериментальная экология обеспечивает методическим инструментарием различные разделы науки. Но возможности эксперимента в экологии ограниченны. Поэтому широко применяется моделирование, в частности математическое. Вместе с обработкой информации и количественным анализом фактического материала оно входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией.

Биоэкология - "классическая" экология, сформировавшаяся в рамках биологии, представляет собой достаточно цельную область естествознания. Она посвящена взаимодействиям со средой надорганизменных биологических систем всех уровней.

В ней выделяются:

-экология отдельных особей как представителей определенного вида организмов-

аутоэкология;

-экология генетически однородных групп организмов одного вида, имеющих

общее место

обитания, - популяционная экология;

-экология многовидовых сообществ, биоценозов - синэкология;

-учение об экологических системах - биогеоценология.

Как и большинство наук, экология имеет длительную предысторию.

Экология как наука о взаимоотношениях и взаимовлиянии организмов и среды могла возникнуть лишь на определенном этапе развития биологических знаний.

В 1866 г. впервые термин "экология" предложил немецкий ученый Геккель По его определению, экология - это наука об отношениях организмов к окружающей их среде, а также наука об экономии, о домашнем быте животных организмов. Мысли, высказанные Геккелем, выразили назревшую необходимость обособления новой ветви среди биологических наук. С этого времени развитие экологии пошло чрезвычайно быстро.

Истоки же экологии прослеживаются в глубокой древности. Уже тогда происходило первоначальное познание растений, животных, условий окружающей среды, и древние исследователи сталкивались с экологической проблематикой.

Поэтому основные этапы становления экологии фактически совпадают с этапами развития таких наук, как ботаника и зоология.

Высказывания о связях организмов со средой и их зависимости от окружающих условий имеются в трудах античных философов.

1 ЭТАП. АНТИЧНЫЙ: (6 в до н.э., - начало н.э.):

В трудах ученых античного мира - Гераклита (530-470 гг. до н.э.), Гиппократа (460-370 гг. до н.э.), Аристотеля (384-322 гг. до н.э.) и др. - были сделаны дальнейшие обобщения экологических фактов.

Аристотель в своей "Истории животных" описал более 500 видов известных ему животных, рассказал об их поведении. Так начинался первый этап развития науки - накопление фактического материала и первый опыт его систематизации. Теофраст Эрезийский (372-287 гг. до н.э.) описал влияние почвы и климата на структуру растений, наблюдаемое им на огромных пространствах Древнего Средиземноморья. В работах философа впервые было предложено разделить покрытосеменные растения на основные жизненные формы: деревья, кустарники, полукустарники, травы. К этому периоду относится знаменитая "Естественная история" Плиния Старшего (23-79 гг. н.э.).

И так: о растениях писали Эмпедокл (4 в. до н.э.) и Теофраст (3 в. до н.э.), о животных - Аристотель (4 в. до н.э.). "Провозвестником будущей экологии" Кашкаров называл Аристотеля, который интересовался образом жизни животных. Классифицируя их, разделяя на водных, сухопутных и земноводных, древний ученый тем самым подчеркивал их связь с окружающей средой. В трудах Теофраста имеется много сведений по экологии растений. В своих трудах он сообщает наблюдения о зависимости растений от климата, почвы и способов возделывания. На разнообразии жизненных форм (деревья, кустарники, полукустарники и травы) была основана у него классификация растений. Таким образом, элементы экологического воззрения на природу, на живые организмы можно обнаружить буквально на заре становления ботаники, зоологии и сельского хозяйства.

экология наука биоценоз популяция

В Средние века интерес к изучению природы ослабевает, заменяясь господством схоластики и богословием. Связь строения организмов с условиями среды толковалась как воплощение воли Бога. Людей сжигали на кострах не только за идеи развития природы, но и за чтение книг древних философов. В этот период, затянувшийся на целое тысячелетие, только единичные труды содержат факты научного значения. Большинство же сведений имеют прикладной характер, опираются на описание целебных трав (Разес, 850 - 923 гг.; Авиценна, 980-1037 гг.), культивируемых растений и животных, на знакомство с природой далеких стран (Марко Поло, XIII в., Афанасий Никитин, XV в.).

Началом новых веяний в науке в период позднего средневековья являются труды Альберта Великого (Альберт фон Больштедт, 1193-1280 гг.). В своих книгах о растениях он придает большое значение условиям их местообитания, где помимо почвы важное место уделяет "солнечному теплу", рассматривая причины "зимнего сна" у растений, размножение и рост организмов ставит в неразрывную связь с их питанием.

2 ЭТАП. ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИИ. (1749-1866 гг.)

Географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых стран явились толчком к развитию биологических наук. Накопление и описание фактического материала - характерная черта естествознания этого периода. Однако, несмотря на то что в суждениях о природе господствовали метафизические представления, в трудах многих естествоиспытателей имели место явные свидетельства экологических знаний. Они выражались в накоплении фактов о разнообразии живых организмов, их распространении, в выявлении особенностей строения растений и животных, живущих в условиях той или иной среды. Первые систематики - А. Цезальпин (1519-1603), Д. Рей (1623-1705), Ж. Турнефор (1656 - 1708) и др. утверждали о зависимости растений от условий произрастания или возделывания, от мест их обитания и т.д. Сведения о поведении, повадках, образе жизни животных, сопровождавшие описание их строения, называли "историей" жизни животных. Известный английский химик Р. Бойль (1627 - 1691) первым осуществил экологический эксперимент. Он опубликовал результаты сравнительного изучения влияния низкого атмосферного давления на различных животных.

В XVII в.Ф. Реди экспериментально доказал невозможность самозарождения сколько-нибудь сложных животных.

В XVII-XVIII вв. в работах, посвященных отдельным группам живых организмов, экологические сведения зачастую составляли значительную часть, например в трудах А. Реомюра о жизни насекомых (1734), Л. Трамбле о гидрах и мшанках (1744), а также в описаниях натуралистами путешествий. Антон ван Левенгук, более известный как один из первых микроскопистов, был пионером в изучении пищевых цепей и регуляции численности организмов. По сочинениям английского ученого Р. Брэдли видно, что он имел четкое представление о биологической продуктивности. На основании путешествий по неизведанным краям

России в XVIII в. С.П. Крашенинниковым, И.И. Лепехиным, П.С. Палласом и другими русскими географами и натуралистами указывалось на взаимосвязанные изменения климата, животного и растительного мира в различных частях обширной страны. В своем капитальном труде "Зоография".П.С. Паллас описал образ жизни 151 вида млекопитающих и 425 видов птиц, биологические явления: миграцию, спячку, взаимоотношения родственных видов и т.д. В 20 лет он защитил выдающуюся по тем временам докторскую диссертацию по гельминтам. Его пригласили в Петербург, и он сразу же - в 26 лет, стал академиком. Немец по происхождению, он более 40 лет посвятил российской науке, проводя по нескольку лет в полевых экспедициях (города Чита, Иркутск, Красноярск, Тамбов, озера Эльтон и Баскунчак, Крым). Основной специальностью Палласа была зоология. Он издал несколько монографий по млекопитающим, птицам, насекомым. При этом он обладал обширными знаниями во многих науках (сельское хоз-во, медицина, минералогия (на Енисее открыл "Палласов метеорит"), палеонтология (исследовал ископаемые остатки буйвола, мамонта, носорога), археология, этнография, филология и др.), особенно в ботанике. Он задумал издать многотомную сводку русской флоры с полным описанием и рисунками всех растений, но подготовить успел только 2 тома. Опубликовал около 170 работ. В честь Палласа назван вулкан на Курильских островах, риф у Новой Гвинеи, множество видов животных. На Дальнем Востоке имя Палласа носят желтушник, мытник, лютик и аяния.

П.С. Палласа, по определению Б.Е. Райкова (1947), можно считать "одним из основателей экологии животных". О влиянии среды на организм высказывался М.В. Ломоносов. В трактате "О слоях земных" (1763) он писал:". напрасно многие думают, что все, как мы видим, сначала создано творцом." Изменения в неживой природе Ломоносов рассматривал как непосредственную причину изменений растительного и животного мира. По останкам вымерших форм (моллюски и насекомые) он судил об условиях их существования в прошлом.

Карл Линней

описание и систематизация колоссального фактического материала после средневекового застоя - начался с великими географическими открытиями XIV и XVI веков и колонизацией новых стран - с эпохой Возрождения. Новая географическая и биологическая информация, полученная в экспедициях, заставила переосмыслить многие религиозные догматы. Она не умещалась в той системе мира, которую проповедовала христианская религия. Путешественники из дальних стран привозили неведомых животных и семена неведомых растений. Чтобы разобраться во всем многообразии форм живых существ, необходимо было создать таксономическую систему и, таким образом, осмыслить это разнообразие. И такое осмысление произошло. В первой половине XVIII века Карл Линней создал таксономическую систему животных и растений, которой ботаники пользуются и поныне.

Заслуги этого ученого перед миром столь велики, что на их перечисление не хватит и целой лекции. Его считают реформатором ботаники. Помимо бинарной номенклатуры он разработал терминологию, введя в систематику более 1000 терминов для разных органов растений и их частей. Линней много путешествовал по разным странам, сам открыл и описал более 1500 видов. Главный труд К. Линнея - "Виды растений" вышел в 1753 г., в нем приведены все известные ему растения; описания кратки и точны. Ботанический "хаос" был приведен в систему! И именно с этого времени ведется отсчет при установлении первенства в названиях отдельных видов. В основу данной работы Линней положил свои данные и все доступные ему гербарные образцы и публикации других авторов. Кроме флоры, он прекрасно знал фауну ("Фауна Швеции" 1746 г.) почвы, минералы, человеческие расы, болезни (Линней был первоклассным врачом), открыл целебные и ядовитые свойства многих растений.

