Синэкология и аутэкология. Концепция экосистемы Тенсли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по философии.

Синэкология и аутэкология

Концепция экосистемы Тенсли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение

Глава 1. Понятие об аутэкологии и синэкологии

1.1. Этапы развития экологической  науки

1.2. Позиции рассмотрения  экологических взаимоотношений 

Глава 2. История развития понятия об экосистеме

Глава 3. Экосистема как наименьшая единица биосферы. Концепция экосистемы Тенсли

3.1. Экосистема и биогеоценоз.

3.2. Функционирование экосистем 

3.3.Саморазвитие экосистемы

Заключение

Список литературы

 

Введение

Экология приобрела практический интерес еще на заре развития человечества. В примитивном обществе каждый индивидуум для того, чтобы выжить, должен иметь определенные знания об окружающей его среде, о силах природы , растениях и животных.

В процессе все большего накопления знаний о закономерностях взаимодействия организмов и их сообществ между собой и с условиями окружающей среды возникла необходимость подразделения науки на разделы, изучающие и описывающие эти взаимодействия с разных позиций иерархии «организм – популяция – экосистема – биосфера». Выделены частные и общие закономерности взаимоотношений на каждом уровне.

На различных этапах становления экологии как науки многие термины и понятия трактовались различными учеными по-разному: в более узком или более широком смысле.

Исходя из этого, цель нашего исследования – выявить основные принципы аутэкологии и синэкологии, изучить историю развития понятий об экосистеме.

Для достижения поставленной цели нами решались следующие задачи:

1. Изучить литературные  данные по теме исследования

2. Дать характеристику аутэкологии и синэкологии

3. Изучить историю развития  и современные представления о понятии «экосистема»

4. Изучить закономерности  функционирования экосистемы как  единицы биосферы.

Тема нашего исследования актуальна, так как чтобы иметь полное представление об окружающей среде и месте человека в ней, необходимо знать принципы и закономерности функционирования живых систем, а также, условия, в которых они действуют. Не менее важно определить точное современное значение терминов в экологии, которые зачастую воспринимаются по-разному.

Для нашего исследования были использованы как классические литературные  источники по экологии, так и современные статьи различных авторов.

Глава 1. Понятие об аутэкологии и синэкологии

Жизнь на Земле представлена индивидуумами (особями) определенного строения, определенной систематической группы, принадлежащими к сообществам разной степени сложности. Индивидуумы обладают молекулярной, клеточной, тканевой и органной структурностью. Сообщества организмов бывают одновидовые и многовидовые. Индивидуумы и сообщества организованы в пространстве и во времени.1

На основе разных способов структурно-функционального объединения составляющих элементов живой материи выделяют несколько уровней ее организации, которые образуют своего рода биологический спектр от генов до сообществ. На каждом из них в результате взаимодействия с окружающей физической средой (веществом и энергией) возникает определенная функциональная система.

Как и другие области знания, экология развивалась непрерывно, но равномерно на протяжении всей истории человечества. Систематизация знаний об окружающем мире начали заниматься еще мыслители древнего мира. Множество интересных сведений об экологическом мышлении того времени оставили нам древние египетские, индийские, тибетские и античные источники. В трудах ученых античного мира – Гераклита (530 – 470 до н.э.), Гиппократа (ок. 460 – ок. 370 до н.э.), Аристотеля (384 –322 до н.э.) и другие – были сделаны обобщения экологических факторов. Таким образом, элементы экологического воззрения на природу, на живые организмы можно обнаружить буквально на заре становления ботаники, зоологии и сельского хозяйства. В средние века интерес к изучению природы ослабевает, но географические открытия  в эпоху Возрождения (XV в.) и колонизация новых стран явились толчком к развитию биологических наук. В трудах многих естествоиспытателей таких как А. Цезальпино (1519 – 1603), Д. Рей (1623 – 1705), Ж. Турнефор (1656 – 1708), К. Геснер (1516-1565), У. Альдрованди (1522-1605) Э. Дарвин (1731 – 1802) К. Линней (1707 – 1778) Ж. Б. Ламарк (1744-1829) имели место явные свидетельства экологических знаний (о разнообразии живых организмов, их распространении, в выявлении особенностей строения растений и животных, живущих в условиях той или иной среды). В 18 веке много фактов экологического содержания было собрано и русскими учеными: С. П. Крашенинниковым (1711-1755), И. И. Лепехиным (1740-1802), П. С. Палласом (1741 – 1811) и другими географами и натуралистами. Накопление фактов в процессе великих географических открытий сменилось периодом детальной обработки собранных материалов. Дальнейшему развитию экологического мышления способствовало появление в начале 19 столетия - биогеографии. Пионером в этом деле принято считать - А. Гумбольдта (1769 –1859). 2

