Кратко история развития экологии: 1.1 Краткая история экологии, основные этапы становления науки

Глава 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ЭКОЛОГИИ. Общая экология

Глава 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ЭКОЛОГИИ

Экология – это наука о связях, поддерживающих устойчивость жизни в окружающей среде. Жизнь – самое сложное явление в окружающем нас мире. Ее изучает множество наук, складывающихся в совокупности в дифференцированную и многоплановую систему биологии. Однако и достижения многих других, не биологических наук (например, механики, оптики, коллоидной химии, физической географии и т. д.) вносят свой вклад в понимание жизни. Экология в этой многоликой системе знания о природе занимает свое, особое место. В центре ее внимания не только биологические объекты, но и те условия, которые необходимы для их существования. Поэтому экология, имея корни в биологии, вторгается и в другие области знания, пытаясь постичь законы взаимодействия живых и неживых систем. Как отдельная наука экология начала оформляться всего около полутора столетий назад и прошла бурный путь развития, в течение которого способствовала формированию представлений о сложности и вместе с тем упорядоченности организации жизни на Земле.

Представления о том, что живые существа не только реагируют на изменения окружающей среды, но и материально взаимодействуют с ней, сформировались еще в глубокой древности. Естественно, что в разные времена суть этих взглядов была различной. «Текут наши тела, как ручьи, и материя вечно обновляется в них, как вода в потоке», – писал древнегреческий философ Гераклит. «Жизнь – это вихрь, – утверждал известный зоолог начала XIX столетия Ж. Кювье, – направление которого постоянно и который увлекает всегда молекулы того же сорта, но где индивидуальные молекулы входят и постоянно выходят таким образом, что форма живого тела для него более существенна, чем материя».

В науке прочно утвердилось представление, что обмен веществ является одной из самых фундаментальных характеристик жизни. С философской точки зрения живые организмы относятся к так называемым открытым системам, которые поддерживают себя за счет потоков вещества и энергии из окружающей среды. На вопрос о значимости обмена веществ для живой природы впервые попытался ответить в середине прошлого столетия известный физик Э. Шредингер. Он показал, что таким образом организмы компенсируют увеличение энтропии (т. е. перехода молекул тела в хаотическое состояние за счет теплового движения), поддерживая упорядоченность своей организации, и тем самым противостоят смерти.

Другие фундаментальные свойства жизни, относящиеся к связям с окружающей средой, – это способность к отражению и адаптациям, т. е. реакции на изменение условий и возможность подстраивания к ним в определенных рамках. В этих реакциях большое значение имеют не только материально-энергетические, но и информационные потоки. Таким образом, связи, поддерживающие жизнь на Земле, не случайно оказались объектом внимания отдельной науки – экологии.

Наука экология сформировалась не сразу и имела длительную предысторию развития. Ее обособление представляет собой естественный этап роста знаний о природе.

Накопление сведений об образе жизни, зависимости от внешних условий, характере распределения животных и растений началось очень давно. Первые попытки обобщения этих сведений мы встречаем в трудах античных философов. Аристотель (384–322 до н. э.) описал свыше 500 видов известных ему животных и рассказал об их поведении: о миграциях, зимней спячке, строительной деятельности, способах самозащиты и т. п. Ученик Аристотеля, «отец ботаники» Теофраст Эрезийский (371–280 до н. э.) привел сведения о зависимости формы и роста растений от разных условий, почвы и климата.

В средние века интерес к изучению природы ослабевает и заменяется господством богословия и схоластики. Великие географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых стран послужили толчком к развитию систематики. Описание растений и животных, их внешнего и внутреннего строения, разнообразия форм – главное содержание биологической науки на ранних этапах ее развития. Первые систематики – А. Цезальпин (1519–1603), Д. Рей (1623–1705), Ж. Турнефор (1656–1708) и другие сообщали и о зависимости растений от условий произрастания или возделывания. Аналогичные сведения накапливались и о поведении, повадках, образе жизни животных. Постепенно к таким сведениям начали проявлять особый интерес.

Описания жизни животных и растений получили название «естественной истории» организмов. В XVIII в. известный французский естествоиспытатель Ж. Бюффон (1707–1788) выпустил 44 тома «Естественной истории», где он впервые утверждал, что влияние условий (пищи, климата, гнета одомашнивания и т. п.) может стать причиной изменения («вырождения») самих видов.

Помимо накопления сведений об отдельных видах, начали формироваться представления и о глобальных зависимостях в распределении растений и животных. Этому послужили материалы, собираемые во время путешествий, посвященных изучению далеких стран. В XVIII в. много таких путешествий было организовано и по неизведанным краям России. В трудах С. П. Крашенинникова (1711–1755), И. И. Лепехин а (1740–1802), П. С. Палласа (1741–1811) и других российских географов и натуралистов указывалось на связь изменения климата, растительности и животного мира на обширных пространствах страны. Первые попытки выявить общие закономерности во влиянии климата на растительность земного шара принадлежат немецкому естествоиспытателю А.

Гумбольдту. Его труды (1807) положили начало развитию нового направления в науке – биогеографии. А. Гумбольдт ввел в науку представление о том, что «физиономия» ландшафта определяется внешним обликом растительности. В сходных климатических условиях у растений разных таксономических групп вырабатываются сходные «физиономические» формы, и 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, например книга немецкого зоолога К. Глогера об изменениях окраски птиц под влиянием климата (1833). К. Бергман выявил географические закономерности в изменении размеров теплокровных животных (1848). А. Декандоль в «Географии растений» (1855) обобщил все накопленные сведения о влиянии отдельных факторов среды (температуры, влажности, света, типа почвы, экспозиции склона) на растения и обратил внимание на их повышенную пластичность по сравнению с животными.

Вся первая половина XIX в. характеризовалась нарастанием интереса к взаимодействию организмов с «условиями». Еще в 1809 г. в «Философии зоологии» французский естествоиспытатель Ж.-Б. Ламар к провозгласил идею эволюции всего живого мира, его постоянного развития от простого к сложному. Одной из причин разнообразия форм на пути этого развития он считал «влияние условий», необходимость для всего живого приспосабливаться к условиям среды. Важную роль условий в выживании и изменениях видов подчеркивал и другой известный французский зоолог Ж. Сент – Илер (1772–1844).

Идеи «единства» организмов с условиями их жизни развивал и горячо защищал профессор Московского университета К. Ф. Рулье (1814–1858). Он пропагандировал необходимость особого направления в зоологии, посвященного всестороннему изучению жизни животных, их сложных отношений с окружающим миром, подчеркивая роль этих отношений в судьбе видов. К. Ф. Рулье впервые обратил внимание на сходство внешнего строения у разных видов, ведущих сходный образ жизни в той или иной среде («земляные», «водные», «воздушные» и др.

), положив начало изучению жизненных форм в животном мире. Выделяя «явления жизни особи» и «явления жизни общей» (в том числе «жизнь в товариществе» и «жизнь в обществе»), он, по существу, наметил ряд будущих подразделений экологии. К. Ф. Рулье глубоко повлиял на направление и характер работ своих учеников, которые составили в последующем блестящую плеяду русских натуралистов-экологов (Н. А. Северцов, А. Ф. Миддендорф, А. Н. Бекетов и др.).

В 1859 г. появилась книга Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Ч. Дарвин показал, что «борьба за существование» в природе, под которой он подразумевал все формы противоречивых связей видов со средой, приводит к естественному отбору, т. е. является движущим фактором эволюции. Стало ясно, что взаимоотношения самих живых существ и связи их с неорганическими компонентами среды («борьба за существование») – большая самостоятельная область исследований. Поэтому не случайно, что вскоре после выхода в свет книги Ч.

Дарвина были сделаны попытки оценить сущность и назвать это новое направление.

Термин «экология» ввел известный немецкий зоолог Э. Геккель (1834–1919), который в своих трудах «Всеобщая морфология организмов» (1866) и «Естественная история миротворения» (1868) впервые попытался дать определение сущности новой науки. Слово «экология» происходит от греческого слова oikos, что означает «жилище», «местопребывание», «убежище». Э. Геккель определял экологию как «общую науку об отношениях организмов к окружающей среде, куда мы относим в широком смысле все условия существования. Они частично органической, частично неорганической природы, но как те, так и другие… имеют весьма большое значение для форм организмов, так как принуждают приспосабливаться к себе». По Э. Геккелю, экология представляет собой науку о «домашнем быте» живых организмов, она призвана исследовать «все те запутанные взаимоотношения, которые Дарвин условно обозначил как «борьбу за существование». Среди других названий новой науки в XIX в.

часто употреблялось название «экономия природы». Этот термин подчеркивал проблему естественного баланса, «равновесия видов», которая и сейчас является одним из важнейших вопросов экологии.

Ч. Дарвин вычленил три основных направления в борьбе за существование организмов: отношения с физической средой, с особями своего вида, с особями других видов. Выживают и дают потомство не все родившиеся особи, а лишь те, которые способны выдержать напор среды. Теорией естественного отбора Ч. Дарвин переключил внимание со связей «организм – среда» на то, что происходит среди множества организмов в борьбе за существование. Тем самым он фактически заложил основы популяционного мышления, однако в зарождавшейся экологии эти идеи получили развитие только в XX в.

Основным направлением оформившейся науки продолжало оставаться изучение адаптации видов к условиям существования, причем любой организм рассматривался как типичный представитель своего вида. Однако накопление данных привело к пониманию более сложной организации жизни. В 1877 г. немецким гидробиологом К. Мёбиусом (1825–1908) была выдвинута концепция биоценоза. На основе изучения устричных банок Северного моря он обосновал представление о биоценозе как глубоко закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды. Биоценозы, или природные сообщества, по Мёбиусу, обусловлены длительной историей приспособления видов друг к другу и к сходной экологической обстановке. Таким образом, оформилось представление, что живая природа, помимо видов, представленных организмами, состоит из закономерно складывающихся надорганизменных систем – биоценозов, вне которых организмы не могут существовать, поскольку нуждаются в связях друг с другом. В недрах экологии стало вычленяться особое – биоценотическое направление, задачей которого было изучение закономерностей формирования и функционирования сообществ.

Изучение сообществ потребовало разработки методов количественного учета, оценки соотношений видов в биоценозах. Впервые это было сделано гидробиологами для планктона (Гензен, 1887), а затем – для донной фауны. В начале XX в. количественные методы учета стали применять и к наземной фауне.

Особое место в биоценотических исследованиях заняло изучение растительного покрова. Изучая вслед за А. Гумбольдтом закономерности распределения растений по климатическим зонам, ботаники стали более подробно связывать набор видов и их облик с условиями местообитаний. В 90-х годах появилась сводка датского ботаника Е. Варминга «Ойкологическая география растений», развивавшего представления о жизненных формах видов и типах растительного покрова. В то же время оформляется учение о растительных сообществах – фитоценозах, которое вскоре обособилось в отдельную область ботанической экологии. Большую роль в этом сыграли труды российских ученых С. И. Коржинского и И. К. Пачосского, назвавшего новую науку «фитосоциологией». Среди западных ботаников ее развитию способствовали работы А. Кернера, А. Гризебаха и др. Позднее учение о фитоценозах трансформировалось в фитоценологию и геоботанику. На примере растений были вскрыты многие принципы организации сообществ. Американский ботаник Ф. Клементс в 1910–1911 гг. разработал концепцию динамики фитоценозов, ставшую основой дальнейших представлений о законах формирования и развития сообществ.

Для развития идей общей биоценологии в первой половине XX в. большое значение имели в нашей стране фитоценологические исследования Г. Ф. Морозова, В. Н. Сукачева, Б. А. Келлера, Л. Г. Раменского, В. В. Алехина, А. П. Шенникова и др., за рубежом – К. Раункиера в Дании, Г. Дю Рие в Швеции, И. Браун-Бланке в Швейцарии. Были созданы разнообразные системы классификации растительности на основе морфологических (физиономических), эколого-морфологических, динамических и других особенностей сообществ, разработаны представления об экологических индикаторах, изучены структура, продуктивность, динамические связи фитоценозов.

В 20-е годы начала оформляться новая область экологической науки – популяционная экология. Истоки этого направления – в демографии, описаниях роста народонаселения (популюс– народ). Внимание к проблеме увеличения численности людей привлек еще в конце XVIII в. английский пастор Т. Мальтус, указавший на геометрический характер этого роста. Он считал, что со временем в связи с этим человечеству могут грозить различные беды. Бельгийский математик П. Ф. Ферхюльст в 1838 г. вывел так называемую логистическую формулу, демонстрирующую замедление роста народонаселения при высокой плотности. В 20-х годах XX в. ее переоткрыл американец Р. Перл. В этот период повысилось внимание к поиску закономерностей в изменениях численности видов. Во многом этому способствовали запросы практики – острая необходимость разработки основ борьбы с видами-вредителями и видами-конкурентами в сельском и лесном хозяйстве, истощение запасов ряда ценных промысловых животных, открытие роли некоторых диких животных в распространении паразитов и возбудителей болезней человека и домашнего скота. Представления о популяциях стали особенно энергично развиваться в экологии после того, как оформилась популяционная генетика, а в систематике вид стали рассматривать как сложную популяционную систему. Большую роль в развитии популяционной экологии сыграли работы английского ученого Ч. Элтона (1900–1991). В своей книге «Экология животных» (1927) Элтон рассматривает популяцию как единицу, которую следует изучать самостоятельно, так как на этом уровне выделяются свои особенности экологических адаптаций и регуляций. Центральными проблемами популяционной экологии стали проблемы внутривидовой организации и динамики численности видов.

Таким образом, в экологии началось исследование еще одного типа надорганизменных систем – популяций.

В дальнейшем в развитие популяционной экологии в нашей стране большой вклад внесли С. А. Северцов, Н. П. Наумов, С. С. Шварц, Г. А. Викторов, работы и школы которых во многом определяют современное состояние науки в этой области.

Начало исследований популяций у растений было положено трудами Е. Н. Синской (школа Н. И. Вавилова), много сделавшей по выяснению экологического и географического полиморфизма видов. Ряд вопросов популяционной экологии растений были разработаны в трудах Т. А. Работнова, А. А. Уранова и их последователей.

Изучение популяционных закономерностей по-новому помогло осознать роль видов в биоценозах, структурную организацию сообществ. Возникла плодотворная концепция «экологических ниш», тесно связывающая экологические и эволюционные вопросы. В ее разработке важная заслуга принадлежит западным ученым Дж. Гриннеллу, Ч. Т. Элтону, Р. Макартуру, Д. Хатчинсону и российскому исследователю Г. Ф. Гаузе.