Во второй половине XVIII в. проблема внешних условий нашла отражение в работах французского естествоиспытателя Ж. - Л.Л. Бюффона (1707-1788). Он считал возможным "перерождение" видов и полагал основными причинами превращения одного вида в другой влияние таких внешних факторов, как "температура, климат, качество пищи и гнет одомашнивания". Фактически он обосновывал принцип влияния среды на существование растений и животных.

В его титаническом труде "Естественная история" четко просматривается материалистический взгляд на неразрывность материи и движения. "Материя без движения никогда не существовала, - пишет он, - движение, следовательно, столь же старо, как и материя". Бюффон отрицает божественное происхождение Земли. Из "Естественной истории" взошли ростки эволюционизма Ж. - Б. Ламарка, выросло эволюционное учение Ч. Дарвина.

Много фактов экологического содержания было собрано натуралистами России, которые открывали для науки животный и растительный мир нашей страны. Гмелин впервые описывает чернозем и вечную мерзлоту (1747). Лепехин указал на зависимость растительности от качества почвы и климатических условий. О влиянии среды на организм писал Ломоносов. Он первый высказал мысли о воздушном питании растений и др.

Эволюционная теория Чарльза Дарвина, сформулированная им в гениальном труде "Происхождение видов путем естественного отбора" (1859), во многом опиралась на идеи экологии. Его труды насыщены экологическими фактами и обобщениями, а некоторые работы, по сути, посвящены вопросам экологии и жизни сообществ живых существ. В подтверждение необычной роли борьбы за существование Дарвин приводит массу примеров конкретного экологического содержания:

-адаптации организмов к среде обитания;

- взаимосвязи и взаимозависимости живых существ;

- изменчивости свойств;

- быстрого увеличения численности растений и животных при возникновении благоприятных условий;

- влияния организмов на среду и др.

Теория Чарльза Дарвина послужила серьезным стимулом для дальнейшего развития экологии как особой области естествознания.

Ламарк.

Создание эволюционной концепции развития природы - главное теоретическое достижение Ж. - Б. Ламарка (1744-1829). В "Философии зоологии" (1809) он дает эволюционное обоснование "лестницы существ".Ж. - Б. Ламарк считал влияние "внешних обстоятельств" одной из самых важных причин приспособительных изменений организмов, эволюции животных и растений.

По мере развития зоологии и ботаники происходило накопление фактов экологического содержания, свидетельствующих, что к концу XVIII в. у естествоиспытателей начали складываться элементы особого, прогрессивного подхода к изучению явлений природы, а также об изменениях организмов в зависимости от окружающих условий и о многообразии форм. Вместе с тем как таковых экологических идей еще нет, начала лишь складываться экологическая точка зрения на изучаемые явления природы.

Второй этап развития науки связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе. Появление в начале XIX в. биогеографии способствовало дальнейшему развитию экологического мышления.

Кювье

Одновременно с принципом корреляции Кювье разрабатывает принцип, который он именует законом условий существования. Этот закон говорит не столько о приспособленности организмов к внешним условиям существования, сколько о взаимно функциональном приспособлении отдельных органов друг к другу в целостном, организме. Согласно этому закону каждое животное содержит только то, что ему нужно для обеспечения существования. Трактовка Кювье основных положений этого закона имеет ярко выраженный идеалистический, телеологический характер: Всякое организованное существо образует целое, единую замкнутую систему, ча сти которой соответствуют друг другу и содействуют путем взаимного влияния одной конечной цели. Здесь выходит на сцену аристотелевское учение о конечных причинах или, точнее, целях. Кювье, как будет видно дальше, - противник эволюционизма, и с его точки зрения организмы изначально существуют в целесообразной форме.

Рулье.

Экологическое направление в зоологии лучше других было сформулировано другим русским ученым К.Ф. Рулье (1814-1858). Он считал необходимостью развитие особого направления в зоологии, посвященного всестороннему изучению и объяснению жизни животных, их сложных взаимоотношений с окружающим миром. Рулье подчеркивал, что в зоологии наряду с классификацией отдельных органов нужно производить "разбор явлений образа жизни". Здесь следует различать явления жизни особи, т.е. выбор и запасание пищи, выбор и постройка жилища и т.д., а также "явления жизни общей": взаимоотношения родителей и потомства, законы количественного размножения животных, отношения животных к растениям, почве, к физиологическим условиям среды. Вместе с этим следует изучать периодические явления в жизни животных - линьку, спячку, сезонные перемещения и др. Следовательно, Рулье разработал широкую систему экологического исследования животных - "зообиологии", оставил ряд трудов типичного экологического содержания, таких, как типизация общих особенностей водных, наземных и роющих позвоночных. Научные работы Рулье оказали значительное влияние на направление и характер исследований его учеников, последователей - Н.А. Северцова (1827-1885), А.Н. Бекетова (1825 - 1902).