В 1866 году молодой профессор Э. Геккель в своем капитальном труде «Всеобщая морфология организмов», классифицируя разделы биологии, впервые употребил термин «экология» для обозначения отрасли биологии, которая изучала воздействие на организм неорганической и биотической среды.

 Экология (греч. oikos - жилище, местопребывание и logos - учение) - учение о взаимоотношении организмов с окружающей средой. При этом Геккель исходил из установки: «Экология - наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе» 3. Исторически известно, что еще с древних времен экологические воззрения делились на два направления:

1) исследовавшие природу без  учета воздействия человека, а  самого человека рассматривая  как органическое образование  наряду с растительным и животным  миром;

2) трактовавшие человеческую деятельность  как основной фактор динамики  природных процессов.

Однако не только накопление фактов о полезных приспособлениях организмов к среде обитания составило содержание науки экологии в этот период. Внимание ученых все больше и больше привлекали связи, которые существуют между живыми организмами, населяющими ту или иную территорию. Интенсивные исследования в области экологии изменили ее статус как естественной науки: оказалось уже недостаточно изучать связи между живыми существами и средой, исключая при этом человека. Пришло осознание, что доминирующими факторами изменяющейся биосферы являются антропогенные воздействия.

Вскоре пришло время более детального исследования окружающей среды, в которой обитают те или иные виды. Возникла необходимость в организмоцентрической биоэкологии (экологии животных и растений) выделить раздел – аутоэкологию, изучающую взаимоотношения организма (особи, вида) с окружающей его средой. Аутоэкология имела и по сей день, имеет большое прикладное значение, особенно в области биологических методов борьбы с вредителями растений, исследований переносчиков болезней и профилактики, переносимых паразитами инфекций.

Однако каждый отдельный вид даже при изучении его с другими видами, оказывающими на него непосредственное влияние, является всего-навсего мельчайшей частичкой среди тысяч видов таких же растений, животных и микроорганизмов, которые обитают в той же зоне – в лесу, на лугу, в водоеме или на побережье. Осознание этого факта привело к появлению в середине 20х годов синэкологии ( от греч. приставки «син», означающей «вместе»), или биоценологии, исследующей взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой. Термин «синэкология» был предложен швейцарским ботаником Шретером в 1902 году. На 3 Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе в 1910 году ботаники наряду с другими вопросами обсуждали программу экологических исследований. Был поставлен вопрос о разделении экологии на два раздела: экологию особей и экологию сообществ; синэкология официально оформилась в качестве составной части экологии.

Экология изучает в основном системы организмов, популяций и экосистемы. В соответствии с уровнями организации живого она подразделяется на аутэкологию и синэкологию.

Аутэкология - раздел экологии, изучающий влияние факторов окружающей среды на отдельные организмы, популяции и виды (растений, животных, грибов, бактерий). Задача аутэкологии - выявление физиологических, морфологических и прочих приспособлений (адаптаций) видов к различным экологическим условиям. В последние годы у аутэкологии появилась новая задача - изучение механизмов реагирования организмов на различные варианты химического и физического загрязнения (включая радиоактивное загрязнение) среды4.

Аутэкология исследует взаимодействие со средой отдельных особей или их групп, относящихся к одному виду (популяции). При этом особь либо группа особей как бы изолируется от целостной биологической системы, в которую она входит, с целью познания ее взаимодействия со средой обитания. Полученная информация позволяет оценить роль и значение одной особи или группы особей в природе.