Параллельно развиваются и другие области экологии, тесно связывающие эту науку с традиционными областями биологии. В развитие морфологической и эволюционной экологии животных большой вклад внес М.С.Гиляров, рассматривавший почву как особую среду обитания и ее роль в завоевании членистоногими суши. Проблемы эволюционной экологии позвоночных животных нашли отражение в трудах С. С. Шварца. Возникла палеоэкология, задачи которой – восстановление картины образа жизни вымерших форм и оценка экологических факторов эволюции.

С начала 40-х годов в экологии сложился принципиально новый подход к исследованию природы. Основы его были заложены еще ранее в трудах целого ряда ученых, среди которых следует особо отметить В. В. Докучаева. В конце XIX в. В. В. Докучаев обосновал представление о почве как о сложной природной системе, которая создана и поддерживается комплексом факторов. В ее формировании принимают участие горные породы, вода, атмосфера, климат и многочисленные и разнообразные живые организмы. С этих пор начинаются исследования природных систем с точки зрения единства живой и неживой природы. В гидробиологии для озер даже был предложен специальный термин «микрокосм». Геоботаники, изучая растительные сообщества, часто использовали термин «биоценоз» в расширительном смысле, подразумевая под этим не только живые организмы, но и их абиотическое окружение.

В 1935 г. английский ботаник А. Тенсли выдвинул понятие экосистемы, а в 1942 г. В. Н. Сукачев обосновал представление о биогеоценозе. В этих понятиях нашла отражение идея о единстве совокупности организмов с абиотическим окружением, о закономерностях, которые лежат в основе связи всего сообщества и окружающей неорганической среды – о круговороте веществ и превращениях энергии. Однако точные количественные методы для оценки этих процессов применить еще не удавалось. Основное внимание привлекали процессы создания биологической продукции. Пионерами изучения продуктивности экосистем выступили лимнологи (гидробиологи, изучающие озера). Уже в середине 30-х годов гидробиологи русской школы (С. В. Ивлев, С. А. Зернов, Г. Г. Винберг и др.) разрабатывали методы учета продуктивности планктона и бентоса и производили расчеты для целостных систем отдельных озер. Во многом опираясь на эти работы и достижения других исследователей, молодой американский ученый Р. Линдеман опубликовал в 1942 г. статью с изложением основных принципов расчета энергетического баланса экологических систем. С этого периода стали принципиально возможными расчеты и прогнозирование предельной продуктивности биоценозов в конкретных условиях среды.

В разработке теоретических основ биологической продуктивности начиная с 50-х годов принимают участие многие экологи, из которых особенно велики заслуги Г. Одума и Ю. Одума, Р. Уиттекера, Р. Маргалефа и других ученых. В нашей стране это направление наиболее успешно развивается в трудах гидробиологов и геоботаников.

Развитие экосистемного анализа привело к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере, принадлежащего крупнейшему естествоиспытателю XX в. В. И. Вернадскому (1863–1945), который в своих идеях намного опередил современную ему науку. Биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой основаны на экологических законах обеспечения баланса веществ и энергии.

Экосистемный уровень организации жизни можно глубоко изучать только объединенными усилиями представителей разных наук, в том числе и не только естественных. Этот раздел экологии повернул внимание к взаимодействию с природой человеческого общества. Стало ясным, что, поскольку биосфера функционирует по принципам гигантской сложной экосистемы, населяющее ее человечество также находится в полной зависимости от действия экологических законов. Старые представления о возможности полного господства человека над природой, ее беспредельного переустройства под свои нужды требовали переосмысливания с научной точки зрения.

Поворот в 50-60-х годах к экосистемным представлениям в экологии совпал с новым витком технического прогресса в годы, последовавшие за Второй мировой войной. Усилился технократический напор на природу, невиданных масштабов достигла добывающая и перерабатывающая промышленность, строительство, транспорт и т. п. Одновременно участились крупномасштабные катастрофы, связанные с деградацией земель, сведением лесов, загрязнениями и другими негативными явлениями, в отношении которых стал отчетливо осознаваться их экологический характер.

Стремительный рост населения земного шара поставил проблему потенциала пищевых ресурсов. В экологии – это прежде всего проблема биологической продуктивности. В 60-е годы развитие науки и запросы практики вызвали к жизни Международную биологическую программу (МБП). Впервые биологи разных стран объединили усилия для решения общей задачи – оценки продукционной мощности биосферы. Эти исследования позволили подсчитать максимальную биологическую продуктивность всей нашей планеты, т. е. тот природный фонд, которым располагает человечество, и максимально возможные нормы изъятия продукции для нужд растущего населения Земли. Конечной целью МБП было выявление основных закономерностей качественного и количественного распределения и воспроизводства органического вещества в интересах наиболее рационального использования их человеком.

Для оценки масштабов влияния человеческой деятельности на биосферу в 70-х годах за МБП последовала новая международная программа «Человек и биосфера». Ее результатом явились перечень и характеристика наиболее важных глобальных экологических проблем, представляющих угрозу не только для благоденствия, но и самого выживания человечества на Земле. Международное сотрудничество в области глобальных экологических исследований продолжается. Постоянно действует несколько всемирных научных программ, в том числе «Изменения климата», «Биоразнообразие» и другие. Проблема охраны природы, ее разумного и рационального использования на основе экологических законов становится одной из важнейших для человечества. Экология является основной теоретической базой для решения этой проблемы.

Основным практическим результатом развития экосистемной экологии стало ясное осознание, сколь велика зависимость человеческого общества от состояния природы на нашей планете, необходимости перестраивать экономику в соответствии с экологическими законами.

Таким образом, зародившись как «естественная история» видов, основным объектом внимания которой были отношения «организм – среда», экология прошла ряд этапов развития, сформировав представления о сложной системе связей органического мира и постепенно охватив все основные уровни организации жизни.

С экологических позиций жизнь на Земле выражена одновременно на четырех основных уровнях: организм – популяция – биоценоз – экосистема. Носители жизни – организмы разной степени сложности, от клетки бактерий до многоклеточных растений и животных, обязательно являются членами какой-либо видовой популяции. В свою очередь, жизнь любой популяции невозможна вне биоценозов, т. е. связей с популяциями других видов. Биоценоз же является составной частью экосистемы и обеспечивает свое существование потоками вещества и энергии из окружающей среды. Вся эта сложная система жизни поддерживается связями организмов.

Такое представление об организации жизни делает устаревшими недавно еще острые дебаты о том, какой из ее уровней является главным объектом в изучении экологии. Развитие науки показало, что связи организмов со средой являются механизмом устойчивости не только самих живых существ, но и всех надорганизменных систем, вне которых их жизнь невозможна. Поэтому экология по-прежнему остается «наукой о связях», как писал о ней Э. Геккель, но охватывает неизмеримо большее поле наших знаний о структуре и функционировании живой природы, включая человеческое общество.

Вместе с развитием содержания экологии развиваются и методы исследования. Основной инструмент экологического поиска представляют методы количественного анализа. Надорганизменные объединения (популяции, сообщества, экосистемы) управляются преимущественно количественными соотношениями особей, видов, энергетических потоков. Количественные изменения в структуре популяций и экосистем могут в корне переменить способы и результаты их функционирования. Наряду с обычными в биологии методами наблюдений, полевых учетов, лабораторных и полевых экспериментов, специальных приемов упорядочения материалов и т. п. возникли и множатся способы математического анализа экологических ситуаций. В 20-х годах прошлого века американский ученый А. Лотка и итальянец В. Вольтерра положили начало математическому моделированию биотических отношений. Вначале математические формулы, призванные отразить природные связи, строились на основе немногих логических умозрительных допущений. Они плохо отражали реальную действительность, но позволяли понять некоторые принципы взаимодействия видов. Позднее развилось так называемое имитационное моделирование, при котором в модель закладываются многие реальные параметры изучаемых систем и принципы их функционирования, а затем, меняя переменные, наблюдают состояние объектов при разных условиях. Такие модели используются для прогнозирования изменений в популяциях, сообществах или экосистемах и дают хорошие результаты при достаточной полноте исходных данных. Разрабатываются и модели исследовательского характера, на которых проигрываются возможные варианты, позволяющие понять характер исследуемых зависимостей. Математическое моделирование относят к «теоретической экологии», которая сопутствует развитию науки, проверяя, развивая и детализируя выдвигаемые концепции.

В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему наук. Центральным ее ядром является общая экология с четырьмя основными подразделениями, соответствующими изучению связей на разных уровнях организации жизни: аутэкология, или экология организмов, популяционная экология, биоценология и экосистемная экология. Популяционную и биоценотическую экологию часто объединяют под общим названием «синэкология», так как общая их задача – изучение совместной жизни организмов (греч. син – вместе). Существует большое поле частной экологии, изучающей специфику взаимоотношений со средой у разных групп организмов (экология растений, животных, грибов, микроорганизмов и более дробно – птиц, насекомых, рыб и т. п.). В связи с развитием экологических идей выявился целый ряд новых разделов в других биологических науках и появились новые науки экологического содержания. Физиологическая экология выявляет закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов. В биохимической экологии внимание направлено на молекулярные механизмы приспособительных реакций организмов при изменениях среды. Палеоэкология изучает экологические связи вымерших организмов и древние сообщества, эволюционная экология – экологические механизмы преобразования популяций, морфологическая экология– закономерности строения органов и структур организмов в зависимости от условий обитания, геоботаника – особенности сложения и распределения фитоценозов. Экологической наукой является и гидробиология, на разных уровнях изучающая экосистемы водоемов. Экологические разделы появились и в науках о Земле (например, экология ландшафтов, глобальная экология, геоэкология и т. п.), и в науках об обществе (например, социальная экология).

Существует обширная учебная и научно-популярная отечественная литература, знакомящая читателя с основными вопросами современной экологии. В последние годы появились общие сводки И. А. Шилова (1997), Н. К. Христофоровой (1999). На русский язык переведены книги Ю. Одума (1975, 1976), В. Лархера (1978), Р. Риклефса (1979), М. Бигона, Дж. Харпера, К. Таусенда (1979), Р. Уиттекера (1980), Э. Пианки (1981), Т. Миллера (1990), Б. Небела (1992), Р. Маргалефа (1992) и других авторов. Много работ посвящено прикладной экологии.

Экологическое мышление становится необходимым для решения самых насущных задач нашей жизни. В связи с этим современная экология далеко вышла за рамки чисто академической учебной дисциплины. Необходимость экологического и природоохранительного обучения и воспитания подрастающего поколения очевидна. В международной сфере работают специальные комиссии ЮНЕСКО, ЮНЕП и другие организации, задачей которых является пропаганда и внедрение экологических подходов в разные сферы практической деятельности человека. Основная цель международных усилий – предотвратить грозящий человечеству экологический кризис и, используя экологические законы, обеспечить дальнейшее развитие и благополучие общества.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

История экологического законодательства России. Справка

До 1970-х гг. проблема защиты природной среды рассматривалась не как экологическая, а как санитарная, то есть с точки зрения влияния на здоровье человека.

А постановления Правительства «О мерах борьбы с загрязнением атмосферного воздуха и об улучшении санитарно-гигиенических условий населенных мест» (1949), «О мерах по предотвращению загрязнения Каспийского моря» (1968) и другие касались охраны конкретных природных объектов страны.

Однако затем приоритеты сместились, и в 1970-80 х гг. было принято новое природоохранное законодательство   Земельный кодекс РСФСР (1970), Водный кодекс РСФСР (1972). Кодекс РСФСР о недрах (1976), Лесной кодекс РСФСР (1978), Закон РСФСР «Об охране атмосферного воздуха» (1982), Закон РСФСР «Об охране и использовании животного мира» (1982). Тогда окружающая среда не рассматривалась как нечто целостное, а скорее как набор определенных, пусть и нуждающихся в защите, но разобщенных ресурсов.

С другой стороны, необходимость природоохранных мероприятий уже вполне осознавалась, и тем сильнее, чем более природные ресурсы были вовлечены в хозяйственную деятельность.

В сентябре 1972 г. Сессия Верховного Совета СССР установила охрану природы и бережное использование природных ресурсов как одну из самых важных задач государства. 29 декабря того же года было принято совместное постановление ЦК КПСС и Совета Министров «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов».

Массовое общественное экологическое движение в конце 1980-х гг. сыграло важную роль в становлении и развитии экологического права и законодательства, создании органов государственного управления в области охраны окружающей природной среды и использования природных ресурсов. В конце 1980-х гг. был создан Государственный комитет СССР по охране природы.  Тогда же было принято решение о создании нового Закона об охране природы.

В начале 1990-х гг. было создано Министерство РФ по охране окружающей природной среды (Минприроды, затем Минэкологии).

В постсоветской России с момента возобновления деятельности Государственной Думы  в 1993 г., было принято около трех десятков законов, касающихся экологии.

Это законы природоохранительного и природоресурсного характера, которые были направлены на обеспечение безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, а также хозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций. Среди них законы, «О санитарно эпидемиологическом благополучии населения» (1991), «О недрах» (1992), «Основы законодательства РФ об охране здоровья граждан» (1993), «Об особо охраняемых природных территориях» (1995), «О животном мире» (1995), «Водный кодекс РФ» (1995), «О радиационной безопасности населения» (1996), «О Красной книге Российской Федерации» (1996), «Лесной кодекс РФ» (1997), «Об отходах производства и потребления» (1998) и др.

Экологическое право как составная часть общественных отношений и реализующее это право экологическое законодательство основываются на Конституции Российской Федерации, в которой вопросам экологии отводится одно из ведущих мест.

Более детально экологические обязанности и права граждан России прописаны в принятом в новой редакции 10 января 2002 г. Законе РФ «Об охране окружающей природной среды», который прописывает определяющие принципы природоохранной деятельности и является основным источником экологического права в России, главным природоохранным законодательным актом прямого действия. В соответствии со статья 64 данного закона  в области охраны окружающей среды  в РФ осуществляется три вида экологического контроля – государственный, производственный и общественный.

Правила пользования отдельными ресурсами установлены в Земельном, Лесном, Водном кодексами и Законом РФ «О недрах».

Осенью 2002 г. правительство РФ одобрило Экологическую доктрину Российской Федерации и план действий по ее реализации. В составе Правительства РФ была образована Федеральная служба по экологическому и технологическому контролю.

Законодательство Российской Федерации в области охраны окружающей среды сегодня позволяет обеспечивать сохранение качества окружающей среды в Российской Федерации. В него входят следующие федеральные законы: «Об охране окружающей среды», «Об охране атмосферного воздуха», «Об экологической экспертизе», «Об особо охраняемых природных территориях», «О гидрометеорологической службе», «Об отходах производства и потребления» и ряд других. Основной проблемой в этом случае является обеспечение соблюдения требований указанных законов.

27 января 2009 г. было принято постановление правительства Российской Федерации  «Об осуществлении государственного контроля в области охраны окружающей среды (государственного экологического контроля)».