Гумбольдт

Подлинным основоположником экологии растений принято считать А. Гумбольдта (1769 - 1859), опубликовавшего в 1807 г. работу "Идеи о географии растений", где на основе своих многолетних наблюдений в Центральной и Южной Америке он показал значение климатических условий, особенно температурного фактора, для распределения растений. В сходных зональных и вертикально-поясных географических условиях у растений разных таксономических групп вырабатываются сходные "физиономические" формы, т.е. одинаковый внешний облик. По распределению и соотношению этих форм можно судить о специфике физико-географической среды.

Появление в начале XIX в. биогеографии способствовало дальнейшему развитию экологического мышления. Подлинным основоположником экологии растений принято считать А. Гумбольдта (1769 - 1859), опубликовавшего в 1807 г. работу "Идеи о географии растений", где на основе своих многолетних наблюдений в Центральной и Южной Америке он показал значение климатических условий, особенно температурного фактора, для распределения растений. В сходных зональных и вертикально-поясных географических условиях у растений разных таксономических групп вырабатываются сходные "физиономические" формы, т.е. одинаковый внешний облик. По распределению и соотношению этих форм можно судить о специфике физико-географической среды. Появились первые специальные работы, посвященные влиянию климатических факторов на распространение и биологию животных, и среди них - книги немецкого зоолога К. Глогера (1833) об изменениях птиц под влиянием климата, датчанина Т. Фабера (1826) об особенностях северных птиц, К. Бергмана (1848) о географических закономерностях в изменении размеров теплокровных животных.

В 1832 г. О. Декандоль обосновал необходимость выделения особой научной дисциплины "эпиррелогия", изучающей влияние на растения внешних условий и воздействие растений на окружающую среду или, говоря современным языком экологии, среду, где существуют растения, которую стали понимать как совокупность действующих на них условий (экологических факторов). Число таких факторов по мере расширения и углубления исследований по экологии растений возрастало, а оценка значимости отдельных факторов изменялась. О. Декандоль писал: "Растения не выбирают условия среды, они их выдерживают или умирают. Каждый вид, живущий в определенной местности, при известных условиях представляет как бы физиологический опыт, демонстрирующий нам способ воздействия теплоты, света, влажности и столь разнообразных модификаций этих факторов".

Экологическое направление в зоологии лучше других было сформулировано другим русским ученым К.Ф. Рулье (1814-1858). Он считал необходимостью развитие особого направления в зоологии, посвященного всестороннему изучению и объяснению жизни животных, их сложных взаимоотношений с окружающим миром. Рулье подчеркивал, что в зоологии наряду с классификацией отдельных органов нужно производить "разбор явлений образа жизни". Здесь следует различать явления жизни особи, т.е. выбор и запасание пищи, выбор и постройка жилища и т.д., а также "явления жизни общей": взаимоотношения родителей и потомства, законы количественного размножения животных, отношения животных к растениям, почве, к физиологическим условиям среды. Вместе с этим следует изучать периодические явления в жизни животных - линьку, спячку, сезонные перемещения и др. Следовательно, Рулье разработал широкую систему экологического исследования животных - "зообиологии", оставил ряд трудов типичного экологического содержания, таких, как типизация общих особенностей водных, наземных и роющих позвоночных. Научные работы Рулье оказали значительное влияние на направление и характер исследований его учеников, последователей - Н.А. Северцова (1827-1885), А.Н. Бекетова (1825 - 1902). Так, Н.А. Северцов в книге "Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии" впервые в России изложил глубокие экологические исследования животного мира отдельного региона. Таким образом, ученые начала XIX в. анализировали закономерности организмов и среды, взаимоотношения между организмами, явления приспособляемости и приспособленности.

3 ЭТАП. ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИИ КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ НАУКИ.1866 г.

Дарвин.

Теория эволюции органического мира Ч. Дарвина (1809-1882). Он по праву является одним из пионеров экологии. В книге "Происхождение видов" (1859) им показано, что "борьба за существование" в природе приводит к естественному отбору, т.е. является движущим фактором эволюции. Стало ясно, что взаимоотношения живых существ и связи их с неорганическими компонентами среды ("борьба за существование") - большая самостоятельная область исследований.

Победа эволюционного учения в биологии открыла, таким образом, третий этап в истории экологии, для которого характерно дальнейшее увеличение числа и глубины работ по экологическим проблемам. В этот период завершилось отделение экологии от других наук. Экология, родившись в недрах биогеографии, в конце XIX в. благодаря учению Ч. Дарвина превратилась в науку об адаптациях организмов.

Именно в этот период появилось много работ о роли температуры, влажности, света в жизни растений и животных.

Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина

Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др.

Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:

1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.

2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.

3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.

4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.