Аутэкология, изучающая взаимоотношения представителей того или иного вида с окружающей его средой, в основном опирается на исследования процессов адаптации видов к окружающей среде, в особенности к абиотическим факторам парных взаимодействий (организм — фактор). Именно поэтому ее часто называют факториальной экологией.

Аутэкологические исследования характерны как для биологической экологии, так и экологии человека, где широко применяются физиолого-гигиеническое нормирование факторов среды и исследования ее экстремальных воздействий на организм.

Теоретическая основа аутэкологии - ее законы. Первый закон Аутэкология - закон оптимума: по любому экологическому фактору любой организм имеет определенные пределы распространения (пределы толерантности). Как правило, в центре ряда значений фактора, ограниченного пределами толерантности, лежит область наиболее благоприятных условий жизни организма, при которых формируется самая большая биомасса и высокая плотность популяции. Напротив, у границ толерантности расположены зоны угнетения организмов, когда падает плотность их популяций и виды становятся наиболее уязвимыми к действию неблагоприятных экологических факторов, включая и влияние человека. Второй закон - индивидуальность экологии видов: каждый вид по каждому экологическому фактору распределен по-своему, кривые распределений разных видов перекрываются, но их оптимумы различаются. По этой причине при изменении условий среды в пространстве (например, от сухой вершины холма к влажному логу) или во времени (при пересыхании озера, при усилении выпаса, при зарастании скал) состав экосистем изменяется постепенно. Известный российский эколог Л. Г. Раменский сформулировал этот закон образно: Третий закон аутэкологии - закон лимитирующих (ограничивающих) факторов: наиболее важным для распределения вида является тот фактор, значения которого находятся в минимуме или максимуме. Например, в степной зоне лимитирующим фактором развития растений является увлажнение (значение находится в минимуме) или засоление почвы (значение находится в максимуме), а в лесной - ее обеспеченность питательными элементами (значения находятся в минимуме).

Однако этой информации явно недостаточно для решения проблем, связанных с охраной природы и восстановлением используемых биологических ресурсов. Например, невозможно успешно выполнять лесовосстановительные работы, не исследуя лес как целостную систему, включающую присущие ей растительные и животные организмы.

Все уровни организации живого выше организма по отношению к нему являются надорганизменными системами. Синэкология изучает эти надорганизменные, в основном многовидовые, сообщества растений, животных, грибов и микроорганизмов — биоценозы. Сообщество и абиотическая среда, функционирующие совместно, образуют экосистему.

Иерархическая «лестница» сообществ и экосистем в правой части биологического спектра может быть продолжена до самого высокого уровня организации живого — биосферы. При этом промежуточными биосистемами, или биогеосистемами, будут системы региональной, субконтинентальной, континентальной и глобальной размерности. Их изучает биогеография5.

Глава 2.  История развития понятия об экосистеме

В начале 40-х годов прошлого столетия Г. Гаузе провозгласил принцип 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 отдельные виды и популяции видов, но и экосистемы, в которых биоценозы рассматриваются с биотопами, как единое целое. 6

Само же представление об экосистеме возникло значительно раньше. Упоминание об единстве организмов и среды можно найти в самых древних письменных памятниках истории. Однако только в конце XIX в.стали появляться высказывания такого рода, при этом практически одновременно в американской, европейской и русской литературе. совокупность специфического физико-химического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) и образует экосистему. А. Тенсли (1935) предложил следующее соотношение:

Экосистема = Биотоп + Биоценоз 7

Начиная с 1935 г. с введением понятия экосистема экологические исследования надорганизменного уровня стали развиваться особенно широко; примерно с этого времени стало практиковаться возникшее в самом начале XX в. деление экологии на аутэкологию (экологию отдельных видов) и синэкологию (экологические процессы на уровне многовидовых сообществ, биоценозов).

В отечественной литературе широко применяется термин «биогеоценоз», предложенный в 1940 г. В. Н. Сукачевым. По его определению, биогеоценоз — «это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии». Существует мнение, будто содержание «биогеоценоз» в значительно большей степени отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается прежде всего ее функциональная сущность. Фактически же между этими терминами различий нет.