Міністерство освіти і науки України

Закарпатський державний університет

ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ

Курс лекцій

Укладач:

Ковач М. Й.

Ужгород – 2006

Модуль 1

Тема 1 Предмет, метод і завдання екології План

1.Предмет вивчення екології на час формування її як науки і в ХХ – ХХІст.

2.Комплекс екологічних наук сьогодні.

3.Основні напрями розвитку екологічної науки.

4.Підрозділи екології.

5.Методи дослідження.

1.Предмет вивчення екології на час формування її як науки і в хх – ххІст.

Вперше термін і загальне визначення екології запропонував німецький біолог Е.Геккель у 1866 році в своїй праці «Загальна морфологія організмів». Е.Геккель писав: «Під екологією ми розуміємо суму знань, які належать до економіки природи: вивчення всієї сукупності взаємовідносин тварин з навколишнім середовищем як органічним , так і неорганічним і, насамперед, - її дружніх і ворожих стосунків з тими тваринами і рослинами, з якими вона прямо чи опосередковано вступає в контакт. Одним словом, взаємовідносин, що їх Дарвін називає умовами, які породжують боротьбу за існування».¹

У дослівному перекладі ( oikos – з грецької означає дім) екологія – це наука про дім, про природу, що оточує нас.

Історія розвитку екології як науки сходить до праць натурфілософів Древньої Греції та стародавнього Риму. Початок її сягає стародавніх часів:

• перші релігійно – філософські погляди на природу і місце людини в ній знайшли відображення у таких вченнях:

• брахманізмі – в основі якого лежить уявлення про творця Всесвіту і перевтілення живих речовин;

• конфуціанстві – в основі якого лежить гармонія людини з природою (Древній Китай, етико-політичне вчення УІ ст. до н.е.);

• буддизмі (Древня Індія) – в основі якого лежить зв”язок життєдіяльності особистості із зовнішнім світом;

• давньогрецької філософії – гіпотези, теорії Арістотеля (про зміни в природі), Теофраста ( географія рослин, фізична, географічна, екологічна);

• в епоху Середньовіччя – наука знаходилася в занепаді (панування схоластики, релігії);

• в епоху відродження (ХІІІ – ХУІ ст.) пройшло становлення наукового світогляду, почались проводитися наукові дослідження;

• в ХУІ – ХУІІІ ст. знов почався розвиток природничих наук, зокрема, К.Лінней, Ж.Бюффон, П.Паллас, І.І.Лєпєхін і ін. зробили внесок в становленні науки;

• ХІХ ст. висунута теорія катастроф: створюється спочатку органічний світ

в кожній геологічній епосі заново , цей органічний світ існує недовго і гине внаслідок катастрофи, а потім утворюється новий Кюв”є).

Формування екології як науки розпочалося з початку ХХ ст. Серед екологів різних країн не було єдності в поглядах на об”єм екології. Вчені німецькомовних країн та багато вчених бувшого СРСР розуміли екологію у вузькому розумінні слова – як взаємодію організмів і середовища, традиційно відокремлюючи її від сформованих пізніше біоценології та біогеоценології (Біоценологія - наука про біологічні угрупування , в яких взаємодіють рослини, тварини і мікроорганізми. Біогеоценологія вивчає біоценотичне середовище, склад, структуру, динаміку біоценозів. Біогеоценологія – наука, що вивчає біогеоценози і їх сукупність (основоположник – В.Сукачов). Біогеоценоз – історично сформований взаємообумовлений комплекс живих і неживих компонентів однорідної ділянки земної поверхні, пов”язаних між собою обміном речовин, енергії і інформації. Біоценоз – це сукупність всіх живих організмів.) Вчені англомовних країн та деякі вчені СРСР розуміли екологію більш широко і відносили до предмету її вивчення не тільки взаємодію організмів і середовища, але і структуру, розвиток біологічних систем різного рівня (включаючи найбільшу екосистему Землі – біосферу) , а також взаємодію природи і людини.

Для розвитку екології в Росії велике значення мали праці професора Московського університету К.Рульє, зоогеографа Н.Сєвєрцева, які вперше висловились всередині ХІХ ст. про необхідність вивчення тварин у взаємодії з іншими організмами і абіотичним середовищем .

На формування екології як самостійної науки вирішальний вплив мала праця Ч.Дарвіна “Походження видів” (1859), під безпосереднім впливом ідей якого Е.Геккель прийшов до необхідності виділення екології в особливу біологічну дисципліну.

На початку ХХ ст. ставиться комплексне завдання – дослідження сукупності рослин і тварин у їх взаємодії з абіотичним середовищем, розпочаті перші дослідження ролі організмів у кругообігу речовин і трансформації енергії в природі. Кількісне вивчення кругообігу речовин на суші (30-50 р.р. ХХст.) стало можливим завдяки розробленим В.Докучаєвим в кінці ХІХст. уявленням про грунт як особливе природничо-історичне тіло, що утворилось внаслідок абіотичних і біотичних компонентів середовища, які В.Вернадський потім назвав біокосними тілами (речовина, яка виникає в результаті спільної діяльності організмів і абіогенних процесів: води, грунту, атмосфери). Найбільша частина екологічних досліджень на суші велась у цей період ботаніками і зоологами і знайшла відображення в перших екологічних зведеннях: з екології рослин датського ботаніка Й.Вармінга (1895) і німецького вченого А.Шимпера (1898), з екології тварин - німецького зоолога Р.Гесса (1912) і американського Ч.Адамса (1913). Значними віхами у розвитку екології були роботи Г.Морозова “Вчення про ліс” (1912) і В.Сукачова (1915). На розвиток теоретичної екології великий вплив мала книга англійського вченого Ч.Елтона “Екологія тварин” (1987), в якій формулюється проблема вивчення організації угрупувань, дається поняття екологічної ніші (екологічна ніша – функціональне місце виду в екосистемі, яке він займає. не конкуруючи з іншими видами за джерело енергії).