Немецкий зоолог Эрнст Геккель (1834-1919). "Я докажу!" - девиз Э. Геккеля. В 8 лет прочитал Робинзона Крузо, долго грезил дикарями, приключениями. Пробивной, мечтавший и добившийся мировой славы, он добился открытия филогенетического фак-та в Йенском университете, много лет успешно изучал радиолярии, прекрасно рисовал, но мог делать выводы, не подкрепленные фактами и потому ошибочные. Им было придумано много разных терминов для классификации отделов наук; много лет он искал одноклеточный организм, давший начало всему живому; искал общий закон, который бы объяснил все явления. Вскоре после выхода в свет учения Ч. Дарвина - в 1866 г. он предложил термин для новой науки - "экология", который впоследствии получил всеобщее признание.

Однако сам термин "экология" для новой области знаний впервые был предложен немецким зоологом Э. Геккелем в 1866 г. Он дал следующее определение этой науки: "Это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения растений и животных, контактирующих друг с другом".Э. Геккель (1834-1910) относил экологию к биологическим наукам и наукам о природе, интересующимся всеми сторонами жизни биологических организмов. Термин "экология" в дальнейшем получил всеобщее признание. Во второй половине XIX в. содержанием экологии являлось главным образом изучение образа жизни животных и растений, их адаптивности к климатическим условиям: температуре, световому режиму, влажности и т.д. В этой области был сделан ряд важных обобщений, исследований.

Экология во второй половине XIX века

Именно 1866 г. следует считать годом рождения экологии. В конце XIX она представляла собой науку об адаптации организмов к климатическим условиям, но лишь через 100 лет превратилась в целое мировоззрение - общую экологию. В 1895 г. датский ученый Е. Варминг (1841-1924) ввел термин "экология" в ботанику для обозначения самостоятельной научной дисциплины - экологии растений.

Таким образом, общим для периода наивной экологии, продолжавшегося с начала развития цивилизации до 1986 г., является накопление и описание колоссального фактического материала и отсутствие системного подхода в его анализе.

СПЕНСЕР, ГЕРБЕРТ (Spencer, Herbert) (1820-1903) - английский философ и социолог, идеолог социал-дарвинизма.

Центральной идеей всего его творчества была идея эволюции. Под эволюцией он понимал переход от неопределенной, бессвязной однородности к определенной, связной разнородности. Спенсер показал, что эволюция есть неотъемлемая черта всего окружающего нас мира и наблюдается не только во всех областях природы, но и в науке, искусстве, религии и философии.

У Спенсера выделено три вида эволюции: неорганическая, органическая и надорганическая. Надорганическая эволюция - это предмет социологии, которая занимается как описанием процесса развития общества, так и формулировкой основных законов, по которым эта эволюция протекает.

Строение общества он сравнивал с биологическим организмом: отдельные части являются аналогом отдельных частей организма, каждая из которых выполняет свою функцию. Он выделил три системы органов (социальных институтов) - поддерживающую (производство), распределительную (коммуникация) и регулятивную (управленческая). Любое общество, чтобы выжить, должно приспосабливаться к новым условиям окружающей среды - так происходит естественный отбор. В ходе такого приспособления происходит все более сильная специализация отдельных частей общества. В результате, как и организм, общество эволюционирует от более простых форм к более сложным.

Используя для исследования социального развития понятия биологической эволюции (это получило название социал-дарвинизма), Спенсер во многом способствовал популяризации идей "естественного отбора" в обществе и "борьбы за существование", которые стали почвой для "научного" расизма.

Другой важной его идеей было выделение двух исторических типов общества - военного и промышленного. Тем самым он продолжил традицию формационного анализа общественной эволюции, заложенную Анри Сен-Симоном и Карлом Марксом.

Термин "биосфера" ввел австрийский геолог Э. Зюсс в 1875, тогда как основы учения о биосфере, которые актуальны и в современной науке, были разработаны В.И. Вернадским.

Факторы окружающей среды действуют на растения не обособленно друг от друга, а во всей своей совокупности. Одним из наиболее удобных и широко применяемых способов характеристики адаптаций растений к совокупности условий среды обитания является жизненная форма. Понятие "жизненная форма" было предложено Е. Вармингом в 1896 г. для обозначения совокупности приспособительных признаков растения. С тех пор это понятие прочно укрепилось в ботанике и по сегодняшний день активно применяется исследователями. Одной из самых первых по времени появления и самых популярных среди современных исследователей стала система жизненных форм, предложенная К. Раункиером в 1905 г. За основу выделения жизненных форм автор взял расположение и способ защиты почек возобновления в течение неблагоприятного периода. Он выделял пять жизненных форм: фанерофиты (Ph) - растения, у которых почки возобновления расположены высоко над землей; хамефиты (Ch) - невысокие растения с почками возобновления на зимующих побегах, расположенных вблизи поверхности земли; гемикриптофиты (HK) - травянистые многолетники, у которых надземные органы в конце вегетации отмирают, а почки возобновления находятся на уровне почвы; криптофиты (K) - травянистые многолетники, имеющие почки возобновления на подземных органах и терофиты (Th) - монокар пические растения, переживающие неблагоприятный период в виде семян. Автор системы предлагал использовать биологические спектры, т.е. процентное соотношение видов, относящихся к разным жизненным формам, для выяснения взаимосвязи жизненных форм растений и климата.

