Контрольная работа по "Экологии"

Вятская государственная сельскохозяйственная академия

Агрономический  факультет

 

Личное дело №___

Регистрационный номер в деканате_____

Работа поступила  в деканат «___»_____________2012г.

 

Оценка__________

Зачтено/ незачтено   

 

 

Контрольная работа №  1

 

 

По (предмет)

На тему(№  варианта)

Специальность

Студента  – заочника

 

 

Дата отправки___________________________________________

Регистрационный номер на кафедре__________

         Работа  поступила в деканат «___»_____________2012г. 

Контрольная работа № 1

Вариант 2

1. Наука «Экология». Этапы становления. Цель и задачи экологии.

Экология (от греч. οικος  — дом, обиталище и λόγος —  учение) — совокупность понятий  и явлений, связанных со взаимоотношениями  между человеком и окружающей средой, а также наука, занимающаяся этой сферой. Термин предложил в 1866 г. немецкий биолог Эрнст Геккель. (wikia.com)

Экология, как направление  биологии, возникла в середине 10 столетия, а как самостоятельная наука  – на стыке 19 и 20 столетий. Она развивалась  непрерывно, но неравномерно на протяжении всей своей истории.

Период наивной экологии – до середины 19 в. (1-5 этапы)

Первый этап – примитивные  знания, накопление фактического материала. О том, что разные виды животных связаны  с определенными условиями, что  их численность зависит от урожая семян и плодов, которыми они питаются, наверняка знали древние охотники уже 100-150 тыс. лет назад. О зависимости  растений от внешних условий хорошо знали и первые земледельцы за много веков до новой эры (10-15 тыс. лет назад). Севооборот сельскохозяйственных культур применяли в Египте, Китае  и Индии 5 тысячелетий назад. Сложнейшая и экологически выверенная система  земле-делия была у индейцев майя в древней Америке. Элементы экологии отражены в эпических произ-ведениях и легендах: в древнеиндийских  сказа-ниях «Махабхарта» (VI-II вв. до н.э.; сведения о повадках и образе жизни 50 животных), в рукописных книгах Китая  и Вавилона (сроки посева и сбора  диких и культурных растений, способы  обработки земли, виды птиц и зверей).

Второй этап – продолжение  накопления фактического материала  античными учеными, средневековый  застой. Древняя Греция: Гераклит – 530-470 лет до н.э., Гиппократ – 460-370 лет до н.э. Аристотель (384-322 лет до н.э.) создал Ликей (школу) и при нем  сад. В «Истории животных» он описал более 500 видов животных, классифицируя их по образу жизни.

Древнегреческие философы во многом отождествляли растения и  животных, считали, что растения могут  радоваться и печалиться, органы животных отождествляли с органами растений: корни - рот и голова, стебли – ноги и живот, и т.д. Мечтали вырастить в колбе живое существо (гомункулус).

 Но Теофраст был  не только отцом ботаники. Большое  внимание в своих трудах он  уделял влиянию внешней среды  на живые организмы, и именно  он впервые разделил покрытосеменные  растения на жизненные формы:  деревья, кустарники, полукустарники  и травы, с учетом зависимости  от почвы и климата. Умер  он в возрасте 83 лет, имея ясный  ум и память. Его последние  слова: "Мы умираем тогда, когда начинаем жить!".

Древний Рим: Плиний старший (23-79 лет н.э.) в своей многотомной "Философии природы" многие явления  природы рассматривал с подлинно экологических позиций. Древние  ученые задумывались о многом, о чем задумываемся и мы с вами.

