Основи теоретичної екології

1. Екологія як природнича наука.

Термін „екологія” був запропонований німецьким біологом Е. Геккелем у 1866 р. Дослівно з грецької oikos – дім, logos – вчення.

Екологія – наука про взаємовідносини живих організмів та їх угруповань між собою та з довкіллям.

Об’єкти вивчення в екології – екологічні системи та елементи екосистем планети.

Предмет вивчення: - особливості і розвиток взаємозв’язків всього живого між собою та з довкіллям, а саме:

• взаємозв’язки між організмами та їх угрупованнями;

• взаємозв’язки між живою та не живою складовими екосистем;

• вплив природних та антропогенних факторів на функціонування екосистем і біосфери в цілому.

Структура сучасної екології.

Впродовж останніх десятиліть сформувалися близько 90 напрямів і піднапрямів (розділів і підрозділів ) сучасної екології, які умовно об’єднані в чотири блоки:

Біоекологія – екологія живих організмів – є головною складовою сучасної екології. До її складу входять:

• аутекологія (факторіальна екологія) – вивчає взаємовідносини окремого організму з довкіллям;

• демекологія – вивчає популяції та їхній взаємозв’язок між собою і з довкіллям;

• синекологія – вивчає закономірності співіснування організмів, їх угруповань між собою та з навколишнім середовищем;

Геоекологія – вивчає взаємовідносини організмів і середовище їх існування в різних географічних зонах; розглядає екологічні наслідки екологічних процесів, видобутку корисних копалин; займається екологічним картографуванням.

Техноекологія – вивчає обсяги, механізми і наслідки впливів на довкілля і здоров’я людини різних галузей і об’єктів людської діяльності; займається розробкою регламентацій природокористування і технічних засобів охорони природи, проблемами утилізації відходів виробництва і відтворення зруйнованих екосистем екологізацією виробництва.

Соціальна екологія – вивчає взаємодію людини та біосфери, місце людського суспільства у природі.

Короткий нарис історії сучасної екології.

Становлення екології як синтетичної науки є наслідком науково-технічного прогресу та якісної зміни місця людини в природі. На перших етапах розвитку людства його вплив на природне середовище був незначним, а виробнича діяльність спиралася на природні сили (енергія води, вітру, викопні ресурси та ін.).

У ХХ столітті людина отримала можливість користуватися недоступними раніше для неї ресурсами і стала активно впливати на довкілля. Виникла ідея, що людина – хазяїн природи, а природа – невичерпне джерело ресурсів, потрібних людству. У цьому важливу роль зіграли:

• стрімко зростаюча чисельність населення, що зробила можливим необмежене використання трудових ресурсів;

• поява атомної енергетики, яка спричинила ейфорію повного вирішення усіх енергетичних проблем;

• розробка та створення озброєння нового типу, здатного знищити усе живе на планеті;

• формування на базі супутникових та комп’ютерних технологій Єдиного Світового інформаційного простору.

Усі ці фактори визначили у другій половині ХХ століття технократичну стратегію виробництва та використання природних ресурсів, що завершилася розвитком глобальної екологічної кризи. Забруднене навколишнє середовище, спостерігаються зміни клімату, деградують ґрунти, подекуди зменшилась густина захисного озонового шару, деградують природні екосистеми, швидко зменшується біорізноманіття… У відповідь на це стала розвиватися екологія.

Тільки в розробках цієї науки можна знайти відповідь на питання щодо меж допустимого впливу людини на природне середовище, на питання про способи оптимізації природокористування, про перспективу існування людства. Ці проблеми набули такої значущості та очевидності, що зараз жодна людина не може обійтися без екологічних знань.

Історія розвитку екології як синтетичної наукової дисципліни порівняно нетривала. Засновником екології в її сучасному вигляді можна вважати німецького вченого Е. Геккеля, який визначив екологію як науку про загальну “економіку природи”. У становленні екології велику роль зіграли праці К. Мьобіуса (1877), який запропонував поняття біоценозу, як сукупності організмів, що існують разом; праці Ф. Даля (1890), який запропонував термін біотоп (екотоп), що означає комплекс абіотичних факторів, які визначають життєдіяльність організмів; К. К. Фрідерікса, який увів цілісну одиницю “голоцен”, що включає в себе біоценоз і екотоп; праці Г.Ф. Морозова (1912), що є засновником вчення про ліс як цілісну природну систему; праці В.В. Докучаєва, який створив вчення про грунт, як особливе біокосне тіло, що є результатом взаємодії материнських гірських порід та живих організмів; праці англійського вченого А. Тенслі (1948), що вперше ввів поняття екосистеми та інших.

Видатний американський вчений Ю. Одум одним з перших почав розглядати екологію не як вузьку біологічну наукову дисципліну, а як міждисциплінарну науку, що досліджує багатокомпонентні та багаторівневі складні системи у природі та суспільстві. При цьому екологія залишилась точною біологічною наукою в тому розумінні, що вона досліджує живі об’єкти та їх сукупність, але вона стала й гуманітарною наукою, тому що визначає місце людини в природі, формує її світогляд, та сприяє оптимізації розвитку соціальних та виробничих процесів.

Особливе місце в історії екології посідають відкриття всесвітньо відомого вченого В.І. Вернадського, автора вчення про біосферу. Він довів наявність широкомасштабного впливу живих організмів на абіотичне середовище, створив вчення про ноосферу, яке ще більше узагальнило численні дані про нерозривність зв’язку людини з природним середовищем.

Друга половина ХХ століття характеризується виникненням широкого фронту екологічних досліджень, в яких помітну роль відіграють екологи України. Перший науковий центр екологічних досліджень був створений в 1930 р. при інституті зоології та ботаніки Харківського державного університету. Дослідження В.В. Стачинського у цьому центрі багато в чому є піонерними - він за 10 років раніше В.Н. Сукачова дійшов до ідеї біогеоценозу як функціональної єдності біоценозу та абіотичних факторів.

Світове визнання отримали дослідження українських вчених І.Г. Підоплічка, Ф.А. Гриня, С.М. Стойка, П.С. Погребняка, Д.В. Воробйова та ін. в галузі раціонального природокористування типології лісів на основі едафічних мереж, екології ландшафтів та інші. Велике наукове значення мають праці академіка М.Г. Холодного – в екології залізобактерій, виявленні фітогенних речовин в атмосфері, що стало фундаментом майбутньої нової науки – алелопатії.

Сьогодні в Україні ведуться активні розробки складних екологічних проблем. Перспективні роботи розпочаті у нещодавно відкритому інституті екології Карпат.

Екологи України зробили вагомий внесок у розробку методів оцінки рівня радіоактивного забруднення великих територій та обґрунтування заходів зниження екологічних збитків від наслідків аварії на ЧАЕС.