Теория Ч. Дарвина дала большой толчок развитию аутэкологического направления - изучение естественной совокупности видов, непрерывно перестраивающихся применительно к изменению условий среды, со второй половины середины XIX и до середины XX века было господствующим.

Одновременно стали проводиться исследования по надорганизменным биологическим системам. Этому способствовало формирование концепции биоценозов, как многовидовых сообществ. В 1877 г. немецкий гидробиолог К. Мебиус (1825-1908) на основе изучения устричных банок в Северном море разработал учение о биоценозе, как сообществе организмов, которые через среду обитания теснейшим образом связаны друг с другом. Именно его труд "Устрицы и устричное хозяйство" положил начало биоценологическим - экосистемным, исследованиям и в дальнейшем обогатилось методами учета количественных соотношений организмов. Термин "биоценоз" широко используется современными учеными. Учение о растительных сообществах, благодаря С.И. Коржинскому (1861-1900) и И.К. Пачоскому (1864-1942) выделилось в фитосоциологию, или фитоценологию, позднее в геоботанику. Исключительно велики заслуги В.В. Докучаева (1846-1903). Он создал учение о природных зонах и учение о почве, как особом биокосном теле (системе). Показал, что почва - это неотъемлемый компонент практически всех экосистем суши нашей планеты. Теоретические разработки В.В. Докучаева ("Учение о зонах природы") положили начало развитию геоботаники и ландшафтной экологии. Идея В.В. Докучаева о необходимости изучения не отдельных компонентов биоценозов, а связей, существующих между телами, явлениями и средой (водой, землей), между мертвой и живой природой, между растениями, животными и минеральным "царством", т.е. закономерностей функционирования природных комплексов, получила развитие в "Учении о лесе" Георгия Федоровича Морозова (1867-1920). Г.Ф. Морозов дал первое научное определение леса, как географического фактора - глобального аккумулятора солнечной энергии, влияющего на климат, почвы, на уровень кислородного и углеродного баланса планеты и регионов.

Особенно широко исследования надорганизменного уровня стали развиваться с начала XX века. Повсеместно стали создаваться разные научные общества и школы: ботаников, фитоценологов, гидробиологов, зоологов, и т.д., выпускаться журналы. 1916 г. - Ф. Клементс показал адаптивность биоценозов и адаптивный смысл этого, 1925 г. - А. Тинеманн ввел понятие "продукция", 1927 г. - Ч. Элтон выделил своеобразие биоценотических процессов, ввел понятие экологическая ниша, сформулировал правило экологических пирамид. К 30-ым годам XX столетия были созданы разные классификации растительности на основе морфологических, эколого-морфологических и динамических характеристик фитоценозов (К. Раункиер - Дания, Г. Ди Рюе - Швеция, И. Браун-Бланке - Швейцария); изучались структура, продуктивность сообществ, получены представления об экологических индикаторах (В.В. Алехин, Б.А. Келлер, А.П. Шенников).

Экология в XX веке

В начале XX в. оформились экологические школы гидробиологов, фитоценологов, ботаников и зоологов, в каждой из которых развивались определенные стороны экологической науки.

В 1910 г. на III Ботаническом конгрессе в Брюсселе экология растений разделилась на экологию особей и экологию сообществ. По предложению швейцарского ботаника К. Шретера экология особей была названа аутэкологией (от греч. autos - сам и "экология"), а экология сообществ - синэкологией (от греческой приставки syn-, обозначающей "вместе"). Такое деление вскоре было принято и в зоо-экологии. Появились первые экологические сводки: руководство к изучению экологии животных Ч. Адамса (1913), книга В. Шелфорда о сообществах наземных животных (1913), С.А. Зернова по гидробиологии (1913) и др.

В 1913-1920 гг. были организованы экологические научные общества, основаны журналы. Экологию начали преподавать в ряде университетов. В экологии получило развитие количественное рассмотрение изучаемых явлений и процессов, связанных с именами А. Лотки (1925), В. Вольтерры (1926).