 В средние века в  Европе произошел откат человеческой  мысли далеко назад, церковь  на несколько веков явилась  тормозом развития всех естественных  наук. Связь строения организмов  со средой всецело приписывалась  воле бога. Научные сведения содержатся  в единичных работах (многотомное  сочинение Венсенна де Бове (XIII век) "Зеркало вещей", "Поучение  Владимира Мономаха" (XI), "О поучениях  и сходствах вещей" доминиканского  монаха Иоанна Сиенского (XIV)) и  имеют прикладной характер; заключаются  в описании целебных трав, культивируемых  растений и животных. Известные  ученые этого периода: Разес  (850—923), Авиценна (980-1037). Но уже в  позднее средневековье стали  появились новые веяния в науке  - Зачатки экологии. Альберт Великий  (Альберт фон Больштедт, ~1193-1280 гг.) в трудах о растениях придает  большое значение условиям произрастания,  в частности световому фактору  – "солнечному теплу", рассматривает  причины "зимнего сна". Появилась  информация о дальних странах  (Марко Поло (XIII век), Афанасий Никитин  (XV век) и его известное "Хождение за три моря").

Карл Линней - великий  шведский ученый, создатель системы  живых организмов, принципами которой мы пользуемся и сегодня

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

Известный английский химик  Р. Бойль (1627-1691) поставил первый экологический  эксперимент по влиянию низкого  атмосферного давления на развитие животных, а Ф. Реди экспериментально доказал, что самозарождених сложных животных невозможно. Антони ван Левенгук, изобретший микроскоп, был первым в изучении трофических цепей и регуляции численности организмов.

Великий русский естествоиспытатель Михайло Ломоносов. В своих теоретических  построениях на 100-200 лет опередил современнико 

Большой вклад в развитие экологических представлений в  это время внесли и российские ученые такие, как М.В. Ломоносов (1711-1765), его сподвижник С.П. Крашенинников (1711-1755), П.С. Паллас (1741-1811), И.И. Лепехин (1740-1802). И это не случайно, так как Россия в XVII веке сильно расширила свои границы, выйдя своими восточными рубежами на побережье Тихого океана.

Таким образом, к концу XVIII, по мере все большего накопления экологических  знаний, у естествоиспытателей начал  складываться особый подход к изучению явлений природы, учитывающий зависимость  изменения организмов от окружающих условий. Но экологических идей как  таковых еще нет. Есть только их предпосылка.

Александр Гумбольдт - великий  немецкий ученый, заложивший основы биогеографии. Его заслуги перед экологией  очень велики 

Четвертый этап ознаменовал  начало в становлении экологии. Он связан с крупными ботанико-географическими  иссле-дованиями, способствовавшими  дальнейшему развитию экологического мышления. В начале XIX в. выделяются в самостоятельные отрасли экология растений и экология животных. Ученые этого времени анализировали  закономерности организмов и среды, взаимоотно-шения между организмами, приспособляе-мость и приспособенность. Огромную роль в развитии экологических  идей сыграл немецкий ученый А. Гумбольдт (1769-1859), заложивший основы биогеографии. В книге «Идеи географии растений» (1807) он ввел ряд научных понятий, которые используются экологами и сегодня (экобиоморфа растений, ассоциация видов, формация растительности и др.).

 

Появились работы, в которых  авторы понимают среду обитания, как  совокупность действующих экологических  факторов. В 1832 г. О. Декандоль обосновал  необходимость выделения новой  отрасли наук "Эпирреалогии". Он писал: "…Растения не выбирают условия  среды, они их выдерживают или  умирают. Каждый вид, живущий в определенной местности, при известных условиях представляет как бы физиологический  опыт, демонстрирующий нам способ воздействия теплоты, света, влажности  и столь разнообразных модификаций этих факторов…".

