Экология как наука

      1. Наука экология.

       Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 г. Термин "экология" был предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Следовательно, это сравнительно молодая наука. Но именно она переживает в настоящее время период быстрого роста.

       Экология (греч. oicos - дом и logos - наука) в буквальном смысле - наука о местообитании.

       Существует много определений экологии, однако подавляющее большинство современных исследователей считает, что экология - это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают.

       Понятие экологии очень обширно, поэтому в зависимости от акцента на той или иной ее задаче меняется и формулировка определения. Для "долгосрочного употребления" лучшим может быть, например, следующее: "Экология - это биология окружающей среды". Для последних десятилетий XX в. наиболее подходит одно из определений экологии, приведенное в полном словаре Уэбстера: "Предмет экологии - это совокупность или структура связей между организмами и средой". Эрнст Геккель дал этой науке исчерпывающее определение: "Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего - его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом экология - это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал условиями, порождающими борьбу за существовавание".

       Экология, как и всякая другая наука, имеет два аспекта:

первый - это стремление к познанию ради самого познания,

второй - применение собранных знаний для решения практических проблем, связанных с окружающей средой.

       Все возрастающее значение экологии объясняется тем, что ни один из вопросов огромной практической важности в настоящее время нельзя решить без учета связей между живыми и неживыми компонентами природы.

       Практический выход экологии можно видеть, прежде всего, в решении вопросов природопользования; именно она должна создать научную основу эксплуатации природных ресурсов. Законы, лежащие в основе естественных природных процессов, будут в центре нашего внимания. Однако прежде необходимо остановиться на взаимоотношении экологии и охраны природы. Западные ученые обычно различают науку экологию и науки об окружающей среде. Экология изучает три группы факторов среды, воздействующих на организмы:

абиотические

биотические

антропогенные.

       Охрана природы рассматривает только третий фактор - воздействие человека на среду, и то не во всем совпадает с общеэкологическим подходом. Охрана природы и шире и уже раздела экологии, который исследует влияние антропогенного фактора на природу. Уже - потому, что анализируется не любое воздействие, а лишь то, последствие которого может иметь значение для жизни человеческого общества. Шире - потому, что рассматривается влияние антропогенного фактора не только на органический мир, но и на неживую природу.

       Познание сути - предначертанное стремление человека. Бережное отношение к совокупности мнений и представлений лишь помогает интуитивно почувствовать подсказку на пути к осуществлению этой потребности.

       Несмотря на общепринятое мнение о том, что экология занимается защитой окружающей среды от различного рода загрязнений, термин этот обозначает гораздо больше.

       Определение.

       Научное определение экологии следующее: Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.

       Экология как наука сформировалась лишь в середине позапрошлого столетия, после того как были накоплены сведения о многообразии живых организмов на Земле, об особенностях их образа жизни. Возникло понимание, что не только строение и развитие организмов, но и взаимоотношения их со средой обитания подчинены определенным закономерностям, которые заслуживают специального и тщательного изучения.

Для понимания предпосылок возникновения этой науки обратимся к историческим фактам. Термин «экология» ввел известный немецкий зоолог Э.Геккель, который в своих трудах 1866-1868 годов впервые попытался дать определение сущности этой новой науки. Слово «экология» происходит от греческого «oikos», что означает «жилище», «местообитание», «убежище». 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 они принуждают приспосабливаться к себе». Таким образом по Э.Геккелю, экология представляет науку о «домашнем быте» живых организмов и призвана исследовать их множественные и запутанные взаимоотношения.

       Накопление сведений об образе жизни, зависимости от внешних условий, характере распределения животных и растений началось очень давно. Еще в трудах античных философов мы встречаем первые попытки обобщения этих сведений. Например, Аристотель (384-322 до н.э.) описывает свыше 500 видов известных ему животных и рассказывает о закономерностях их поведения.

       Великие географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых стран послужили толчком для развития систематики. Описание растений и животных, их внешнего и внутреннего строения, разнообразие форм – главное содержание биологической науки на ранних этапах ее развития.

       В XVII – XVIII вв. экологические сведения составляли нередко значительную часть в работах, посвященных отдельным группам живых организмов, например в трудах А.Реомюра о насекомых (1734), Л. Трамбле о гидрах и мшанках (1744), или в описании путешествий, предпринимаемых натуралистами.

       Дальнейшему развитию экологического мышления способствовало появление в начале XIX столетия биогеографии. Труды А.Гумбольдта (1807) определили новое экологическое направление в географии растений. Им было введено представление, что «физиономия» ландшафта определяется внешним обликом растительности. В сходных зональных и вертикально-поясных географических условиях у растений разных групп вырабатывается сходный внешний облик; и по распределению и соотношению этих форм можно судить о специфике физико-географической среды.