15 марта 2009 г. президент России Дмитрий Медведев подписал федеральный закон «О внесении изменений в Лесной кодекс Российской Федерации и отдельные законодательные акты Российской Федерации».

В ноябре 2009 г. президент России Дмитрий Медведев подписал федеральный закон об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности.

В мае 2010 г. президент России предложил свою помощь в разрешении вопроса по разработке и согласованию законопроекта, касающегося новой системы нормирования выбросов загрязняющих веществ и перехода на систему наилучших существующих доступных технологий (НДТ).

История возникновения экологии как самостоятельной науки

 Другие рефераты

Содержание.

Введение…………………………………………………………………………2
Предмет экологии………………………………………………………………. 3
История становления экологии…………………………………………………3
Развитие популяционного подхода…………………………………………….7
Развитие экосистемных исследований………………………………………..10
Развитие экологии в последние десятилетия 20-го века……………………..11
Современное состояние науки…………………………………………………13
Заключение………………………………………………………………………14
Список используемой литературы……………………………………………..15



  Введение.

          На всех стадиях своего развития человек был тесно связан  с
окружающим миром.  Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное
общество,  опасное  вмешательство  человека   в природу резко усилилось,
расширился объём этого  вмешательства,  оно стало  многообразнее  и  сейчас
грозит стать глобальной опасностью для человечества.
       Если двадцать-тридцать лет  назад  экологические  проблемы  обсуждали
только специалисты, то сейчас о  катастрофическом  состоянии  нашей  планеты
знают  даже  дети.  Экологические  проблемы  являются  всеобщими  проблемами
населения Земли.  Утончение озоновой оболочки, глобальные изменения  климата,
истощение природного слоя  почвы,  природных  ресурсов,  уменьшение  запасов
питьевой воды  и  одновременно  интенсивный  рост  народонаселения  планеты,
сопровождающийся наращиванием производственных мощностей,  частые  аварии  –
это проблемы, которые  качаются  каждого  государства.  В  совокупности  они
создают   непрерывно   ухудшающуюся   среду   обитания   самого    человека.
Многообразие болезней, постигшее людей  в  последнем  столетии  -  вот  итог
отсутствия правильного взаимодействия человека с природой.
       К  плохой  среде  обитания,  загрязнённым  воде,  воздуху,  продуктам
питания  особенно  чувствительны  дети.  Дети  России  находятся   в   особо
неблагоприятных условиях.
       Экологическое положение России по ряду моментов значительно хуже, чем
в странах Западной Европы  и  Америки.  Россия  является  регионом  планеты,
который вносит существенный вклад  в  развитие  и  сохранение  отрицательных
глобальных экологических тенденций. 
       Экологическая  проблемы  и  катастрофы  человечества  непосредственно
связаны с процессом образования населения – его недостаточность  или  полное
отсутствие  породили  потребительское   отношение   к   природе.   Обретение
экологической  культуры  ,   экологического   сознания,   мышления   –   это
единственный для человечества выход их сложившийся ситуации. Таким  образом,
экологический кризис - это и  кризис  в  головах,  а  не  только  порождение
научно-технического  прогресса.  Его  истоки  уходят  вглубь  веков,  к  тем
временам, когда человек противопоставлял себя природе.
Данная проблема нашла отражение в работах: Ж.Ж. Руссо, Э. Геккеля, К.Д.
Ушинского, А.Я. Герда, В.И.Сухомлинского, И.Д.Зверева, И.Т.Суравениной,
А.Н.Захлебного, Ш.А. Амонашвили, В.А. Ясвина, С.Д.Дерябо, А.А. Плешакова,
С.Н Николаевой,  П.П. Морозовой, И.В.Цветковой и многих других.



            Предмет экологии.


        ЭКОЛОГИЯ (от греч.  oikos — дом, жилище, местопребывание и... логия),
  наука, изучающая взаимосвязи организмов с окружающей средой, т. е.
  совокупностью внешних факторов, влияющих на их рост, развитие,
  размножение и выживаемость. До некоторой степени условно факторы эти
  можно разделить на «абиотические», или физико-химические (температура,
  влажность, длина светового дня, содержание минеральных солей в почве и
  др.), и «биотические», обусловленные наличием или отсутствием других
  живых организмов (в том числе, являющихся объектами питания, хищниками
  или конкурентами).

            В центре внимания экологии — то, что непосредственно связывает
  организм с окружающей средой, позволяя жить в тех или иных условиях.
  Экологов интересует, например, что потребляет организм и что выделяет,
  как быстро он растет, в каком возрасте приступает к размножению, сколько
  потомков производит на свет, и какова вероятность у этих потомков дожить
  до определенного возраста.  Объектами экологии чаще всего являются не
  отдельно взятые организмы, а популяции, биоценозы, а также экосистемы.
  Примерами экосистем могут быть озеро, море, лесной массив, небольшая лужа
  или даже гниющий ствол дерева. Как самую большую экосистему можно
  рассматривать и всю биосферу.

  В современном обществе под влиянием средств массовой информации, экология
  часто трактуется как сугубо прикладное знание о состоянии среды обитания
  человека, и даже — как само это состояние (отсюда такие нелепые выражения
  как «плохая экология» того или иного района, «экологически чистые»
  продукты или товары). Хотя проблемы качества среды для человека,
  безусловно, имеют очень важное практическое значение, а решение их
  невозможно без знания экологии, круг задач этой науки гораздо более
  широкий. В своих работах специалисты-экологи стараются понять, как
  устроена биосфера, какова роль организмов в круговороте различных
  химических элементов и процессах трансформации энергии, как разные
  организмы взаимосвязаны между собой и со средой своего обитания, что
  определяет распределение организмов в пространстве и изменение их
  численности во времени.  Поскольку объекты экологии — это, как правило,
  совокупности организмов или даже комплексы, включающие наряду с
  организмами неживые объекты, ее определяют иногда как науку о над
  организменных уровнях организации жизни (популяциях, сообществах,
  экосистемах и биосфере), или как науку о живом облике биосферы.


        История становления экологии.

Термин «экология» был предложен в 1866 году немецким зоологом и философом
Э. Геккелем, который, разрабатывая систему классификации биологических
наук, обнаружил, что нет никакого специального названия для области
биологии, изучающей взаимоотношения организмов со средой. Геккель определял
также экологию как «физиологию взаимоотношений», хотя «физиология»
понималась при этом очень широко — как изучение самых разных процессов,
протекающих в живой природе.
В научную литературу новый термин входил довольно медленно и более или
менее регулярно стал использоваться только с 1900-х годов.  Как научная
дисциплина экология формировалась в 20-м столетии, но предыстория ее
восходит к 19, и даже к 18 веку. Так, уже в трудах К. Линнея, заложившего
основы систематики организмов, было представление об «экономии природы» —
строгой упорядоченности различных природных процессов, направленных на
поддержание некоторого природного равновесия. Понималась эта
упорядоченность исключительно в духе креационизма — как воплощение
«замысла» Творца, специально создавшего разные группы живых существ для
исполнения разных ролей в «экономии природы». Так, растения должны служить
пищей травоядным животным, а хищники должны не позволять травоядным
размножаться в слишком большом количестве.
Во второй половине 18-го в. на смену представлениям естественной истории,
неотделимым от церковных догматов, стали приходить новые идеи, постепенное
развитие которых привело к той картине мира, которая разделяется и
современной наукой. Важнейшим моментом был отказ от чисто внешнего описания
природы и переход к выявлению внутренних, порой скрытых, связей,
определяющих ее естественное развитие.  Так, И. Кант в своих лекциях по
физической географии, прочитанных в университете Кенигсберга, подчеркивал
необходимость целостного описания природы, которое учитывало бы
взаимодействие процессов физических и тех, что связаны с деятельностью
живых организмов. Во Франции, в самом начале 19 в. Ж. Б. Ламарк предложил
свою, в значительной мере умозрительную концепцию круговорота веществ на
Земле. Живым организмам при этом уделялась очень важная роль, поскольку
предполагалось, что только жизнедеятельность организмов, приводящая к
созданию сложных химических соединений, способна противостоять естественным
процессам разрушения и распада. Хотя концепция Ламарка была довольно
наивной и не всегда соответствовала даже тогдашнему уровню знаний в области
химии, в ней были предугаданы некоторые идеи о функционировании биосферы,
получившие развитие уже в начале 20-го столетия.
Безусловно, предтечей экологии можно назвать немецкого естествоиспытателя
А.  Гумбольдта, многие работы которого сейчас с полным правом считаются
экологическими. Именно Гумбольдту принадлежит заслуга в переходе от
изучения отдельных растений к познанию растительного покрова, как некоторой
целостности. Заложив основы «географии растений», Гумбольдт не только
констатировал различия в распре

скачать работу

 Другие рефераты

Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем. История развития экологии. Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей.

 Экология (от греч. ойкос — дом и логос — учение) — наука о законах взаимодействия живых организмов со средой их обитания.

Основателем экологии считается немецкий биолог Э. Геккель (1834- 1919 гг.), который впервые в 1866 г. употребил термин «экология». Он писал: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организма и окружающей среды, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично являются органической частично неорганической природы».

Первоначально этой наукой была биология, изучающая популяции животных и растений в среде их обитания.

Экология изучает системы уровня выше отдельного организма. Основными объектами ее изучения являются:

• популяция — группа организмов, относящихся к одному или сходным видам и занимающих определенную территорию;
• экосистема, включающая биотическое сообщество (совокупность популяций на рассматриваемой территории) и среду обитания;
• биосфера — область распространения жизни на Земле.

К настоящему времени экология вышла за рамки собственно биологии и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Экология прошла сложный и длительный путь к осознанию проблемы «человек — природа», опираясь на исследования в системе «организм — среда».

Взаимодействие Человека с Природой имеет свою специфику. Человек наделен разумом, и это дает ему возможность осознать свое место в природе и предназначение на Земле. С начала развития цивилизации Человек задумывался о своей роли в природе. Являясь, безусловно, частью природы, человек создал особую среду обитания, которая называется человеческой цивилизацией. По мере развития она все больше вступала в противоречие с природой. Сейчас человечество уже подошло к осознанию того, что дальнейшая эксплуатация природы может угрожать его собственному существованию.

Актуальность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации» — к необходимости учета законов и требований экологии — во всех науках и во всей человеческой деятельности.

Экологией в настоящее время принято называть науку о «собственном доме» человека — биосфере, ее особенностях, взаимодействии и взаимосвязи с человеком, а человека — со всем человеческим обществом.

Экология является не только интегрированной дисциплиной, где оказываются связанными физические и биологические явления, она образует своеобразный мост между естественными и общественными науками. Она не относится к числу дисциплин с линейной структурой, т.е. развивается не по вертикали — от простого к сложному, — она развивается по горизонтали, охватывая все более широкий круг вопросов из различных дисциплин.

Ни одна отдельная наука не способна решить все задачи, связанные с совершенствованием взаимодействия между обществом и природой, поскольку это взаимодействие имеет социальные, экономические, технологические, географические и другие аспекты. Решать эти задачи может лишь интегрированная (обобщающая) наука, какой и является современная экология.

Таким образом, из несамостоятельной дисциплины в рамках биологии экология превратилась в комплексную междисциплинарную науку — современную экологию — с ярко выраженной мировоззренческой составляющей. Современная экология вышла за пределы не только биологии, но и естествознания в целом. Идеи и принципы современной экологии имеют мировоззренческий характер, поэтому экология связана не только с науками о человеке и культуре, но и с философией. Столь серьезные изменения позволяют заключить, что, несмотря на более чем столетнюю историю экологии, современная экология — наука динамичная.

Цели и задачи современной экологии

Главнейшая цель современной экологии на данном этапе развития человеческого общества — вывести Человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором будет достигнуто удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколении.

Для достижения этих целей экологической науке предстоит решить ряд разнообразных и сложных задач, в том числе:

• разработать теории и методы оценивания устойчивости экологических систем на всех уровнях;
• исследовать механизмы регуляции численности популяций и биотического разнообразия, роли биоты (флоры и фауны) как регулятора устойчивости биосферы;
• изучить и создать прогнозы изменений биосферы под влиянием естественных и антропогенных факторов;
• оценивать состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления;
• разрабатывать методы управления качеством окружающей среды;
• формировать понимание проблем биосферы и экологическую культуру общества.

Окружающая нас живая среда не является беспорядочным и случайным сочетанием живых существ. Она представляет собой устойчивую и организованную систему, сложившуюся в процессе эволюции органического мира. Любые системы поддаются моделированию, т.е. можно предсказать, как та или иная система отреагирует на внешнее воздействие. Системный подход — основа изучения проблем экологии.

Структура современной экологии

В настоящее время экология разделилась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального понимания экологии как биологической науки об отношениях живых организмов с окружающей средой. Однако в основе всех современных направлений экологии лежат фундаментальные идеи биоэкологии, которая сегодня представляет собой совокупность различных научных направлений. Так, например, выделяют аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельного организма со средой; популяционную экологию, занимающуюся отношениями между организмами, которые относятся к одному виду и живут на одной территории; синэкологию, комплексно изучающую группы, сообщества организмов и их взаимосвязи в природных системах (экосистемах).

Современная экология представляет собой комплекс научных дисциплин. Базовой является общая экология, изучающая основные закономерности взаимоотношений организмов и условий среды. Теоретическая экология исследует общие закономерности организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком и способы предотвращения этого процесса, а также разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Прикладная экология базируется на системе законов правил и принципов теоретической экологии. Из прикладной экологии выделяются следующие научные направления.

Экология биосферы, изучающая глобальные изменения, происходящие на нашей планете в результате воздействия хозяйственной деятельности человека на природные явления.

Промышленная экология, изучающая влияние выбросов предприятий на окружающую среду и возможности уменьшения этого влияния путем совершенствования технологий и очистных сооружений.

Сельскохозяйственная экология, изучающая способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения ресурсов почвы при сохранении окружающей среды.

Медицинская экология, изучающая болезни человека, связанные с загрязнением окружающей среды.

Геоэкология, изучающая строение и механизмы функционирования биосферы, связь и взаимосвязь биосферных и геологических процессов, роль живого вещества в энергетике и эволюции биосферы, участие геологических факторов в возникновении и эволюции жизни на Земле.

Математическая экология моделирует экологические процессы, т.е. изменения в природе, которые могут произойти при изменении экологических условий.

Экономическая экология разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Юридическая экология разрабатывает систему законов, направленных на защиту природы.

Инженерная экология — сравнительно новое направление экологической науки, изучает взаимодействия техники и природы, закономерности формирования региональных и локальных природно- технических систем и способы управления ими в целях защиты природной среды и обеспечения экологической безопасности. Она обеспечивает соответствие техники и технологии промышленных объектов экологическим требованиям

Социальная экология возникла совсем недавно. Лишь в 1986 г. во Львове состоялась первая конференция, посвященная проблемам этой науки. Наука о «доме», или месте обитании социума (человека, общества), изучает планету Земля, а также космос — как жизненную среду социума.