Авторитетнейший ученый России начала XX в., ботаник И.П. Бородин, выступая в 1910 г. на XII съезде русских естествоиспытателей и врачей с докладом "Об охране участков растительности, интересных с ботанико-географической точки зрения", страстно призывал своих коллег охранять природу и выполнять тем самым "наш нравственный долг", сравнивая это дело с охраной исторических памятников. Бородин особенно интересовался уникальными природными объектами. Любой памятник природы, неважно - большой или маленький, представляет собой, по его мнению, национальное сокровище. "Это такие же уники, как картины, например, Рафаэля - уничтожить их легко, но воссоздать нет возможности". Г.А. Кожевников (1917) утверждал, что к числу факторов, усугубляющих разрушительные последствия войны и революции, относятся вопиющая отсталость, бескультурье, отсутствие развитой технологии и какого-либо гражданского долга. Кожевников сформулировал три этапа становления отношения человека к природе. Россия, по его мнению, находится на стадии, переходной от первого - первобытного, хищнического - этапа ко второму, ориентированному на рост и развитие. При отсутствии даже войны и социальных потрясений мощные структурные факторы должны были бы препятствовать быстрому переходу к третьему этапу, ориентированному на охрану природы. Кожевников, основываясь на данном утверждении, выступал за рационализацию и модернизацию экономики и ее социальной структуры.

На четвертом этапе развития истории экологии после разносторонних исследований к 30-м гг. XX в. определились основные теоретические представления в области биоценологии: о границах и структуре биоценозов, степени устойчивости, возможности саморегуляции этих систем. Углублялись исследования типов взаимосвязей организмов, лежащих в основе существования биоценозов.

Впервые теория сукцессии была детально разработана в 1916 г. Клементсом. Он изучал сообщества в Северной Америке и пришел к выводу, что основным фактором, определяющим состав климаксного сообщества, является климат. По представлениям Клементса, в данных климатических условиях может существовать только одно климаксное сообщество, которое называется климаксом (концепция моноклимакса). Любой перерыв в движении по направлению к климаксу, вызванный местными условиями рельефа, микроклимата, землепользованием и т.д., тоже может привести к формированию устойчивого сообщества, но его нельзя считать климаксным, так как в конце концов действие климатических факторов все-таки приведет к "теоретическому" климаксу. Например, горы и холмы постепенно будут разрушаться, что вызовет изменения в структуре сообществ. Более современной является концепция поликлимакса, согласно которой климакс формируется под влиянием всех физических факторов, причем один или несколько из них могут доминировать (например, дренаж, почва, топография, пожары). Сообщество считается настоящим климаксом, если оно "устойчиво" длительный период времени: любые изменения в нем происходят относительно медленно по сравнению с временем, необходимым для прохождения сукцессии до стадии климакса.

Особую и важнейшую роль в становлении и развитии экологии сыграл Владимир Иванович Вернадский - создатель учения о биосфере, намного опередивший свое время. Открытие биосферы В.И. Вернадским в начале ХХ столетия принадлежит к величайшим научным открытиям человечества, соизмеримым с теорией видообразования, законом сохранения энергии, общей теорией относительности, открытием наследственного кода у живых организмов и теорией расширяющейся Вселенной.В.И. Вернадский доказал, что жизнь на земле - явление планетарное и космическое, что биосфера - это хорошо отрегулированная за много сотен миллионов лет эволюции общепланетарная вещественно-энергетическая (биогеохимическая) система, обеспечивающая биологический круговорот химических элементов и эволюцию всех живых организмов, включая и человека. Не только составом атмосферы и гидросферы обязаны мы работе биосферы, но и сама земная кора - это продукт биосферы.

Может показаться странным утверждение о том, что В.И. Вернадский открыл биосферу. Что ее открывать? Это не микроб какой-то. Биосфера огромна, и с ней постоянно имеет дело каждый из нас. Мы живем, мы постоянно обитаем в ней. Да, мы обитаем в ней, но очень мало задумываемся о том, что этот наш хрупкий дом уникален во Вселенной, что механизмы, его поддерживающие, очень тонкие, и могут легко сломаться не только от падения большого метеорита на Землю, но и от нашего неразумного поведения.

ЛЕРУА, ЭДУАРД (Le Roy, Edouard) (1870-1954), французский философ, представитель католического модернизма.

друг и единомышленник П. Тейяра де Шардена, Леруа создал эволюционную концепцию, в которой попытался согласовать католические догматы с фактами, накопленными палеонтологией и антропологией, с новейшими открытиями в биологии. Исходя из бергсоновской идеи жизненного порыва, рассматривал эволюцию как творческое становление, в истоках которого лежит духовная сила, действующая мысль. С появлением человека эволюция природы и жизни приобретает качественно новый характер, поскольку именно человек, наделенный сознанием и разумом, становится условием и орудием дальнейшего поступательного развития всей природы и тем самым совершается переход от биосферы к ноосфере, сфере разума. Леруа впервые употребил в конце 1920-х годов термин "ноосфера"; концепцию ноосферы он разрабатывал совместно с П. Тейяром де Шарденом (впоследствии это понятие стало ключевым также в концепции русского ученого В.И. Вернадского). Эволюционные идеи были изложены Леруа в работах Потребность в идеализме и факт эволюции (L'exigence idйaliste et le fait de lvolution, 1927); Происхождение человека и эволюция интеллекта (Les origines humaines et lvolution de l'intelligence, 1931); Введение в исследование проблемы религии (Introduction а ltude du problиme religieux, 1944); Догмат и критика (Dogme et critique, 1906); Опыт о первой философии (Essai d'une philosophie premiиre, 2 vol., 1956-1958). Здесь рассматриваются также проблемы отношения науки и религии (их Леруа считает взаимодополняющими, поскольку наука дает религии обоснование, а религия завершает науку), интеллекта и интуиции.