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

       В 30-40 х годах появились такие направления, как популяционная экология и экология природных экосистем. Тогда же было обосновано понятие биогеоценоза. 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. А развитие экосостемного анализа привело к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере, принадлежащего крупнейшему естествоиспытателю XX в. В.И.Вернадскому, который в своих идеях намного опередил современную науку. Биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой основаны на экологических законах обеспечения баланса вещества и энергии.

       В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему наук.

Она делится на общую экологию, изучающую закономерности связи со средой, присущие всем организмам, включая человека, и на частные направления, по экологической специфике отдельных групп (экология микроорганизмов, растений, млекопитающих, птиц, рыб и т.д.).

       В последние годы развивается биохимическая экология, внимание которой направлено на молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организме, как отклика на изменение окружающей среды. Палеоэкология изучает экологические связи вымерших групп, эволюционная экология – экологические механизмы преобразования популяций, морфологическая экология – закономерности строения органов и структур в зависимости от условий обитания. Экологическими науками являются гидробиология и геоботаника, экология наземных экосистем, экология ландшафтов и т.д.

       В последнее время развивается такое новое направление, как экология человека, включающая в себя целый ряд социальных проблем и защиту окружающей среды от загрязнений (экологическая токсикология).

       Отметим, что экология сама по себе является комплексом, конгломератом наук о взаимоотношениях организмов и окружающей среды. В этой связи ни в коем случае нельзя рассматривать экологию с «обывательской» точки зрения, как исключительно охрану окружающей среды от загрязнений. Последняя является только небольшой и сравнительно недавно появившейся ветвью экологических наук.

       Принимая во внимание вышеуказанные обстоятельства, необходимо отметить тот факт, что современная ортодоксальная наука пока не принимает энергетическую составляющую человеческого организма и Вселенной в целом в том виде, как это описано в древних учениях и доктринах. И здесь мы не берем исследования передовой теоретической физики в области квантовой механики, теории физического вакуума и теории струн, которые очень близко подошли к древним учениям о структуре Вселенной и возможностях человека.

       Здесь следует обратить внимание на статью Джулии Ромеро Диас «Современная физика и толтекские маги», а также статью Кандела Рамиреса Гарса «Космоэнергетика и будущее Земли», опубликованные на страницах сайта, которые достаточно подробно освещают взаимосвязь описания толтекской традиции и космоэнергетики, с современными физическими представлениями о мире. Однако, следует заметить, что такие идеи в научных кругах рассматриваются как революционные и на настоящем этапе многие скептически относятся к подобным теориям.

       Но человек оказывает на свою популяцию и природу в целом энергетическое воздействие, и наоборот природа действует на энергетическое и физическое тело человека. Вероятно, такое взаимное воздействие тоже подчиняется определенным законам, изучить которые призвана экология человека. И вполне возможно, что в недалеком будущем появятся новые ветви экологической науки, изучающие именно энергетические аспекты действия человека на среду обитания и наоборот. Ведь классические технологии толтекского учения, космоэнергетики и пр. уже давно не вызывают сомнения в своей практической действенности.

       Будем надеяться, что современная научная парадигма претерпит некоторые изменения и введет в науку изучение таких на настоящий момент «сверхъестественных» и «экстраординарных» способностей человека. И это будет несомненно экологическая наука, поскольку экологическое мышление становится необходимым для решения самых насущных прикладных задач нашей жизни.

       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 распределении разных растений, но и пытался их объяснить, связывая с особенностями климата.

Попытки выяснить роль тех иных факторов в распределении растительности предпринимались и другими учеными. В частности, этот вопрос исследовал О. Декандоль, подчеркнувший важность не только физических условий, но и конкуренции между разными видами за общие ресурсы. Ж. Б. Буссенго заложил основы агрохимии, показав, что все растения нуждаются в азоте почвы. Он же выяснил, что для успешного завершения развития растению необходимо определенное количество тепла, которое можно оценить, суммируя температуры за каждый день для всего периода развития. Ю. Либих показал, что разные химические элементы, необходимые растению, являются незаменимыми. Поэтому если растению не хватает какого-либо одного элемента, например, фосфора, то недостаток его никак не может быть компенсирован добавлением другого элемента — азота или калия. Данное правило, ставшее потом известным как «закон минимума Либиха», сыграло важную роль при внедрении в практику сельского хозяйства минеральных удобрений. Свое значение оно сохраняет и в современной экологии, особенно при изучении факторов, ограничивающих распределение или рост численности организмов.