Экология человека — часть социальной экологии, рассматривающая взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.

Валеология — одно из новых самостоятельных ответвлений экологии человека — наука о качестве жизни и здоровье.

Синтетическая эволюционная экология — новая научная дисциплина, включающая частные направления экологии — общую, био-, гео- и социальную.

Краткий исторический путь развития экологии как науки

В истории развития экологии как науки можно выделить три основных этапа. Первый этап — зарождение и становление экологии как науки (до 1960-х годов), когда накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, были сделаны первые научные обобщения. В этот же период французский биолог Ламарк и английский священник Мальтус впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.

Второй этап — оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 1960-х до 1950-х годов). Начало этапа ознаменовалось выходом в свет работ русских ученых К.Ф. Рулье, Н.А. Северцева, В.В. Докучаева, впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии. После исследований Ч. Дарвина в области эволюции органического мира немецкий зоолог Э. Геккель первый понял, что Дарвин называл «борьбой за существование», представляет собой самостоятельную область биологии, и назвал ее экологией (1866 г.).

Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале XX столетия. В этот период американский ученый Ч. Адаме создал первую сводку по экологии, публикуются и другие важные обобщения. Крупнейший русский ученый XX в. В.И. Вернадский создает фундаментальное учение о биосфере.

В 1930-1940-е годы сначала английский ботаник А. Тенсли (1935 г.) выдвинул понятие «экосистема», а несколько позже В. Я. Сукачев (1940 г.) обосновал близкое ему представление о биогеоценозе.

Третий этап (1950-е годы — до настоящего времени) — превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране окружающей человека среды. Одновременно с развитием теоретических основ экологии решались и прикладные вопросы, связанные с экологией.

В нашей стране в 1960-1980-е годы практически ежегодно правительство принимало постановления об усилении охраны природы; были изданы земельный, водный, лесной и иные кодексы. Однако, как показала практика их применения, они не дали требуемых результатов.

Сегодня Россия переживает экологический кризис: около 15% территории фактически являются зонами экологического бедствия; 85% населения дышат воздухом, загрязненным существенно выше ПДК. Растет число «экологически обусловленных» заболеваний. Наблюдается деградация и сокращение природных ресурсов.

Аналогичное положение сложилось и в других странах мира. Вопрос о том, что произойдет с человечеством в случае деградации природных экологических систем и утраты биосферой способности поддерживать биохимические циклы, становится одним из наиболее актуальных.

 

Конспект по теме: «История развития экологии»

Раздел 1. Экология как научная дисциплина Тема 1.1 История развития экологии как науки. Законы, принципы, правила экологии. Начало   экологии.   Термин   «экология»   был   предложен   немецким естествоиспытателем Эрнстом Геккелем (1834 – 1919) в 1866 г. для обозначения направления биологии, изучающего особенности местообитаний животных. Будучи ярым  приверженцем  Ч.  Дарвина, Э. Геккель  отмечал,  что  одной  из задач  науки экология является исследование всех тех взаимоотношений организмов, которые Ч. Дарвин   назвал   борьбой   за   существование.   Он   определил   экологию   как   науку, изучающую   взаимоотношения   организмов   и   среды   их   обитания   во   всем   их разнообразии. В таком виде экология действительно была сугубо биологической дисциплиной, занимавшейся  изучением процессов, приводящих к эволюционному развитию живых организмов под влиянием среды.  По этой причине экологию иногда связывают только со средой обитания, или окружающей   средой.   Однако   среду   обитания   нельзя   рассматривать   в   отрыве   от организмов, на которые она влияет.  Одним из первых ученых, кто обратил внимание на связь организмов со средой их обитания, был великий русский почвовед Василий Васильевич Докучаев (1846 – 1903).   В   своих   работах   В.В.   Докучаев   показал   тесную   взаимную   связь   живых организмов   и   неживого   компонента   в   создании   главного   феномена   почвы   –   ее плодородия.  В противоположность господствовавшему в конце  XIX  в. подходу к изучению почв, который базировался на опыте применения химический удобрений и связывал   плодородие   почв   с   особенностями   горных   пород,   В.В.   Докучаев   стал рассматривать почвы как самостоятельное природное тело, сформировавшееся под воздействием   целого   комплекса   факторов   окружающей   природной   среды,   в особенности   живых   организмов,   населявших   почву.   Особое   внимание   он   уделял исследованию чернозема как наиболее плодородной из всех почв.  Основной   заслугой   В.В.   Докучаева   следует   считать   выяснение   условий создания и эволюции почвы как особой экологической среды, способной изменяться и эволюционировать. Одним из учеников Докучаева был Владимир Иванович Вернадский (1863 – 1945), который применил системный подход своего учителя не только к почве, но и ко всему живому на планете. Таким образом возникло целостное учение о биосфере как   особой   своеобразной   оболочке   Земли,   целиком   и   полностью   созданной благодаря деятельности живых организмов. Основным   понятием,   которым   оперировал   В.И.   Вернадский,   было   «живое вещество». По мнению ученого, все живые организмы на планете, несмотря на свое разнообразие, действуют как единая сила, как особый вид вещества. Особенностью живого вещества является то, что оно активно воздействует на окружающую среду, взаимодействует   с   ней   и   изменяет   ее.   В   настоящее   время   уже   можно   со   всей уверенностью говорить о том, что самое первое полноценное экологическое учение было предложено именно В.И. Вернадским в его работе «Биосфера».  Однако В.И. Вернадский пошел еще дальше. Он впервые заговорил о человеке как одной из сил, способных изменять среду обитания. Благодаря выдвинутым В.И. Вернадским   идеям   о   преобразовании   биосферы   (сферы   живого   вещества)   в ноосферу  (сферу   разумной   деятельности)   в   экологии   стало   формироваться направление, впоследствии выделившееся в самостоятельную область – социальную экологию. Экосистема   как   основополагающее   понятие   экологии.   Лекции   В.И. Вернадского, которые он читал в Сорбонне, его книга, изданная к началу 30­х гг. XX  в.   на   всех   европейских   языках,   привели   в   экологии   к   двум   открытиям. Английский ботаник Артур Тенсли (1871 – 1955) предложил структуру природного сообщества, названного им экологической системой. Для   экологической   системы   А.   Тенсли   выделил   три   главные   способности: осуществлять   круговорот   веществ,   противостоять   внешним   воздействиям   и производить биологическую продукцию (живое вещество). Одновременно с А. Тенсли русский лесовод Владимир Николаевич Сукачев (1880 — 1967) пришел к тем же выводам на примере лесных систем. Результатом исследования В.Н. Сукачева стало всестороннее рассмотрение единства и взаимной обусловленности природных явлений на определенной территории, взаимодействия сообществ живых организмов (биоценозов) и неживой природы. Термин «Биогеоценоз», который предложил В.Н. Сукачев, в настоящее время используется в экологии наравне с термином «экологическая система». Экологические проблемы.  Глобальная экологическая проблема №1: Загрязнение атмосферы Причины экологической проблемы С   химической  промышленностью   дела   обстоят  не  лучшим   образом.  Заводы выбрасывают   такие   вредные   вещества,   как   пыль,   мазутная   зола,   различные химические соединения, окислы азота и многое другое. Замеры воздуха показали катастрофическое положение атмосферного слоя, загрязненный воздух становится причиной многих хронических заболеваний. Загрязнение атмосферы – экологическая проблема, не понаслышке знакомая жителям абсолютно всех уголков земли. Особенно остро её ощущают представители городов, в которых функционируют предприятия чёрной и цветной металлургии, энергетики, химической, нефтехимической, строительной и целлюлозно­бумажной промышленности.   В   некоторых   городах   атмосферу   также   сильно   отравляют автотранспорт и котельные. Всё это примеры антропогенного загрязнения воздуха. Что   же   касается   естественных   источников   химических   элементов, загрязняющих атмосферу, то к ним относятся лесные пожары, извержения вулканов, ветровые   эрозии   (развеивание   почв   и   частиц   горных   пород),   распространение пыльцы, испарения органических соединений и естественная радиация. Последствия загрязнения атмосферы Атмосферное   загрязнение   воздуха   отрицательно   сказывается   на   здоровье человека, способствуя развитию сердечных и лёгочных заболеваний (в частности, бронхита). Кроме того, такие загрязнители атмосферы как озон, оксиды азота и диоксид серы разрушают естественные экосистемы, уничтожая растения и вызывая смерть живых существ (в частности, речной рыбы). Решение экологической проблемы Глобальную   экологическую   проблему   загрязнения   атмосферы,   по   словам учёных и представителей власти, можно решить следующими путями:  ограничение роста численности населения;  сокращение объёмов использования энергии;  повышение энергоэффективности;  уменьшение отходов;  переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии;  очистка воздуха на особо загрязнённых территориях. Глобальная экологическая проблема №2: Истощение озонового слоя Озоновый   слой   –   тонкая   полоска   стратосферы,   защищающая   всё   живое   на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца. Причины экологической проблемы Ещё в 1970­х гг. экологи обнаружили, что озоновый  слой разрушается  под воздействием   хлорфторуглеродов.   Эти   химические   вещества   входят   в   состав охлаждающих жидкостей холодильников и кондиционеров, а также растворителей, аэрозолей/спреев и огнетушителей. В меньшей степени истончению озонового слоя способствуют   и   другие   антропогенные   воздействия:   запуск   космических   ракет, полёты реактивных  самолётов  в высоких слоях атмосферы, испытания  ядерного оружия, сокращение лесных угодий планеты. Существует также теория, согласно которой, истончению озонового слоя способствует глобальное потепление.        Последствия разрушения озонового слоя               В   результате   разрушения   озонового   слоя   ультрафиолетовое   излучение беспрепятственно   проходит   через   атмосферу   и   достигает   поверхности   земли. Воздействие прямых УФ­лучей пагубно сказывается на здоровье людей, ослабляя иммунную систему и вызывая такие заболевания как рак кожи и катаракта. Мировая экологическая проблема №3: Глобальное потепление Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной   пар   позволяют   солнцу   нагревать   нашу   планету   и   одновременно препятствуют   выходу   в   космос   отражающегося   от   поверхности   земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана,   оксида   азота   и   водяного   пара   в   атмосфере   –   это   очередная   мировая экологическая   проблема,   именуемая   глобальным   потеплением   (или   парниковым эффектом). Причины глобального потепления В   течение   XX   века   средняя   температура   на   земле   выросла   на   0,5   –   1   ?C. Главной   причиной   глобального   потепления   считается   повышение   концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми   Однако   по ископаемого   топлива   (уголь, заявлению Алексея климатических программ Всемирного   фонда   дикой   природы (WWF)   России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как   нефть   и   их   производные). Кокорина,     руководителя дорожный   транспорт   или   сжигание   попутного   нефтяного   газа   в   факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде». Другими   предпосылками   глобального   потепления   являются   перенаселение планеты,   сокращение   площади   лесных   массивов,   истощение   озонового   слоя   и замусоривание.   Однако   не   все   экологи  возлагают  ответственность   за  повышение среднегодовых   температур   целиком   на   антропогенную   деятельность.   Некоторые считают,   что   глобальному   потеплению   способствует   и   естественное   увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере. Последствия парникового эффекта Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 ?C – 3,5 ?C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:  поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,  исчезнут   многие   виды   растений   и   животных,   приспособленные   к существованию в узком диапазоне температур и влажности,  участятся ураганы. Решение экологической проблемы Замедлить   процесс   глобального   потепления,   по   словам   экологов,   помогут следующие меры:  повышение цен на ископаемые виды топлива,  замена   ископаемого   топлива   экологически   чистым   (солнечная   энергия, энергия ветра и морских течений),  развитие энергосберегающих и безотходных технологий,  налогообложение выбросов в окружающую среду,  минимизация   потерь   метана   во   время   его   добычи,   транспортировки   по трубопроводам,   распределения   в   городах   и   сёлах   и   применения   на   станциях теплоснабжения и электростанциях,  внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,  посадка деревьев,  уменьшение размеров семей,  экологическое просвещение,  применение фитомелиорации в сельском хозяйстве. Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди Кислотные   дожди,   содержащие   продукты   сжигания   топлива,   также представляют  опасность  для  окружающей  среды,   здоровья   человека  и  даже   для целостности памятников архитектуры. Последствия кислотных дождей Содержащиеся в загрязнённых осадках и тумане растворы серной и азотной кислот,   соединения   алюминия  и  кобальта  загрязняют   почву   и  водоёмы,   пагубно воздействуют на растительность, вызывая суховершинность лиственных деревьев и угнетая   хвойные.   Из­за   кислотных   дождей   падает   урожайность сельскохозяйственных   культур,   люди   пьют   обогащённую   токсичными   металлами (ртутью,   мраморные   памятники   архитектуры превращаются в гипс и размываются.   свинцом)   воду,   кадмием, Решение экологической проблемы Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.          Глобальная экологическая проблема №5: Загрязнение почвы            Ежегодно люди загрязняют окружающую среду 85 млрд. тоннами отходов. Среди них твёрдые и жидкие отходы промышленных предприятий и транспорта, с/х отходы   (в   том   числе   ядохимикаты),   бытовой   мусор   и   атмосферные   выпадения вредных веществ. Главную   роль   в   загрязнении   почвы   играют   такие   компоненты   техногенных отходов  как  тяжёлые  металлы   (свинец,  ртуть,  кадмий,  мышьяк,  таллий,  висмут, олово, ванадий, сурьма), пестициды и нефтепродукты. Из почвы они проникают в растения  и воду, даже родниковую. По цепочке токсичные  металлы  попадают в организм человека и не всегда быстро и полностью из него выводятся. Часть из них имеет свойство накапливаться в течение долгих лет, провоцируя развитие тяжёлых заболеваний. Глобальная экологическая проблема №6: Загрязнение воды Загрязнение   мирового   океана,   подземных   и   поверхностных   вод   суши   – глобальная   экологическая   проблема,   ответственность   за   которую   целиком   и полностью лежит на человеке. Причины экологической проблемы Главными загрязнителями гидросферы на сегодняшний день являются нефть и нефтепродукты.   В   воды   мирового   океана   эти   вещества   проникают   в   результате крушения   танкеров   и   регулярных   сбросов   сточных   вод   промышленными предприятиями. Помимо антропогенных нефтепродуктов, индустриальные и бытовые объекты загрязняют   гидросферу   тяжёлыми   металлами   и   сложными   органическими соединениями.   Лидерами   по   отравлению   вод   мирового   океана   минеральными веществами и биогенными элементами признаются сельское хозяйство и пищевая промышленность. Не обходит стороной гидросферу и такая глобальная экологическая проблема как   радиоактивное   загрязнение.   Предпосылкой   её   формирования   послужило захоронение в водах мирового океана радиоактивных отходов. Многие державы, обладающие развитой атомной промышленностью и атомным флотом, с 49 по 70­й годы   XX   века   целенаправленно   складировали   в   моря   и   океаны   вредные радиоактивные   вещества.   В   местах   захоронения   радиоактивных   контейнеров нередко   и   сегодня   зашкаливает   уровень   цезия.   Но   «подводные   полигоны»   не единственный   радиоактивный   источник   загрязнения   гидросферы.   Воды   морей   и океанов обогащаются радиацией и в результате подводных и надводных ядерных взрывов. Последствия радиоактивного загрязнения воды Нефтяное   загрязнение   гидросферы   приводит   к   разрушению   естественной среды   обитания   сотен   представителей   океанической   флоры   и   фауны,   гибели планктона, морских птиц и млекопитающих. Для здоровья человека отравление вод мирового океана также представляет серьёзную опасность: «заражённая» радиацией рыба и прочие морепродукты могут запросто попасть к нему на стол. Законы, принципы, правила экологии. Одно из наиболее ранних обобщений экологических   факторов   принадлежит   американскому   биологу   и   экологу   Барри Коммонеру, который на базе второго закона термодинамики сформулировал четыре экологических правила, известные как законы Коммонера.  1.  Все   связано   со   всем.   Таким   образом,   Коммонер   обратил   внимание   на взаимосвязанность и взаимозависимость всех элементов биосферы и невозможность без последствий вмешиваться в природные процессы. 2.  Все должно куда­то деваться. Подразумевается, что человек не может удалить   из  биосферы   отходы  своей   деятельности,  а   значит,  возникает   проблема возврата веществ в круговорот. 3.  Природа   «знает»   лучше.   Правило   ориентирует   человечество   на согласование своих действий с природой: вместо покорения природы необходимы сотрудничество с ней, учет природных условий и закономерностей. 4.  Ничто не  дается  даром. Смысл  этого  правила  заключается  в том,  что любое воздействие человека на природу не бесследно, а выгода получаемая «здесь и сейчас»,   может   грозить   бедствиями   в   будущем,   поэтому   любая   деятельность человека   требует   обязательных   вложений   в   мероприятия   по   охране   природы   и рациональному использованию природных ресурсов. Закон   незаменимости   биосферы  определяет,   что   биосфера   –   это единственная   система,   обеспечивающая   устойчивость   среды   обитания   живых организмов при любых возмущениях. Согласно закону биогенной миграции атомов любое перемещение химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется с помощью живого вещества. Закон физико­химического единства живого вещества гласит, что при всем разнообразии живых организмов они сходны по химическому составу, и вещества, вредные   для   одних   организмов,   жизненно   необходимы   для   других,   поэтому   в природе нет «вредителей». Закон ограничивающего фактора утверждает, что наиболее важен тот фактор, который больше всего отклоняется от наиболее благоприятных (оптимальных) для организма значений. Правило   выносливости   (толерантности)  указывает,   что   лимитирующим фактором для процветания организма или вида могут быть как минимум, так и максимум   экологического   воздействия,   диапазон   между   которыми   определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Правило оптимума  уточняет правило выносливости и указывает, что любой экологический   фактор   имеет   пределы   положительного   влияния   на   живые организмы. Принцип   исключения  обозначает   границы   экологического   взаимодействия видов:   два   вида   не   могут   существовать   в   одной   и   той   же   местности,   если   их экологические   потребности   идентичны,   т.е.   если   они   занимают   одну   и   ту   же экологическую нишу. Принцип   функциональной   интеграции,   согласно   которому   при   усложнении структуры   возникают   дополнительные   свойства,   означает,   что   можно   применить данные,   полученные   при   изучении   какого­либо   уровня   системы,   для   изучения другого уровня, однако с помощью данных о более низком уровне никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на более высоком уровне.