Пятый этап – становление  эволюционной экологии. Профессор Московского  университета Карл Францов Рулье (1814-1858) четко сформулировал мысль о  том, что развитие органического  мира обусловлено воздействием изменяющейся внешней среды: "…Ни одно органическое существо не живет само по себе; каждое вызывается к жизни и живет  только постольку, поскольку находится  во взаимодействии с относительно внешним  для него миром. Это закон общения  или двойственности жизненных начал, показывающий, что каждое существо получает возможность к жизни  частию от себя, а частию из внешности…". Считается, что К.Ф. Рулье в своих  трудах (160 работ) заложил основы экологии животных, поставил проблемы адаптации, миграции, изменчивости, ввел понятие "стация". Он ближе всех подошел  к эволюционной теории Дарвина, но прожил всего 44 года... Его идеи развил ученик Н.А. Северцев (1827-1885), опубликовавший в 1855 г. работу «Периодические явления  в жизни зверей, птиц и гадов  Воронежской губернии». Значимость этой магистерской диссертации Н.А. Северцева для науки можно  оценить тем, что через 100 лет в 1950 г. эта работа была переиздана, и  она не утратила своего значения и  сегодня. Важнейшей вехой в развитии экологических представлений о  природе явился выход знаменитой книги Ч. Дарвина (1809-1882) о происхождении  видов путем естественного отбора, жесткой конкуренции.

Это великое открытие в  биологии явилось мощным толчком  для развития экологических идей. У Дарвина было много последователей. Один из них – немецкий зоолог Эрнст  Геккель (1834-1919). "Я докажу! " –  девиз Э. Геккеля. В 8 лет прочитал Робинзона Крузо, долго грезил дикарями, приключениями. Пробивной, мечтавший  и добившийся мировой славы, он добился открытия филогенетического фак-та в Йенском университете, много лет успешно изучал радиолярии, прекрасно рисовал, но мог делать выводы, не подкрепленные фактами и потому ошибочные. Им было придумано много разных терминов для классификации отделов наук; много лет он искал одноклеточный организм, давший начало всему живому; искал общий закон, который бы объяснил все явления. Вскоре после выхода в свет учения Ч. Дарвина – в 1866 г. он предложил термин для новой науки – «экология», который впоследствии получил всеобщее признание. Именно 1866 г. следует считать годом рождения экологии. В конце XIX она представляла собой науку об адаптации организмов к климатическим условиям, но лишь через 100 лет превратилась в целое мировоззрение – общую экологию. В 1895 г. датский ученый Е. Варминг (1841-1924) ввел термин «экология» в ботанику для обозначения самостоятельной научной дисциплины – экологии растений.

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

 Период факториальной  экологии – с середины 19 в. до середины 20 в. (6 этап)

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

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

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

Леонтий Григорьевич Раменский - великий русский геоботаник, сформулировавший закон эеологической индивидуальности видов и создавший теорию экологического континуум 

В учебнике по экологии Ч. Элтона впервые отчетливо выделено направление  популяционной экологии. Большой  вклад в эту область внесли Е.Н. Синская (экологический и географический полиморфизм видов растений), И.Г. Серебряков (новая классификация  жизнен-ных форм растений), Л.Г. Раменский (закон индивидуальности видов и  теория экологи-ческого континуума экологической), М.С. Гиляров (почва  – переходная среда в завоева-нии членистоногими суши), С.С. Шварц (эволюционная экология ® палеэкология), и др.

В 1926 г. была опубликована книга  В.И. Вернадского "Биосфера" в которой  впервые показана планетарная роль биосферы, как совокупности всех видов  живых организмов. В 30-40-е годы составлены новые по экологии животных (К. Фредерикс  – 1930 г., Ф. Болденгеймер – 1938). В это  же время вышло много монографий и учебных пособий по географии  растений, экологии животных и растений.

 Период синэкологических  исследований – с 1936 г. до наших дней

Английский геоботаник Тенсли - один из создателей науки об экосистемах 

Седьмой этап отражает новый  подход к исследованиям природных  систем – в основу его положено изучение процессов материально-энергетического  об-мена, формирование общей экологии, как самостоятельной науки. Г. Гаузе  в начале 40-х годов прошлого столетия провозгласил прин-цип конкурентного  исключения, указав на важность трофических  связей, как основного пути для  потоков энергии через природные  системы. Вслед за Гаузе, в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли ввел понятие экосистемы, и этот год принято считать  годом рождения общей экологии как  науки, объектом которой являются не только отдель-ные виды и популяции  видов, но и экосистемы, в которых  биоценозы рассматриваются с биотопами, как единое целое.