2.7. Цель, содержание и задачи дисциплины «экология»

В настоящее время особую озабоченность вызывает проблема сохранения планеты в качестве среды обитания человеческого общества. Информация о нынешнем состоянии окружающей природной среды и соответствующий прогноз крайне не утешителен для биологических существ.

Современная экология анализирует природные факторы существования живых организмов, включая человека, и их изменения под влиянием разнообразных или зачастую разрушающих антропогенных воздействий. Поэтому целью изучения науки экологии является четкое, достаточно полное и достоверное представление об основных экологических проблемах современного состояния окружающей среды, об основных направлениях её защиты, о взаимоотношениях живых организмов с их средой обитания и антропогенных воздействий на экосистемы биосферы и саму биосферу в целом.

Содержание современной экологии можно определить исходя из концентрации уровней организации организмов, которые составляют своеобразный «биологический центр» (рис.2.4).

Ген, клетка, орган, организм, популяция, сообщество ─ основные уровни организации жизни. Они расположены в иерархическом порядке от малых систем к более крупным системам. На каждом уровне в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают новые характерные функциональные системы.

Физическая

география

Аутэкология Синэкология

Биология Экология Физическая география

Род и другие

таксоны

Биоценозы

Популяция

Вид

Среда

Организмы

Экосистема

Ландщафт

Органы

Клетки

Гены

Рис.2.4. Уровни организации живого – объекты изучения биологии, экологии и физической географии (по В.Н. Киселёву, 2000)

Под системой понимаются упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое.

Живая система при всей сложности её организации состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), белков, полисахаридов, жирных кислот, а также других необходимых веществ.

Следует отметить, что именно с молекулярного уровня начинаются разнообразные и чрезвычайно сложные процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и т.д.

Клеточный уровень. Клетка не только структурная единица любого живого организма, но и единица его развития. На клеточном уровне сопрягаются такие важнейшие процессы, как передача информации и превращение веществ и энергии.

Организменный уровень. Элементарной единицей организменного уровня является отдельная особь. Она рассматривается в развитии (от момента зарождения до прекращения существования) как живая система. В организме возникают системы органов, которые специализируются для выполнения различных функций (пищеварения, дыхания и т.д.).

Популяционно-видовой уровень. Популяция как совокупность организмов одного и того же вида, объединённых общим местом обитания, является уже надорганизменной структурой. Важно подчеркнуть, что именно в этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования.

Биогеоценотичесий уровень. Биогеоценоз – это совокупность организмов разных видов и различной сложности организации во всём многообразии связей с факторами среды их обитания. В течение совместного исторического развития организмов разных систематических групп возникают динамичные и довольно устойчивые сообщества.

Биосферный уровень. Поскольку биосфера есть совокупность всех биогеоценозов, охватывающая все явления жизни, она является высшим уровнем организации живой материи. На биосферном уровне происходят круговорот веществ и энергии.

Экология изучает главным образом системы выше уровня организма, куда входят популяционные и экологические системы. Самой крупной и наиболее близкой к идеалу по «самообеспечению» является биологическая система – биосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой как единое целое. И чтобы поддерживать эту систему в состоянии устойчивого равновесия, необходимо получать поток энергии от Солнца. Иерархический поток энергии даёт удобную основу для подразделения и изучения экологических ситуаций. На основании этого можно дать следующее определение экологии как науки.

Экология – это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых её проявлениях и на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учётом изменений, вносимых в среду деятельностью человека.

Основным содержанием современной экологии считается исследование взаимоотношений организмов друг с другом и со средой их обитания на популяционно-биотическом уровне, а также изучение жизни биологических макросистем более высокого ранга – биогеоценозов и экосистем.

Главные задачи экологии можно свести к изучению динамики популяций, учению о биогеоценозах и экосистемах. Структура биогеоценозов, на уровне формирования которых происходит освоение среды, способствует наиболее экономному и полному использованию жизненных ресурсов. С этой точки зрения основная теоретическая и практическая задача экологии заключается в том, чтобы вскрыть законы этих процессов и научиться управлять ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты.

Воздействие человека на природную среду стало очень мощным, что часто приводит к серьёзным негативным последствиям. Поэтому проблемы, которыми занимается экология, всё больше углубляются, расширяются её связи с естественными и общественными науками. Значение экологии в решении прикладных задач, в которых заинтересовано общество, неуклонно растёт. Существует тесная взаимосвязь экологии и экономики, перспективы и нынешнее состояние которых важны для каждого человека и в целом для всего общества.

Исходя из вышеизложенного можно отметить, что основными задачами экологии как науки являются:

1. Исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы и биосферу.

2. Создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов, прогнозирование изменений природной среды под влиянием деятельности человека и управление процессами, протекающими в биосфере, а также сохранение среды обитания человека.

3. Регулирование численности популяций (в том числе человеческой).

4. Разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств защиты от опасных организмов для человеческой популяции.

5. Экологическая индикация при определении свойств тех или иных компонентов и элементов ландшафта, в том числе индикация загрязнения природной среды.

6. Восстановление нарушенных природных систем, рекультивация выведенных из использования угодий, восстановление пастбищ, плодородия почв, продуктивности водоёмов.

7. Сохранение реликтовых участков биосферы (природных заповедников) и другие.

Необходимо отметить, что задачи экологии как учебной дисциплины могут отличаться, но ясно одно: эксплуатация природных ресурсов и природных систем без понимания и учета взаимоотношения процессов, вызванных техническим прогрессом и миром организмов, неизбежно приведёт к необратимым отрицательным последствиям. Необоснованные попытки преобразовать природу вопреки её законам, имевшие место в прошлом и которые не прекращаются в настоящем, по сути дела породили острую проблему, которая называется экологическим кризисом.