Изучаем биологию: Таблица развития экологии

Годы	Автор	Страна	Экологическаяинформация
	1921	X. Берроуз	СТТТА.	«География как челове­ческая экология» — сформулировал задачу изучения взаимоотноше­ния человека и террито­рии, на которой он про­живает
	1926	В. И. Вернад­ский	СССР	«Биосфера» — опре­делил глобальные функ­ции живого веп];ества
	1927	Э. Леруа	Франция	Предложил понятие «но­осфера», получившее дальнейшее развитие в трудах Т. де Шардена, В. И. Вернадского
	1933	Д. Н. Кашка-ров	СССР	«Среда и сообщества», «Основы экологии жи­вотных» — первые отече­ственные учебники по экологии
	1935	А. Тенсли	СТТТА.	Предложил понятие «эко­система»
	1939	Ф. Клементе, В. Шелфорд	США	Ввели термин «биоэколо­гия», опубликовав одно­именную монографию
	1939	К. Тролль	Германия	Обосновал новое научное направление — «эколо­гия ландшафта»
	1942	В. Н. Сукачев	СССР	Предложил понятие «био­геоценоз», заложил осно­вы биогеоценологии

Краткое введение в историю экологии | Американский учитель биологии

В своем превосходном историческом обзоре развития экологии Роберт Макинтош (1985) отметил, что полиморфный характер экологии как науки способствует появлению разнообразных и даже противоречивых мнений о происхождении экологии. Далее он отмечает, что экология — это «скорее куст с несколькими стеблями и разбросанным корнем, чем дерево с одним четко выраженным стволом и корнями.Эта ботаническая метафора соответствует модели выдающегося философа науки Томаса Куна (1970), который предположил, что развивающаяся научная дисциплина может представлять собой слияние нескольких отдельных стволов, у которых отсутствует общий исходный корень.

В основе предшественники экологии, безусловно, простираются до истоков самого человечества. Наши человеческие предки, должно быть, узнали об окружающей среде, иначе Homo sapiens не выжили бы.Сознательные наблюдения людей за своим естественным окружением восходят к древним цивилизациям, особенно в вопросах сельского хозяйства и аквакультуры. Но, как и в случае зарождения различных наук, более формальное и систематическое изучение окружающей среды началось в Греции в третьем и четвертом веках до нашей эры, в естественноисторических трудах Аристотеля и, в частности, его ученика и преемника. как глава Ликея, Теофраст. Эти сочинения положили начало периоду великих естествоиспытателей, который достиг своего апогея в 18 и 19 веках в работах Бюффона, Линнея, Реомюра, Дарвина и фон Гумбольдта, среди прочих.Примечательным в мастерстве лучших из этих естествоиспытателей было их пристальное внимание к деталям, точность измерения и регистрации информации, распознавание и интерпретация переменных, осознание и сомнение в предыдущем вкладе в теорию, а также разработка новых инструментов анализа. Далее следуют несколько выдержек из работ этих первых натуралистов.

Краткое введение в историю экологии | Американский учитель биологии

В своем превосходном историческом обзоре развития экологии Роберт Макинтош (1985) отметил, что полиморфный характер экологии как науки способствует появлению разнообразных и даже противоречивых мнений о происхождении экологии.Далее он отмечает, что экология — это «скорее куст с несколькими стеблями и разбросанным корнем, чем дерево с одним четко определенным стволом и корнями». Эта ботаническая метафора соответствует модели выдающегося философа науки Томаса Куна (1970), который предположил, что развивающаяся научная дисциплина может представлять собой слияние нескольких отдельных стволов, у которых нет общего исходного корня.

В основе предшественники экологии, безусловно, простираются до истоков самого человечества. Наши человеческие предки, должно быть, узнали об окружающей среде, иначе Homo sapiens не выжили бы. Сознательные наблюдения людей за своим естественным окружением восходят к древним цивилизациям, особенно в вопросах сельского хозяйства и аквакультуры. Но, как и в случае зарождения различных наук, более формальное и систематическое изучение окружающей среды началось в Греции в третьем и четвертом веках до нашей эры, в естественноисторических трудах Аристотеля и, в частности, его ученика и преемника. как глава Ликея, Теофраст.Эти сочинения положили начало периоду великих естествоиспытателей, который достиг своего апогея в 18 и 19 веках в работах Бюффона, Линнея, Реомюра, Дарвина и фон Гумбольдта, среди прочих. Примечательным в мастерстве лучших из этих естествоиспытателей было их пристальное внимание к деталям, точность измерения и регистрации информации, распознавание и интерпретация переменных, осознание и сомнение в предыдущем вкладе в теорию, а также разработка новых инструментов анализа. Далее следуют несколько выдержек из работ этих первых натуралистов.

Краткое введение в историю экологии | Американский учитель биологии

В своем превосходном историческом обзоре развития экологии Роберт Макинтош (1985) отметил, что полиморфный характер экологии как науки способствует появлению разнообразных и даже противоречивых мнений о происхождении экологии. Далее он отмечает, что экология — это «скорее куст с несколькими стеблями и разбросанным корнем, чем дерево с одним четко выраженным стволом и корнями.Эта ботаническая метафора соответствует модели выдающегося философа науки Томаса Куна (1970), который предположил, что развивающаяся научная дисциплина может представлять собой слияние нескольких отдельных стволов, у которых отсутствует общий исходный корень.

В основе предшественники экологии, безусловно, простираются до истоков самого человечества. Наши человеческие предки, должно быть, узнали об окружающей среде, иначе Homo sapiens не выжили бы.Сознательные наблюдения людей за своим естественным окружением восходят к древним цивилизациям, особенно в вопросах сельского хозяйства и аквакультуры. Но, как и в случае зарождения различных наук, более формальное и систематическое изучение окружающей среды началось в Греции в третьем и четвертом веках до нашей эры, в естественноисторических трудах Аристотеля и, в частности, его ученика и преемника. как глава Ликея, Теофраст. Эти сочинения положили начало периоду великих естествоиспытателей, который достиг своего апогея в 18 и 19 веках в работах Бюффона, Линнея, Реомюра, Дарвина и фон Гумбольдта, среди прочих.Примечательным в мастерстве лучших из этих естествоиспытателей было их пристальное внимание к деталям, точность измерения и регистрации информации, распознавание и интерпретация переменных, осознание и сомнение в предыдущем вкладе в теорию, а также разработка новых инструментов анализа. Далее следуют несколько выдержек из работ этих первых натуралистов.

Краткое введение в историю экологии | Американский учитель биологии

В своем превосходном историческом обзоре развития экологии Роберт Макинтош (1985) отметил, что полиморфный характер экологии как науки способствует появлению разнообразных и даже противоречивых мнений о происхождении экологии.Далее он отмечает, что экология — это «скорее куст с несколькими стеблями и разбросанным корнем, чем дерево с одним четко определенным стволом и корнями». Эта ботаническая метафора соответствует модели выдающегося философа науки Томаса Куна (1970), который предположил, что развивающаяся научная дисциплина может представлять собой слияние нескольких отдельных стволов, у которых нет общего исходного корня.

В основе предшественники экологии, безусловно, простираются до истоков самого человечества. Наши человеческие предки, должно быть, узнали об окружающей среде, иначе Homo sapiens не выжили бы. Сознательные наблюдения людей за своим естественным окружением восходят к древним цивилизациям, особенно в вопросах сельского хозяйства и аквакультуры. Но, как и в случае зарождения различных наук, более формальное и систематическое изучение окружающей среды началось в Греции в третьем и четвертом веках до нашей эры, в естественноисторических трудах Аристотеля и, в частности, его ученика и преемника. как глава Ликея, Теофраст.Эти сочинения положили начало периоду великих естествоиспытателей, который достиг своего апогея в 18 и 19 веках в работах Бюффона, Линнея, Реомюра, Дарвина и фон Гумбольдта, среди прочих. Примечательным в мастерстве лучших из этих естествоиспытателей было их пристальное внимание к деталям, точность измерения и регистрации информации, распознавание и интерпретация переменных, осознание и сомнение в предыдущем вкладе в теорию, а также разработка новых инструментов анализа. Далее следуют несколько выдержек из работ этих первых натуралистов.

История экологии

Об экологии обычно говорят как о новой науке, получившей известность только во второй половине 20-го века. Точнее, существует согласие в том, что экология возникла как отдельная дисциплина на рубеже 20-го века и что она получила общественное признание в 1960-х годах из-за широко распространенной озабоченности состоянием окружающей среды ^[1] . Тем не менее экологическое мышление на каком-то уровне существовало давно, и принципы экологии развивались постепенно, тесно переплетаясь с развитием других биологических дисциплин.Таким образом, одним из первых экологов мог быть Аристотель или, возможно, его ученик Теофраст, оба из которых интересовались многими видами животных. Теофраст описал взаимоотношения между животными и между животными и окружающей их средой еще в IV в. до н.э. (Ramalay, 1940).

18-й и 19-й век ~ Экологический ропот

Ботаническая география и Александр фон Гумбольдт

На протяжении 18-го и начала 19-го веков великие морские державы, такие как Великобритания, Испания и Португалия, организовали множество мировых исследовательских экспедиций для развития морской торговли с другими странами, открытия новых природных ресурсов, а также их каталогизации. .В начале 18 века было известно около двадцати тысяч видов растений против сорока тысяч в начале 19 века и почти 400 тысяч сегодня.

К этим экспедициям присоединились многие ученые, в том числе ботаники, такие как немецкий исследователь Александр фон Гумбольдт. Гумбольдта часто считают отцом экологии. Он первым взялся за изучение взаимоотношений между организмами и окружающей их средой. Он выявил существующие отношения между наблюдаемыми видами растений и климатом и описал зоны растительности, используя широту и высоту, дисциплину, теперь известную как геоботаника.

В 1804 году, например, он сообщил о впечатляющем числе видов, особенно растений, для которых он стремился объяснить их географическое распространение с точки зрения геологических данных. Одной из известных работ Гумбольдта была «Идея географии растений» (1805 г.).

 

Среди других важных ботаников того времени был Эме Бонплан.

В 1856 году на экспериментальной станции в Ротамстеде был организован эксперимент с парковой травой для проверки влияния удобрений и навоза на урожайность сена. ^[2]

Понятие биоценоза: Уоллес и Мёбиус

Альфред Рассел Уоллес , современник и конкурент Дарвина, первым предложил «географию» видов животных. Некоторые авторы признавали в то время, что виды не являются независимыми друг от друга, и группировали их в виды растений, виды животных, а позднее в сообщества живых существ или биоценозы. Первое использование этого термина обычно приписывают Карлу Мёбиусу в 1877 году, но уже в 1825 году французский натуралист Адольф Дюро де ла Маль использовал термин societé о совокупности особей растений разных видов.