В екології тварин розгортається експериментальне вивчення популяцій. Італійський дослідник В.Вольтерра (1926) і американський А.Лотке (1925) розробили математичні моделі росту окремих популяцій і динаміки популяцій.

Після публікації В.Вернадським (1926) праці “Біосфера” з”явилась фундаментальна природничо-наукова основа глобального екологічного синтезу і першим, хто намагався об”єднати екологію з вченням про біосферу був зоолог В.Станчинський. Він ввів у 1927 році у вчення про біосферу екологічні характеристики і при цьому довів , що жива речовина в масштабі біосфери підкоряється не тільки біогеохімічним закономірностям, але й закономірному розподілу біотонів ( Біотон – ділянка земної поверхні з однотипними умовами рельєфу, клімату та інших абіотичних факторів, зайнята певним біоценозом).

В 30-50 –х рр. отримують широке поширення експериментальні дослідження із залученням кількісних методів як в наземних , так і у водних екосистемах . Розвивається екологічний напрям в фізіології.

В 50-х рр. формується загальна екологія, передумовами якої послужили досягнення продукційно-енергетичних напрямів в гідробіології, осмислення значного фактичного матеріалу , накопиченого екологією наземних тварин та екологією рослин, широке впровадження математичних методів , системного аналізу і уявлень про рівні організації живої матерії. У перших зведеннях загальної екології (амер. екологи Кларк, Одум) значна увага приділяється розгляду екосистем.

В 60-70-х рр. в світі спостерігається бурхливий ріст практичних і теоретичних напрямків екології в зв”язку з різко зростаючими в умовах НТР проблемами природи. Прикладне значення екології виражається в інтерпретації відомих і у встановленні нових фактів в землеробстві, мисливстві , риболісництві і інших галузях народного господарства, пов”язаних з природокористуванням.

Значний внесок в розвиток екології як науки зробили українські вчені:

1-им центром екологічних досліджень у 1930 р. став сектор екології при Інституті ботаніки і зоології Харківського державного університету (В,В,Станчинський). Праця В.Станчинського “До розуміння біоценозу” (1933) є класичною в області вивчення зв”язків між організмами в ценотичних системах.

Світове визнання отримали дослідження українських вчених І.Підоплічка, Ф.Гриня, С.Стойки, П.Погребняка, Д.Воробйова і ін. у 1940-1980-х рр. Широку відомість отримали дослідження штучних лісів України, виконані О.Бельгардтом (1971), А.Травлєєвим (1980-1985). У сучасний період в Україні широке визнання отримали екологічні роботи академіків М.Холодного, М.Голубця, К.Ситника, Ю.Шеляг-Сосонки, В.Крисаченка, Є.Кондратюка і ін.

В розвитку екології виділяють такі етапи і періоди¹ :

Перший період – до 1866р. (визначення “екології” і обгрунтування її в якості самостійної наукової дисципліни). Це був підготовчий період, період нагромадження екологічної “фактології “, період “наївної екології”, коли її елементи появляються в працях ботаніків, зоологів і інших природодослідників. Характерна риса даного періоду – відсутність власного понятійного апарату.

Другий період – від 1866р. до 1936р. Вперше дано визначення “екосистем”. Це період формування факторіальної екології, відкриття закономірностей відношення тварин або рослин до різних абіотичних факторів. А.Гіляров назвав його “аутекологічним редукціонізмом” (1981).

Третій період – з 1936 до початку 70-х рр. Це період синекологічних досліджень, коли на передній план висунуто вивчення взаємовідносин популяцій в екосистемах. Основою методології стає системний підхід ( розвиток математичної екології, різновидність аналітичних і імітаційних моделей екосистем).

Основу цього періоду складали 6 положень:

1. оформлення екології як фундаментально-теоретичної дисципліни;

2. уявлення про переважне знаходження природи в рівновазі;

3. синекологічний підхід;

4. примат конкурентних відносин;

5. мала “вага” еволюційних факторів в розвитку екосистем;

6. спроби до їх класифікації (т.б. уявлення про дискретність екосистем).

Четвертий період – з початку 70-х рр. до середини 80-х рр. В цей час шести “тезам “ третього періоду були протиставлені відповідні “антитези”:

1. труднощі у виявленні якихось загальних законів розвитку угрупувань;

2. постійні порушення рівноважних станів;

3. знову зростаючий інтерес до популяційних досліджень;

4. відмова від конкуренції як основного фактору формування угрупувань;

5. вивчення екосистем у їх розвитку;

6. превалювання концепції континууму над концепцією дискретності екосистем. ( Континуум – безперервний ряд рослинних угрупувань, які постійно змінюються та спостерігаються в географічних умовах.)

П”ятий період – з 80-х рр. до теперішнього часу, коли намітилась тенденція об”єднання уявлень детерміновано-популяційного другого періоду, третього, четвертого періодів, що дозволяє говорити про початок становлення істинно системного підходу до вивчення екологічних об”єктів цих фактів і спостережень.