Экосистема. Понятие экосистемы является ключевым для каждого, кто пожелает узнать и понять, как устроен мир. Экосистемы являются своего рода "кирпичиками", из которых слагается одна большая общая живая система - биосфера.

Экосистема представляет собой совокупность живых организмов (биоценоз) и среды их обитания (климат, почва, водная среда), в которой осуществляется круговорот веществ.

Термин "экосистема" был предложен английским ботаником Артуром Тенсли в 1935 г. Тенсли считал, что экосистемы представляют собой основные природные единицы на Земле. Это не только комплекс живых организмов, но и сочетание физических факторов. Всюду, где мы наблюдаем отчетливое единство растений, животных, микроорганизмов, объединенных отдельным участком окружающей среды, мы имеем пример экосистемы.

По Н.Ф. Реймерсу (1990), экосистема - это любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами. Следует подчеркнуть, что совокупность специфического физико-химического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) и образует экосистему. А. Тенсли (1935) предложил следующее соотношение:

Экосистема = Биотоп + Биоценоз

Почти одновременно с А. Тенсли, В.Н. Сукачев в 1942 г., следуя Г.Ф. Морозову, разработал систему понятий о лесном биогеоценозе, как о природной системе, однородной по всем параметрам (растительному покрову, миру животных и микроорганизмов, по поверхностной горной породе, гидрологическим, почвенным, микроклиматическим условиям, по типу взаимодействий, обмена веществом и энергией между его компонентами и между ними и другими явлениями природы).

Биогеоценоз В.Н. Сукачева - практически полный аналог экосистемы А. Тенсли. Главное в его понятии - общая идея о единстве живой и неживой природы, общности круговорота веществ и превращениях энергии, которые можно выразить через объективные количественные характеристики.


Подобные документы

  • История зарождения и этапы становления экологии как науки, оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний, превращение экологии в комплексную науку. Возникновение новых направлений науки: биоценология, геоботаника, популяционная экология.

    реферат [20,8 K], добавлен 06.06.2010

  • Основные этапы развития экологии: накопление информации о животном и растительном мире, открытие новых континентов; систематизация знаний; становление науки. Структура современной экологии, ее взаимосвязь с другими естественными и общественными науками.

    презентация [842,6 K], добавлен 02.12.2013

  • Предмет, задачи, методы исследования экологи. Структура современной экологии, ее связь с другими науками. Уровни организации живых систем. Взаимодействие природы и общества. Виды и методы экологических исследований. Основные экологические проблемы.

    реферат [71,5 K], добавлен 10.09.2013

  • Исторический путь развития науки экологии. Понятие адаптации организма. Экспонциальная и логистическая модели роста численности популяции. Роль природных ресурсов в жизни и деятельности человека. Явление кислотных дождей. Экологически допустимые нагрузки.

    контрольная работа [1,0 M], добавлен 22.06.2012

  • Проблемы экологии как науки. Среда как экологическое понятие, ее основные факторы. Среды жизни, популяции, их структура и экологические характеристики. Экосистемы и биогеоценоз. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Охрана окружающей среды.

    методичка [66,2 K], добавлен 07.01.2012

  • Изучение экологии как биологической науки, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы), в естественных и измененных человеком условиях. Принципы эволюционной теории Ч. Дарвина.

    презентация [3,7 M], добавлен 09.06.2019

  • История развития экологии. Значение экологического образования. Антропогенные и природные экосистемы. Природные ресурсы земли как лимитирующий фактор выживания человека. Классификация природных ресурсов. Перелом в мировоззренческой стратегии человечества.

    контрольная работа [1,5 M], добавлен 11.11.2010

  • Современная концепция ноосферы и устойчивого развития. Популяции, виды, биоценозы и биосфера, их функционирование, организация и взаимодействие. Экологической проблемы, взаимодействия общества и природы, человека и биосферы. Охрана природных ресурсов.

    контрольная работа [28,2 K], добавлен 16.11.2010

  • Основы экологии человека: понятия и термины. Взаимосвязь экологии человека с проблемами сохранения здоровья. Главные аксиомы экологии. Понятие зоны экологической стабильности, нестабильности. Важнейшие современные антропогенные экосистемы, их особенности.

    реферат [46,1 K], добавлен 24.12.2014

  • Описание и отличительные черты мировоззрений об экологии в различные периоды развития человеческой цивилизации. Влияние монотеистических религий на характер восприятия человеком природных объектов. Этапы становления и развития экологии как науки.

    контрольная работа [21,2 K], добавлен 23.10.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.