Утепление и основы экологии как дисциплины

В то время как Дарвин сосредоточился исключительно на конкуренции как на силе отбора, Ойген Уорминг разработал новую дисциплину, которая рассматривала абиотические факторы, то есть засуху, огонь, соль, холод и т. д., так же серьезно, как биотические факторы в сборке биотических сообществ. . Биогеография до Потепления носила в основном описательный характер — фаунистический или флористический. Целью потепления было изучение морфологии и анатомии организма (растения), т.е.е. адаптация, чтобы объяснить, почему вид появился в определенном наборе условий окружающей среды. Более того, цель новой дисциплины состояла в том, чтобы объяснить, почему виды, населяющие схожие места обитания, испытывающие схожие опасности, будут решать проблемы сходным образом, несмотря на то, что часто имеют совершенно разное филогенетическое происхождение. Основываясь на своих личных наблюдениях в бразильском Серрадо, в Дании, норвежском Финнмарке и Гренландии, Уорминг прочитал первый университетский курс по экологической географии растений. Основываясь на своих лекциях, он написал книгу «Plantesamfund», которая была немедленно переведена на немецкий, польский и русский языки, а затем на английский как «Экология растений» .Благодаря своему немецкому изданию книга оказала огромное влияние на британских и североамериканских ученых, таких как Артур Тэнсли, Генри Чендлер Коулз и Фредерик Клементс. ^[3]

Дарвинизм и экология

Часто считают, что корни научной экологии можно проследить до Дарвина. ^[4] Это утверждение может показаться убедительным на первый взгляд, поскольку О происхождении видов изобилует наблюдениями и предполагаемыми механизмами, которые явно укладываются в границы современной экологии (т.г. цепь «кошка-клевер» — экологический каскад) и потому, что термин «экология» был введен в 1866 году убежденным сторонником дарвинизма Эрнстом Геккелем . Однако после этого года Дарвин никогда не использовал это слово в своих трудах, даже в своих наиболее «экологических» произведениях, таких как предисловие к английскому изданию книги Германа Мюллера « Оплодотворение цветов » (1883 г.) или в своем собственном трактате о дождевых червях. и мулообразование в лесных почвах («Образование растительной плесени под действием червей», 1881).Более того, пионеры, основавшие экологию как научную дисциплину, такие как Eugen Warming, A. F. W. Schimper, Gaston Bonnier, F.A. Forel, S.A. Forbes и Karl Möbius , почти не ссылались на идеи Дарвина в своих работах. ^[5] Это было явно не по незнанию или потому, что труды Дарвина не получили широкого распространения, а потому, что экология с самого начала занималась взаимосвязью между морфологией и физиологией организма, с одной стороны, и окружающей средой, с другой, в основном абиотической средой. , следовательно, экологический отбор.С другой стороны, дарвиновская концепция естественного отбора была сосредоточена в первую очередь на конкуренции. ^[6] Механизмы помимо конкуренции, которые он описал, в первую очередь дивергенция характера, которая может уменьшить конкуренцию, и его заявление о том, что «борьба», как он это использовал, была метафорической и, таким образом, включала отбор окружающей среды, в «Происхождении» уделялось меньше внимания, чем соревнование. ^[7] Несмотря на то, что большинство изображений Дарвина изображают его неагрессивным отшельником, позволяющим другим сражаться в своих битвах, Дарвин всю свою жизнь оставался человеком, почти одержимым идеями соревнования, борьбы и завоевания — всеми формами человеческого контакта. как противостояние. ^{[7] [8]}

Начало 20 века ~ Расширение экологической мысли

Биосфера — Эдуард Зюсс, Генри Чандлер Коулз и Владимир Вернадский

К 19 веку экология расцвела благодаря новым открытиям в химии, сделанным Лавуазье и де Соссюром , в частности круговороту азота. После наблюдения того факта, что жизнь развивалась только в строгих пределах каждого отсека, входящего в состав атмосферы, гидросферы и литосферы, австрийский геолог Эдуард Зюсс в 1875 году предложил термин «биосфера».Зюсс предложил название биосфера для условий, способствующих жизни, таких как те, которые существуют на Земле, включая флору, фауну, минералы, циклы материи и так далее.

В 1920-е годы Владимир Иванович Вернадский , русский геолог, бежавший во Францию, подробно изложил идею биосферы в своей работе «Биосфера» (1926) и описал основные принципы биогеохимических циклов. Таким образом, он переопределил биосферу как сумму всех экосистем.

Первые сообщения об экологическом ущербе были зарегистрированы в 18 веке, когда увеличение числа колоний привело к вырубке лесов.Начиная с 19-го века, с промышленной революцией, все более и более насущной становится проблема воздействия человеческой деятельности на окружающую среду. Термин эколог используется с конца 19 века.

Экосистема: Артур Тэнсли

В XIX веке ботаническая география и зоогеография объединились и легли в основу биогеографии. Эта наука, занимающаяся местами обитания видов, стремится объяснить причины присутствия тех или иных видов в данном месте.

В 1935 году Артур Тэнсли , британский эколог, ввел термин экосистема, взаимодействующая система, установленная между биоценозом (группой живых существ) и их биотопом, средой, в которой они живут. Таким образом, экология стала наукой об экосистемах.

Концепция экосистемы Тэнсли была принята энергичным и влиятельным преподавателем биологии Юджином Одумом. Вместе со своим братом Говардом Одумом Юджин П. Одум написал учебник, который (начиная с 1953 г.) обучил не одно поколение биологов и экологов в Северной Америке.

Экологическая преемственность — Генри Чендлер Коулз

На рубеже 20-го века Генри Чандлер Коулз был одним из основателей зарождающегося исследования «динамической экологии» благодаря его изучению экологической последовательности в дюнах Индианы, песчаных дюнах на южной оконечности озера Мичиган. . Здесь Коулз нашел свидетельство экологической последовательности растительности и почвы в зависимости от возраста. Коулз хорошо знал корни этой концепции и своих (изначальных) предшественников. ^[9] Таким образом, он приписывает первое употребление этого слова французскому натуралисту Адольфу Дюро де ла Маль , описавшему развитие растительности после сплошной рубки леса, а первое всестороннее исследование сукцессионных процессов финскому натуралисту. ботаник Рагнар Халт (1885).

Хронология экологов

Список основателей, новаторов и их значительный вклад в экологию, начиная с романтизма.

Заметная фигура	Продолжительность жизни	Крупный вклад и цитирование
Антони ван Левенгук	1632-1723	Первым разработал концепцию пищевых цепочек
Карл Линней	1707–1778	Влиятельный натуралист, изобретатель науки по экономике природы [10] [11]
Александр Гумбольдт	1769–1859	Впервые описал экологический градиент широтного увеличения биоразнообразия в сторону тропиков[4] в 1807 г.
Чарльз Дарвин	1809-1882	Основоположник эволюции путем естественного отбора, основоположник экологических исследований почв [12]
Герберт Спенсер	1820–1903	Один из первых основателей социальной экологии, автор фразы «выживание наиболее приспособленных» [11] [13]
Карл Мебиус	1825-1908	Впервые разработал концепцию экологического сообщества, биоценоза или живого сообщества [14] [15] [16]
Эрнст Геккель	1834-1919	Изобрел термин экология, популяризировал исследовательские связи между экологией и эволюцией
Виктор Хенсен	1835-1924	Изобрел термин «планктон», разработал количественные и статистические показатели продуктивности морей
Евгений Варминг	1841-1924	Один из первых основателей экологической географии растений [17]
Эллен Суоллоу Ричардс	1842–1911	Пионер и педагог, связавший экологию городов со здоровьем человека [18]
Стивен Форбс	1844–1930	Один из первых основателей энтомологии и экологических концепций в 1887 г. [5] [19] [20]
Вито Вольтерра	1860-1940	Независимый пионер математических моделей населения примерно в то же время, что и Альфред Дж.Лотка. [21] [22]
Владимир Вернадский	1869-1939	Основал концепцию биосферы
Генри К. Коулз	1869-1939	Пионерские исследования и концептуальные разработки в области изучения экологической последовательности [23]
Ян Кристиан Смэтс	1870-1950	Ввел термин холизм в книге 1926 года Холизм и эволюция .[6]
Артур Г. Тэнсли	1871–1955	Первый, кто ввел термин «экосистема» в 1936 году и известный исследователь [15] [24] [25]
Чарльз Кристофер Адамс	1873-1955	Эколог животных, биогеограф, автор первой американской книги по экологии животных в 1913 г. , основатель экологической энергетики [26] [27]
Фридрих Ратцель	1844-1904	Немецкий географ, который впервые ввел термин биогеография в 1891 году.
Фредерик Клементс	1874-1945	Автор первой влиятельной американской книги по экологии в 1905 году [28]
Виктор Эрнест Шелфорд	1877-1968	Основатель физиологической экологии, пионер концепции пищевых сетей и биомов, основал The Nature Conservancy [29] [30]
Альфред Дж. Лотка	1880-1949	Первые математические модели популяций, объясняющие трофические взаимодействия (хищник-жертва) с использованием логистического уравнения [31]
Генри Глисон	1882-1975	Пионер ранней экологии, количественный теоретик, автор и основатель индивидуалистической концепции экологии [28] [32]
Чарльз С. Элтон	1900-1991	«Отец» экологии животных, пионер концепций пищевых сетей и ниш и автор влиятельного документа Animal Ecology text [29] [33]
Г. Эвелин Хатчинсон	1903-1991	Лимнолог и концептуально развил концепцию ниши [34] [35] [36]
Юджин П. Одум	1913-2002	Соучредитель концепции экологии экосистем и экологической термодинамики [25] [29] [37] [38]
Ховард Т.Одум	1924–2002	Соучредитель экосистемной экологии и эколого-термодинамических концепций [25] [29] [37] [38] [39] [40]
Роберт Макартур	1930–1972	Соучредитель теории островной биогеографии и новатор экологических статистических методов [41]

Влияние экологии на социальные и гуманитарные науки

Экология человека

Экология человека началась в 1920-х годах с изучения изменений в сукцессии растительности в городе Чикаго. Это стало отдельной областью исследования в 1970-х годах. Это стало первым признанием того, что люди, колонизировавшие все континенты Земли, были основным экологическим фактором. Люди значительно изменяют окружающую среду за счет развития среды обитания (в частности, городского планирования), интенсивной деятельности по эксплуатации, такой как лесозаготовки и рыболовство, а также в качестве побочных эффектов сельского хозяйства, добычи полезных ископаемых и промышленности. Помимо экологии и биологии, эта дисциплина включала многие другие естественные и социальные науки, такие как антропология и этнология, экономика, демография, архитектура и градостроительство, медицина и психология и многие другие.Развитие экологии человека привело к возрастанию роли экологической науки в проектировании и управлении городами.

В последние годы экология человека стала предметом интереса организационных исследователей. Hannan and Freeman ( Population Ecology of Organizations (1977) , American Journal of Sociology) утверждают, что организации не только адаптируются к окружающей среде. Наоборот, именно среда отбирает или отвергает популяции организаций.В любой данной среде (в равновесии) будет только одна форма организации (изоморфизм). Организационная экология была выдающейся теорией в объяснении разнообразия организаций и их меняющегося состава с течением времени.

Джеймс Лавлок и гипотеза Геи

Теория Гайи , предложенная Джеймсом Лавлоком , в его работе Гайя: новый взгляд на жизнь на Земле , выдвинула точку зрения, согласно которой Землю следует рассматривать как единый живой макроорганизм.В частности, утверждалось, что ансамбль живых организмов совместно развил способность контролировать глобальную окружающую среду, влияя на основные физические параметры, такие как состав атмосферы, скорость испарения, химический состав почв и океанов, чтобы поддерживать условия. благоприятен для жизни.

Это видение было в значительной степени знамением времени, в частности растущего понимания после Второй мировой войны, что деятельность человека, такая как ядерная энергия, индустриализация, загрязнение и чрезмерная эксплуатация природных ресурсов, подпитываемая экспоненциальным ростом населения, угрожала создать катастрофы. в планетарном масштабе.Таким образом, гипотеза Лавлока о Гайе, хотя и вызывает споры среди ученых, была воспринята многими экологическими движениями как вдохновляющая точка зрения: их -мать-Земля , Гайя, «заболевала от людей и их деятельности».

Природоохранные и экологические движения

Экологи и другие защитники природы использовали экологию и другие науки (например, климатологию) для поддержки своих позиций по защите интересов. Взгляды защитников окружающей среды часто вызывают споры по политическим или экономическим причинам.В результате некоторые научные работы в области экологии напрямую влияют на политику и политические дебаты; они, в свою очередь, часто направляют экологические исследования.

Однако историю экологии не следует смешивать с историей экологической мысли. Экология как современная наука восходит только к публикации Дарвином «Происхождения видов» и последующему названию Геккелем науки, необходимой для изучения теории Дарвина. Осознание влияния человечества на окружающую среду восходит к Гилберту Уайту из Селборна 18 века, Англия. ^[42] Осознание природы и ее взаимодействия можно проследить еще дальше во времени. ^{[43] [44]} Экология до Дарвина, однако, аналогична медицине до открытия Пастером инфекционной природы болезней. История есть, но она не особо актуальна.

Ни Дарвин, ни Геккель, правда, не занимались экологическими исследованиями. То же самое можно сказать об исследователях в ряде областей, которые внесли свой вклад в экологическую мысль вплоть до 1940-х годов, не будучи экологами открыто. ^{[45] [46]} Популяционные исследования Рэймонда Перла тому пример. ^[47] Экология в предмете и методах выросла из исследований ботаников и географов растений в конце 19-го и начале 20-го веков, в которых парадоксальным образом отсутствовали дарвиновские эволюционные перспективы. До тех пор, пока исследования Менделя о горохе не были заново открыты и объединены в «Современный синтез ^[48] », доверие к дарвинизму страдало. Многие ранние экологи растений придерживались ламаркистского взгляда на наследственность, как и Дарвин. Тем не менее, экологические исследования животных и растений, предпочтительно живых и в полевых условиях, продолжались быстрыми темпами. ^[49]

Когда в 1915 году было учреждено Экологическое общество Америки (ESA), у него уже была перспектива сохранения. ^[50] Виктор Э. Шелфорд, лидер в формировании общества, имел одной из своих целей сохранение природных территорий, которые были тогда объектами изучения экологов, но находились под угрозой деградации в результате вторжения человека. ^[51] Экология человека также была заметной частью ЕКА с самого начала, о чем свидетельствуют такие публикации, как «Контроль пневмонии и гриппа погодой», «Обзор отношений пыли с человечеством, «Экологические отношения полярных эскимосов» и «Городская уличная пыль и инфекционные болезни» на первых страницах журнала «Экология и экологические монографии».Второй президент ЕКА Элсворт Хантингтон был экологом-человеком. Стивен Форбс, еще один ранний президент, призвал к «очеловечиванию» экологии в 1921 году, поскольку человек явно был доминирующим видом на Земле. ^[52]

Это благоприятное начало фактически было первым из серии судорожных прогрессий и реверсий новой науки в отношении сохранения. Экология человека обязательно сосредоточилась на окружающей среде, находящейся под влиянием человека, и ее практических проблемах. Однако экологи в целом пытались сделать экологию фундаментальной наукой, достаточно престижной, чтобы проникнуть на факультеты Лиги плюща.Считалось, что нарушенная среда не раскроет тайны природы.

