1.1 Определение экологии как науки, краткая история развития науки

Термин "экология" предложен в 1866 г. Э. Геккелем (немецкий естествоиспытатель). От греческого "ойкос" -дом, "логос" - наука. В сво­ем труде «Всеобщая морфология» (1866) он писал: «Экология — это познание экономики природы, одновременное исследова­ние взаимоотношений всего живого с органическими и неорга­ническими компонентами среды, включая антагонистические и неантагонистические отношения животных и растений, кон­тактирующих друг с другом». Преимущественно экология изучает живые системы с уровнем организации от организма и выше. В современном понимании ЭКОЛОГИЯ – это наука об отношениях организмов или групп организмов к окружающей среде или наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания.

Эколо­гия первоначально рассматрива­лась как часть биологии, изучаю­щая взаимодействие живых орга­низмов в зависимости от состоя­ния окружающей среды. Как научная дисциплина экология имеет более чем вековую историю. Систематические экологические исследования ведутся приблизительно с 1900 г. Основы экологии можно найти в научных трудах ученых прошлого века (Гумбольт, Ламарк, Северцев В.Н.Сукачев и др.). Труд Геккеля построен на громадном фактическом матери­але, накопленном классической биологией, и главным образом посвящен тому направлению, которое сейчас называют аут-экологией или экологией отдельных видов. Кроме того, в трудах Геккеля прослеживается еще одно важное обстоятельство — понимание экологии как «экономики природы». С этого вре­мени экология из раздела биологии превращается в междис­циплинарную науку, охватывающую многие области знаний. Экология своими корнями уходит в далекое прошлое. Потребность в знаниях, определяющих «отношение живого к окружающей его органической и неорганической среде», возникла очень давно. Достаточно вспомнить труды Аристотеля (384-322 до н.э.), Плиния Старшего (23-79 н.э.), Р.Бойля (1627-1691) и др., в которых обсуждалось значение среды обитания в жизни организмов и приуроченность их к определенным местообитаниям, чтобы убедиться в этом.

В истории развития экологии можно выделить три основных этапа:

Первый этап - зарождение и становление экологии как науки (до 60-х гг. ХIХ в.) На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.

Второй этап – оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 60-х гг. ХIХ в.) Начало этапа ознаменовалось выходом работ русских ученых К.Ф. Рулье (1814-1858), Н.А.Северцова (1827-1885), В.В.Докучаева (1846-1903), впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии, которые не утратили своего значения и до настоящего времени.

Третий этап (50-е гг.ХХ в – до настоящего времени) – превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды. Из строгой биологической науки экология превращается в значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры, экономики»

В развитие экологии значительный вклад внесли русские ученые Вавилов, Сукачев, Павловский, Шварц, Колесников и др. Особая заслуга принадлежит В. И. Вернадскому.

В XX в. в рамках экологии сформировалось самостоятель­ное направление физиологии, посвященное исследованию механизмов адаптации. В нашей стране представителями это­го направления, достигнувшего расцвета в 60—70-х годах XX столетия, были Н. И. Калабухов, А. Д. Слоним, а в последние годы — акад. И. А. Шилов.

В 1927 г. Ч. Элтон выпустил первый учебник-монографию по экологии. В нем было описано своеобразие биоценотиче-ских процессов, дано понятие экологической ниши, обоснова­но «правило экологических пирамид», сформулированы прин­ципы популяционной экологии. Вскоре были предложены математические модели роста численности популяций и их взаимодействия (В. Вольтерра, А. Лотка), проведены лабора­торные опыты по проверке этих моделей (Г. Ф. Гаузе). Таким образом, в 20—30-е годы сформировалось направление эколо­гии популяций, в 30-е годы — понятие экосистемы. Его введе­ние связывают с работами А. Тенсли (1935). Под экосистемой понимали совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов). В то же время про­должались широкие количественные исследования функцио­нальных особенностей различных экосистем — их структуры, продуктивности, условий их устойчивости, трофических свя­зей в экосистемах.

В начале 40-х годов В. Н. Сукачев (1880—1967) обосновал концепцию биогеоценоза, имевшую большое значение для раз­вития теоретической базы экологии. В 50-е годы сформирова­лась общая экология, основное внимание в которой уделяется изучению взаимодействия организмов и структуры образуе­мых ими систем. К 70-м годам XX в. сложились направления, называемые «физиологической» и «эволюционной» экологи­ей. В наши дни получили развитие «количественная» эколо­гия и математическое моделирование биосферных и экосис-темных процессов.

Изучение общепланетарных процессов развернулось после выхода в свет в 1926 г. книги В. И. Вернадского «Биосфера», где рассмотрены свойства «живого вещества» и его функции в формировании как современного лика Земли, так и всех сред жизни на планете (водной, почвенной и воздушной). Пред­шественником и единомышленником В. И. Вернадского был В. В. Докучаев (1846—1903), создавший учение о почве как о естественно-историческом теле.

В. И. Вернадский (1863—1945) обосновал роль живого ве­щества как наиболее мощного геохимического и энергетиче­ского факторов — ведущей силы планетарного развития. В его работах ясно прослеживается значение для космоса жизни на планете Земля, а также значение космических связей для био­сферы. Впоследствии эта космическая линия в экологии была развита в трудах А. Л. Чижевского, основателя современной науки гелиобиологии.

В. И. Вернадский проследил эволюцию биосферы и при­шел к выводу, что деятельность современного человека, преоб­разующего поверхность Земли, по своим масштабам стала соизмерима с геологическими процессами на планете. В ре­зультате стало ясно, что использование природных ресурсов планеты происходит без учета закономерностей и механизмов функционирования биосферы. Тем не менее завершающим этапом эволюции биосферы он считал появление ноосферы — сферы разума

Параллельно с упомянутыми развивались географическое и геологическое направления экологии, а именно ландшафтная экология и динамическая геология – система наук о взаимодействии геосфер Земли и о вздействии на них антропогенных факторов. Позднее на Западе появилось понятие «экосистема», а в СССР — «био­ценоз» и «биогеоценоз» (акаде­мик В.Н.Сукачев). Это — тер­мины почти идентичные. Первые два — экосистема и биоценоз — абсолютно тождественные. Они означают любую совокупность взаимодействующих живых организ­мов. Последний отличается от первых только тем, что в нем участвует частица «гео», фиксирующая тот факт, что данная экосистема рассматривается на некоторой вполне определенной территории и учитывает влияние окружающей среды на взаимодействие живых организмов.