Интерес к окружающей среде, созданной Американским пылевым котлом, вызвал в 1935 году шквал призывов к экологии взглянуть на практические вопросы. Эколог-новатор К.С. Адамс хотел вернуть экологию человека в науку. ^[53] Фредерик Э. Клементс, доминирующий эколог растений того времени, рассмотрел вопросы землепользования, ведущие к Пыльному котлу, с точки зрения его идей о сукцессии и кульминации растений. ^[54] Пол Сирс привлек широкую аудиторию своей книгой « пустынь марта года». ^[55] Вторая мировая война, возможно, стала причиной того, что вопрос был отложен.

Напряжение между чистой экологией, стремящейся понять и объяснить, и прикладной экологией, стремящейся описать и исправить, достигло апогея после Второй мировой войны. Адамс снова попытался подтолкнуть ESA к прикладным областям, заставив его собрать пожертвования для продвижения экологии. Он предсказал, что «большое распространение экологии» неизбежно «из-за ее интегрирующей тенденции». ^[56] Экологи, однако, были чувствительны к восприятию того, что экология все еще не считалась строгой, количественной наукой.Те, кто настаивал на прикладных исследованиях и активном участии в сохранении, снова получили сдержанный отпор. Экология человека стала частью социологии. Именно социолог Льюис Мамфорд довел идеи Джорджа Перкинса Марша до современного внимания на конференции 1955 года «Роль человека в изменении лица Земли». На этом престижном конклаве доминировали социологи. На нем экологию обвиняли в «отсутствии экспериментальных методов» и пренебрежении «человеком как экологическим агентом». Один участник назвал экологию «архаичной и бесплодной». ^[57] В ЕКА разочарованный Шелфорд основал Союз экологов, когда его Комитет по сохранению природных условий перестал функционировать из-за политических разногласий по поводу позиции ЕКА в отношении сохранения. ^[50] В 1950 году молодая организация была переименована и зарегистрирована как «Охрана природы» — название, заимствованное у британского правительственного агентства для той же цели.

Однако два события привели к изменению курса экологии в сторону от прикладных проблем.Одним из них был Манхэттенский проект. После войны она стала Комиссией по ядерной энергии. Сейчас это Министерство энергетики (DOE). Его обширный бюджет включал исследования последствий использования и производства ядерного оружия. Это привело к проблеме экологии и превратило ее в «Большую науку». ^{[58] [59]} Наука об экосистемах, как фундаментальная, так и прикладная, начала конкурировать с теоретической экологией (тогда называвшейся эволюционной экологией, а также математической экологией). Юджин Одум , опубликовавший в 1953 году очень популярный учебник по экологии, стал поборником экосистемы.В своих публикациях Одум призывал к тому, чтобы экология имела экосистемную и прикладную направленность. ^[60]

Вторым событием стала публикация Тихая весна . Книга Рэйчел Карсон познакомила общественность с экологией как словом и концепцией. Ее влияние было мгновенным. Исследовательский комитет, вдохновленный публикацией книги, сообщил ЕКА, что их наука не готова взять на себя возложенную на нее ответственность. ^[61]

Концепция экологии

Карсона была очень похожа на концепцию Джина Одума . ^[62] В результате наука об экосистемах доминировала в Международной биологической программе 1960-х и 1970-х годов, принеся экологии как деньги, так и престиж. ^{[63] [64]} Тихая весна также послужила толчком для программ по защите окружающей среды, которые были начаты администрациями Кеннеди и Джонсона и приняты в качестве закона незадолго до первого Дня Земли. Вклад экологов приветствуется. Бывший президент ESA Стэнли Кейн, например, был назначен помощником министра внутренних дел.

Требование экологической оценки 1970 года Национальный закон об охране окружающей среды (NEPA), «узаконенная экология», словами одного юриста-эколога. ^[65] Президент ЕКА назвал это «экологической Великой хартией вольностей». ^[67] NEPA и подобные государственные законы, если не что иное, предоставили экологам много работы. В этом была проблема. Ни экология, ни экологи не были готовы к этой задаче.Не хватало экологов для работы над оценкой воздействия за пределами лабораторий Министерства энергетики, что привело к появлению «экологов мгновенного действия»[7], обладающих сомнительными полномочиями и способностями. Стали звучать призывы к профессионализации экологии. В частности, ученый Maverick Фрэнк Эглер посвятил этой задаче свою острую прозу. Снова возник раскол между фундаментальными и прикладными учеными в ЕКА, на этот раз усугубленный вопросом защиты окружающей среды. Противоречие, история которого еще не получила должного освещения, продолжалось в течение 1970-х и 1980-х годов, закончившись процессом добровольной сертификации ESA, а также лоббистским подразделением в Вашингтоне. ^[68]

После Дня Земли, помимо вопросов пропаганды и профессионализма, экология должна была иметь дело и с вопросами, касающимися ее основных принципов. Многие из теоретических принципов и методов как наук об экосистемах, так и эволюционной экологии стали малопригодными для анализа и оценки окружающей среды. ^[69] Экологи вообще начали сомневаться в методах и логике своей науки под давлением своей новой дурной славы. ^{[70] [71] [72]} Между тем, персонал государственных учреждений и групп по защите окружающей среды был обвинен в религиозном применении сомнительных принципов в своей природоохранной деятельности. ^[73] Управление исчезающими популяциями пятнистой совы привело к разногласиям. ^[74]

Сохранение окружающей среды для экологов создало проблемы, аналогичные тем, которые атомная энергетика доставила бывшим ученым Манхэттенского проекта. В каждом случае науку приходилось примирять с индивидуальной политикой, религиозными верованиями и мировоззрениями, что было трудным процессом. Некоторым экологам удалось отделить свою науку от своей пропаганды; другие без сожаления стали общепризнанными защитниками окружающей среды. ^[75]

Экология и глобальная политика

Экология стала центральной частью мировой политики еще в 1971 году. ЮНЕСКО запустила исследовательскую программу под названием Человек и биосфера с целью расширения знаний о взаимоотношениях человека и природы. Через несколько лет это определило концепцию биосферного заповедника.

В 1972 году Организация Объединенных Наций провела в Стокгольме первую международную конференцию по окружающей человека среде, подготовленную Рене Дюбо и другими экспертами.На этой конференции родилась фраза «Думай глобально, действуй локально» . Следующими важными событиями в экологии были разработка концепции биосферы и появление терминов «биологическое разнообразие» — или теперь чаще биоразнообразие — в 1980-х годах. Эти термины были разработаны во время Саммита Земли в Рио-де-Жанейро в 1992 г., где концепция биосферы была признана основными международными организациями, а риски, связанные с сокращением биоразнообразия, были публично признаны.

Затем, в 1997 году, опасности, с которыми сталкивается биосфера, были признаны с международной точки зрения на конференции, приведшей к Киотскому протоколу. В частности, на этой конференции была отмечена возрастающая опасность парникового эффекта, связанная с увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере, что приводит к глобальным изменениям климата. В Киото большинство стран мира признали важность рассмотрения экологии с глобальной точки зрения, в мировом масштабе и учета воздействия человека на окружающую среду Земли. Илербайг, Дж. (1999), «Союзные науки и фундаментальные проблемы: К. С. Адамс и поиск метода в ранней американской экологии», Journal of the History of Biology 32 : 439–463, http://www. .jstor. Берриман, А. Саутвуд, Р.; Кларк, младший (1999), «Чарльз Сазерленд Элтон. 29 марта 1900 г. — 1 мая 1991 г.», Биографические воспоминания членов Королевского общества 45 : 131–146, http://www.jstor.org/stable /770268?seq=1&Search=yes&term=%22Charles+Elton%22&term=contributions&list=hide&searchUri=%2Faction%2FdoBasicResults%3Fhp%3D25%26la%3D%26wc%3Don%26gw%3Djtx%26jcpsi%3D1%26artsi%3D1%26Query %3D%2522Charles%2BElton%2522%2Bcontributions%26sbq%3D%2522Charles%2BElton%2522%2Bcontributions%26prq%3D%2522Charles%2BC. Дэвид Такач, Идея биоразнообразия: философия рая (Издательство Университета Джона Хопкинса, Балтимор, Мэриленд, 1996.

• Гумбольдт, А. фон. 1805. Essai sur la geographie des plantes, accompagné d’un tableau physique des régions équinoxiales, fundé sur les mesures exécutées, depuis le dixième degré de latitude boréale jusqu’au dixième degré de latitude australe, Pendant les annés 17 , 1802, et 1903 пар А. Де Гумбольдт и А. Бонплан.Париж: Chez Levrault, Schoelle et Cie. Факсимиле Фонда Шерборна № 1.
• _______. 1805. Путешествие Гумбольдта и Бонпланда. Путешествие по регионам равноденствия нового континента. 5е вечеринка. «Опыт о географии растений» . Париж. Facs intégral de l’édition Paris 1905-1834 par Amsterdam: Theatrum orbis terrarum Ltd., 1973.
• _______. 1807. Essai sur la geographie des plantes . Факты.ред. Лондон, 1959. Его эссе «Об изотермических линиях» периодически публиковалось в английском переводе в «Эдинбургском философском журнале» с 1820 по 1822 год.
• Рамалей, Фрэнсис. 1940. Рост науки. ун-т Колорадский стад, 26: 3-14.

Дальнейшее чтение

• Эгертон, Фрэнк Н. 1977. История американской экологии . Нью-Йорк: Арно Пресс.
• Simberloff, Daniel 1980. Последовательность парадигм в экологии: от эссенциализма до материализма и вероятностности . Синтез, 43 (1): 3-39. [9]
• Эгертон, Франк Н. 1983. История экологии: достижения и возможности; Часть первая .Журнал истории биологии, 16 (2): 259-310.[10]
• Хаген, Джоэл Б. 1992. Запутанный банк: истоки экологии экосистемы . Нью-Брансуик: Издательство Университета Рутгерса.
• Kingsland, Sharon E. 1995. Моделирование природы: эпизоды в истории популяционной экологии , 2-е изд. Чикаго: Издательство Чикагского университета.
• Макинтош, Роберт П. 1985. Предыстория экологии: концепция и теория . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
• Митман, Грегг. 1992. Состояние природы: экология, сообщество и американская социальная мысль, 1900-1950 .
• Real, Лесли А. и Джеймс Х. Браун, редакторы. 1991. Основы экологии: классические статьи с комментариями . Чикаго: Издательство Чикагского университета.
• Тоби, Рональд С. 1981. Спасение прерий: жизненный цикл основополагающей школы американской экологии растений, 1895–1955 . Беркли: Калифорнийский университет Press.
• Вайнер, Дуг. 2000. Модели природы: экология, сохранение и культурная революция в Советской России . Питтсбург: Университет Питтсбурга Press.
• Уорстер, Дональд. 1994. Экономика природы: история экологических идей , 2-е изд. Кембридж и Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета.
• Акот, Паскаль. 1998. Европейское происхождение научной экологии (1800-1901) . Издания современного архива; Издательство Гордон и Брич, ISBN

• .гугл книги
• Уилкинсон, Дэвид М. 2002. Экология до экологии: биогеография и экология в «Принципах» Лайелла . Журнал биогеографии, 29 (9): 1109-1115. [11]

Истоки и развитие экологии

• Содержание главы
• Содержание книги

Том 11 в Handbook of the Philosophy of Science

2011, страницы 25-48

https://doi. org/10 -444-51673-2.50002-9Получить права и содержание

Сводка издателя

В этой главе исследуются истоки экологии и задаются вопросы о том, какие новые похищения (гипотезы) лежали в основе становления экологии как науки и в какой степени экологам удалось сходятся на некоторых центральных гипотезах.Он описывает происхождение экологии как полифилетическое. На ранних этапах в этой области доминировали ученые, получившие образование ботаников и зоологов. Некоторые из этих рисунков касались наземных систем (многие из этой группы располагались на Среднем Западе США), в то время как другие концентрировались на океанах (многие из них, естественно, располагались в прибрежных районах). Были задействованы самые разные полевые методы, и работа обеих групп шла совершенно независимо. Опираясь на ранние тексты, это обсуждение определяет интересы и взгляды этих «первопроходцев-экологов».Исследование выявило три важные «первоначальные определяющие гипотезы», которые сыграли важную роль в развитии экологии: приспособления к различным условиям окружающей среды ответственны за распространение организмов; что экологические сообщества стремятся к равновесию; и что сообщества — это тип организма, который развивается по предсказуемым линиям, как в Клементсианской последовательности. Все три определяющие гипотезы привели к разработке основных программ экологических исследований в конце 19 и начале 20 веков.Глава завершается некоторыми опасениями по поводу конвергенции. Разнообразие экологов позволило продолжать использовать сомнительные или даже опровергнутые идеи, тем самым блокируя развитие «единой экологии с непротиворечивыми гипотезами».

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

Copyright © 2011 Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Эволюция экологии

Научная дисциплина экология динамична, пропитана историческими традициями, но приспосабливается к изменяющейся среде и создает свою собственную экологическую сеть взаимодействия с другими дисциплинами.Что такое экология, каковы ее вершины и, самое главное, куда она движется? Все мы сегодня на планете Земля, а не только ученые, должны знать ответы. Общество все больше осознает, что мы теряем важные части нашей экосистемы и что деятельность человека угрожает устойчивости биосферы как системы жизнеобеспечения человечества. Как я писал в другом месте: «Экология, объединяющая наука в интеграции знаний о жизни на нашей планете, стала важной наукой в ​​изучении того, как ее сохранить.

Слово «экология» не существовало, когда Чарльз Дарвин опубликовал свой журнал Путешествие «Бигля», , но можно утверждать, что отчет Дарвина положил начало экологии как дисциплине. Дарвин начал с того, что напомнил своим читателям, что ранее он публиковал тома о коралловых рифах , вулканических островах и геологии Южной Америки. Его интеграция физических и биологических измерений мест, где остановился Beagle , дополненная влиятельными современными работами английского натуралиста Альфреда Рассела Уоллеса, определила новый и синтетический взгляд на природу, в котором закономерности, характерные для определенных регионов. нашли объяснение в унифицирующей, динамичной структуре.Термин «экология» появился позже, вдохновленный немецким ученым и врачом Эрнстом Геккелем, но именно теории Дарвина и Уоллеса создали богатое понимание, которое позволило новому подходу быстро стать наукой.

Таким образом, экология возникла в результате союза геологии и естествознания, основанного на наблюдениях, но отвечающего потребности в концептуальной основе. С самого начала он становился все более строгим и количественным, а столетие спустя обеспечил естественную дисциплину для реагирования на экологические проблемы, отмеченные Рэйчел Карсон, Полом Эрлихом и другими.Экология и исследования окружающей среды создали естественное партнерство, поскольку научное изучение экологии предоставило инструменты для борьбы со многими возникающими экологическими угрозами, а эти угрозы, в свою очередь, дали новые стимулы для экологических исследований.

Такие области, как экотоксикология, которая изучает судьбу, перенос и воздействие химических веществ в окружающей среде, и природоохранная биология, которая стремится сохранить биоразнообразие, были созданы, тесно связаны с экологией, но гораздо более целенаправленно применяются.Синергия между дисциплинами была конструктивной, но она также имела тенденцию стирать в глазах общественности различия между наукой об экологии и применением экологических принципов к управлению природными ресурсами. Экология — это научная дисциплина, такая же, как физика или молекулярная биология, специалисты которой занимаются поиском закономерностей и процессов в природе. Их результаты могут информировать политические решения об использовании ресурсов, загрязнении, изменении климата и других экологических проблемах; но отстаивание решений о наших экологических приоритетах выходит за рамки дисциплины экологии.Тем не менее, для многих людей «эколог» стал термином, применяемым к любому, кто хотел спасти планету или отдельные ее части, что имело не больше смысла, чем называть астрономом того, кто восхищается ночным небом.

Применение экологических принципов к проблемам окружающей среды не произошло внезапно с публикацией Silent Spring в 1962 году; , которые, как и экология в целом, имели гораздо более древние корни. Рыбная промышленность стала одним из первых примеров почти столетие назад, когда выдающийся итальянский биолог Умберто Д’Анкона ломал голову над причинами колебаний рыболовства в Адриатике. К счастью, Д’Анкона должен был жениться на дочери великого итальянского математика Вито Вольтерра, который заинтересовался применением своих навыков в области формальной математики для изучения биологических и социальных систем. Вольтерра известен среди математиков своим вкладом в теорию функционалов и интегральных уравнений, но еще лучше и шире он известен благодаря уравнениям, которые он и Альфред Лотка вывели независимо друг от друга для описания динамики взаимодействующих видов. Вольтерра показал, что простейшие экосистемы, в которых участвуют только виды-хищники и их жертвы, могут проходить через бесконечные циклы изменения количества особей, поскольку рост популяции добычи приводит к аналогичному увеличению хищника; это, в свою очередь, привело к уменьшению числа жертв, за которым последовало сокращение числа хищников, в результате чего обе популяции замкнулись.

Тем не менее, самый большой вклад Вольтерры заключался не в его конкретных уравнениях, а скорее в неортодоксальной идее о том, что для понимания динамики природных систем можно использовать сложные математические методы. Уравнения Вольтерры и Лотки преподаются сегодня практически в каждом первом курсе экологии, а применение математических и вычислительных методов распространилось на все отрасли экологии, что дает нам, например, интегрированные модели, учитывающие взаимодействие между изменяющимся климатом и и рост лесов и другой растительности.Влияние математики и вычислений в биологии в целом также расширилось за последнее десятилетие, и такие области, как системная биология (изучение взаимодействия между частями биологических систем, таких как молекулярные или метаболические системы) и вычислительная биология (с ее использованием математики и вычислений) стали неотъемлемой частью любого современного биологического факультета. Однако не следует упускать из виду, что благодаря вкладу Вольтерры и тех, кто пошел по его стопам, экология стала первой дисциплиной биологии, которая стала глубоко количественной.

Это важно, потому что рыбные хозяйства и леса, возможно, являются наиболее важными случаями эксплуатации природных популяций людьми для получения пищи, волокна и топлива; они являются примерами того, что сегодня называют «экосистемными товарами и услугами». Управление рыболовством сопряжено с уникальными проблемами по сравнению с сельским хозяйством или даже с лесами, потому что большая часть ресурсов океана находится вне контроля управляющего. Экономическое значение рыболовства и важность управления им для оптимизации выгод, получаемых от него людьми, привели к появлению богатой теоретической и прикладной литературы, в которой есть как успехи, так и многие неудачи.Морское рыболовство всегда обеспечивало человеку жизненно важные средства к существованию, но многие из наиболее привилегированных запасов исчезли из-за чрезмерного вылова рыбы. Это привело к признанию того, что нам необходимо уделять больше внимания идеям Д’Анконы и Вольтерры и управлять рыболовством как компонентом сложной экосистемы, а не как независимым объектом. Даже сегодня большинство усилий по управлению сосредоточено на конкретных видах, таких как лосось, по многим из тех же причин, по которым Закон об исчезающих видах относится к отдельным видам и популяциям; такая специфичность может отражать интересы лосося или форели, панды или тигра, и в более общем плане упрощает управление. Однако все больше признается, что любой вид является частью более крупной сети видов, конкурирующих за общие ресурсы, и что такие взаимосвязи нельзя игнорировать больше, чем лица, определяющие экономическую политику в Соединенных Штатах, могут игнорировать проблемы Исландии или Греции.

Рыболовство дало лишь один ранний и важный пример применения математических и экологических подходов к благосостоянию человека. Два других примера взяты из эпидемиологии и демографии. Инфекционные заболевания связаны с фундаментальным экологическим взаимодействием между паразитом и его хозяином.Системы паразит-хозяин во многом похожи на системы хищник-жертва и, следовательно, обладают тем же потенциалом колебаний, который продемонстрировал Вольтерра. Такая колебательная динамика нам хорошо знакома, например, по сезонным колебаниям заболеваемости гриппом. Однако есть разница в том, что паразиты живут внутри хозяев и поэтому могут умереть, когда их хозяева умирают, если только они не могут быть переданы другим хозяевам. С эволюционной точки зрения это предполагает, что системы паразит-хозяин будут развиваться в пользу менее вирулентных паразитов, потому что наиболее вирулентные штаммы убивают своих хозяев, прежде чем они смогут распространиться на других хозяев; есть серьезные доказательства в поддержку этой концепции.Один замечательный пример включает в себя документацию вирусолога Фрэнка Дж. Феннера, начиная с 1940-х и 50-х годов, об эволюции сниженной вирулентности вируса миксомы в Австралии, когда он был завезен для борьбы с европейским кроликом; и снова экологическая перспектива оказалась решающей для успешной борьбы с чумой кроликов.

Демография дала, пожалуй, самый ранний пример применения как экологического, так и математического мышления к проблемам естественных популяций. Демографы, такие как Джон Граунт, еще в 17 веке использовали сложные математические методы для прогнозирования роста населения, опираясь на методы, известные столетия назад, восходящие к математику, известному как Фибоначчи. Граунт также признал, что наблюдаемые темпы роста населения Лондона не были устойчивыми и не могли быть исторически сложившимися, иначе население Лондона было бы намного больше, чем было. В начале 18 века Томас Мальтус в «Очерке принципа народонаселения» подчеркивал, что по существу экологические факторы, такие как голод и болезни, в конечном итоге сдерживают рост населения; это понимание было включено в ряд математических модификаций основных уравнений экспоненциального роста.С тех пор наука демография разработала элегантную математическую основу, и ее эволюционное измерение — теория истории жизни, которая пытается объяснить влияние естественного отбора на жизненный цикл, — краеугольный камень экологической теории.

Конечно, из-за последствий для экономического роста эти вопросы всегда будут оставаться спорными. В 1968 году в книге Эрлиха «Демографическая бомба » предупреждалось о разрушительных возможностях неограниченного роста населения, таких как массовый голод. Это привело к ожесточенным и часто ожесточенным спорам о неизбежности ограничения численности населения и возможности технологий удовлетворить потребности населения мира, растущего без ограничений. Для эколога кажется очевидным, что ресурсы земли в конечном счете конечны и что население не может расти без ограничений. Где находятся эти пределы и насколько большое население мира может поддерживаться, является сутью дебатов.

И где мы сейчас? Труды Дарвина и Уоллеса явно повлияли на развитие экологии; но, возможно, даже более фундаментально, они также запустили поле эволюции.Естественный отбор — лишь один из многих факторов, влияющих на эволюционные изменения, но он наиболее важен для обеспечения связи с экологическим контекстом, в котором существуют и взаимодействуют организмы. Когда Дарвин разрабатывал свои теории, наше понимание генетических механизмов, лежащих в основе эволюции, находилось в зачаточном состоянии. В начале 20 века теория популяционной генетики быстро развивалась в тесном сотрудничестве с животноводством и растениеводством и на прочной математической основе. Затем в середине 20 века произошло объединение популяционной генетики и эволюционной теории. Современный синтез предоставил основу для аналогичного объединения с экологическими исследованиями, но этот шаг пришлось отложить, поскольку генетика обратилась к более глубокому пониманию молекулярных деталей генетического контроля таких основных аспектов, как развитие и физиология. По мере того, как этот фундамент укреплялся, повышенное внимание стало уделяться системной биологии — тому, как сложная совокупность генетических цепей взаимодействует для создания и управления организмом, как организм взаимодействует с другими организмами и окружающей средой, и как из него возникают целые сообщества и экосистемы. эволюционные процессы на микроскопическом уровне.Сбор огромного количества «метагеномной» информации, включающей генетический материал многих видов в одних и тех же средах, обладает огромным потенциалом, который позволит нам расширить эволюционные исследования за пределы отдельных видов, до сложных экосистем, в которых живут рыбы, панды и тигры.

Возможно, ученым, оказавшим наибольшее влияние на развитие экологии в прошлом столетии, был лимнолог Дж. Эвелин Хатчинсон, который изучал внутренние воды, но подробно писал практически по всем аспектам экологии, обеспечивая эволюционный контекст для понимания экологических характеристик и моделей экосистем.Однако, хотя объединение множества уровней организации могло быть ясно в сознании Хатчинсона, три или четыре десятилетия назад предметы популяционной биологии и науки об экосистемах интеллектуально были далеки друг от друга, и лидеры обоих изо всех сил пытались найти способы общения друг с другом. . Эта пропасть резко сузилась, поскольку популяционные биологи начали подчеркивать важность коэволюции — того, как эволюционирующие популяции влияют друг на друга, — и создания ниш — того, как организмы формируют свои собственные экологические роли и роли других организмов.Экосистемные ученые теперь стремятся понять модели использования питательных веществ и круговорота питательных веществ в рамках эволюции, эпидемиологи сосредотачиваются на совместной эволюции хозяев и паразитов и стремятся понять эволюционную историю вирусов и бактерий, а быстрый прогресс в геномике и метагеномике ставит проблемы для понимания. их актуальность для распространения и численности организмов в их естественной среде.

Таким образом, научная дисциплина экология была в некотором смысле ключевым звеном в экологии научных дисциплин.Уходя своими корнями в естествознание, он установил партнерские отношения с ботаникой и зоологией; с геологией и палеонтологией; с математикой; и с эволюционными исследованиями, от молекулярной биологии до популяционной генетики и развития. Попутно она не игнорировала физику и инженерию, стремясь понять механизм роста и движения животных и растений, или то, как они улавливают энергию и сопротивляются стрессу — почему, например, деревья имеют такую ​​форму. Экологи зарабатывают на жизнь, признавая взаимосвязанность различных частей и различных дисциплин.

Но до сих пор в этой истории не хватает прочных связей с социальными и политическими науками, а также с гуманитарными науками. Эти измерения не полностью отсутствовали в прошлом. Некоторые экологи-природоохранники признают важность разъяснения того, что биологическое разнообразие должно быть сохранено не только само по себе, но и потому, что оно лежит в основе широкого спектра товаров и услуг, необходимых для всей жизни на нашей планете, включая продукты питания, волокна, топливо. и фармацевтические препараты. Мы также получаем косвенные выгоды от опыления, от растений, которые смягчают изменение климата, поглощая углекислый газ, и от среды обитания, которая изолирует питательные вещества и токсины; все это сегодня является активной темой экологических исследований.

Что мы должны сделать сейчас, так это еще больше объединить науку, социальные и гуманитарные науки на службе сохранения Земли. Эта задача заключается в расширении экологии в новых направлениях. Чтобы поддерживать планету, мы должны быть в состоянии защитить товары и услуги, предоставляемые экосистемами, а для этого необходимо знать, что они значат для нас. В значительной степени это область экономики. Объединение экологии и экономики не ново, и в большинстве университетов, предоставляющих земельные участки, есть сильные факультеты экономики сельского хозяйства и ресурсов, которые занимаются экономикой сельского хозяйства, рыболовства и лесов.Но быстро развиваются новые направления в природоохранной и экологической экономике, сосредоточившись на вопросах ценности экосистем в целом, оптимальной планировки природных заповедников и того, как управлять общественными благами. В широком понимании экологические общественные блага включают в себя воздух, которым мы дышим, и воду, которую мы пьем, рыбу, которую мы ловим, и озера и океаны, которые ее поддерживают, а также антибиотики, которые внесли большой вклад в развитие медицины.

Тем не менее, сотрудничество на общее благо уязвимо для мошенников, которые могут извлекать выгоду, не выплачивая свою справедливую долю, и оно не может поддерживаться без новых механизмов и институтов.Наши политические лидеры уже начали осознавать это, имея дело с взаимосвязанными финансовыми системами мира; по крайней мере с такой же силой оно применимо и к нашему окружению. Решение серьезных экологических проблем, с которыми мы сталкиваемся, потребует тесного партнерства между экологами, экономистами и другими социологами.

Ученые также должны будут работать с гуманистами и специалистами по этике, поскольку мы занимаемся ключевыми проблемами межпоколенческой и внутрипоколенческой справедливости, а также мощной ролью социальных норм в формировании индивидуального поведения. Какую часть наших ресурсов справедливо потреблять сегодня, а какую часть мы должны оставить будущим поколениям? Как мы справляемся с растущим неравенством в распределении богатства среди нашего населения сегодня и последствиями для доступа к природным ресурсам?

Как и в случае партнерства, которое экология создавала в прошлом, выгоды, скорее всего, будут взаимными; действительно, за несколько месяцев до нынешнего финансового кризиса мы с соавторами в статье в журнале Nature предположили, что экологический подход был бы полезен при решении вопросов системного риска в банковской системе, потому что, как мы утверждали, система была слишком взаимосвязаны и подвержены заразному распространению нарушений, вызванных, например, неразберихой с субстандартной ипотекой.Банковская система, как и экономика, является своего рода экологической системой, и управлять ею следует как единой системой.

Экология рассматривает биологические системы как целое, а не как независимые части, стремясь выяснить, как целое возникает из частей и влияет на них.