1.Введение.

Экология (от греч. oikos? – жилище, местопребывание и …логия), наука, изучающая взаимодействие организмов между собой и с окружающей средой. Под организмами понимаются все живые представители природы: простейшие организмы, растения, животные, человек. Под окружающей средой (ОС) понимается вся Вселенная, хотя в практическом плане наибольшее значение имеет Земля. Основное место в современной экологии занимают проблемы взаимодействия человека и ОС. Современная экология представляет собой междисциплинарное системное научное направление. Экология включает в себя концепции биологии, химии, физики, математики, и многих других естественных и технических наук. Экология является и гуманитарной, социальной наукой, поскольку от уровня экологического образования и поведения человека зависит не только уровень жизни человеческого сообщества, но и возможность сохранения человека как биологического вида.

Предметом экологии является изучение организации и функционирования экологических систем или экосистем.

Экосистема – устойчивый природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, напр. атмосфера или биокосной – почва, водоем и т.п.), связанными между собой обменом веществ и энергии.

Понятие экосистемы применимо к объектам разной сложности и размеров. Примерами экосистем могут быть пруд с обитающими в нем рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, растениями, донными отложениями, с характерными для него изменениями физических, химических и физико-химических параметров, с определенной биологической продуктивностью и т.п., лес, парк и т.д. Самой крупной экосистемой является биосфера Земли. Биосфера охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Т

7

ермин «экология» предложил в 1866 г. немецкий зоолог Э.Геккель (16.2.1834.-9.8.1919). Он определил экологию как «общую науку об отношениях организмов к окружающей среде, куда мы относим в широком смысле все “условия существования”». Вопросы экологии, т.е. взаимодействие организмов с ОС занимали ученых со времен Древней Греции и Рима. Тем не менее, как отрасль науки экология в форме биоэкологии сформировалась в середине XIX в.

На первом этапе развития (до 20-х годов XX в.) объектом изучения экологии был в основном животный и растительный мир. Основные труды этого периода принадлежат Ч.Дарвину, Э.Геккелю, К.Мёбиусу. В России в области экологии работали К.Ф.Рулье, Н.А.Северцев.

Второй этап (от 20-х до 50-х годов XX в.) характеризуется дальнейшим развитием работ в области биологии. В этот период были сформулированы ряд важнейших понятий (биомасса, фитоценоз, сукцессия, экологическая ниша, биотический потенциал, принцип конкурентного исключения). Большое внимание было уделено изучению роли организмов в круговороте веществ и трансформации энергии в природе. Крупнейшим достижением явилось создание русским, советским ученым В.И.Вернадским (12.3.1863.-6.1.1945, выдающийся философ, минералог, кристаллограф, основоположник геохимии, биогеохимии, радиогеологии, создатель учения о ноосфере) учения о биосфере. Идеи В.И.Вернадского оказали огромное влияние на развитие экологии. Их значение было в полной мере осознано в 50-60 гг. ХХ в., когда стала ясна угроза глобальных нарушений в биосфере, вызванных деятельностью человека.

Третий этап развития экологии (60 гг. ХХ в. – наст.время) характеризуется бурным ростом экологических исследований по всем направлениям. Причиной явилось осознание угрозы, создаваемой развитием производительных сил современного общества, окружающей среде. В результате деятельности человека реальностью становится возможность такого изменения условий ОС, которое может привести к исчезновению на Земле человека. Основные работы этого периода принадлежат Б.Коммонеру, Д.Одуму, С.С.Шварцу, А.Молчанову и многим другим.

И

8

з определения экологии как науки следует, что круг ее интересов чрезвычайно широк. Экология может быть подразделена на общую экологию, исследующую основные принципы организации и функционирования различных надорганизменных систем, и частную экологию. Последняя изучает конкретные группы определенного таксономического ранга (группы организмов). Экология может быть классифицирована по уровням организации надорганизменных систем (популяционная экология, экология сообществ (биоценология), биогеоценология). Частная экология состоит из экологии животных и экологии растений. Существует и более дробное деление частной экологии. Известно деление экологии на аутоэкологию, исследующую взаимоотношение отдельных видов со средой, и синэкологию, изучающую сообщества и биогеоценозы (комплексы живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии).

Детальное подразделение отраслей экологии громоздко. Ограничимся наиболее простой классификацией:

1) биоэкология – экология микроорганизмов, грибов, простейших, животных и палеоэкология (эволюционная экология);

2) экология систем – тундр, пустынь, полупустынь, лесов, степей и т.п., а также радиационная и химическая экология;

3) экология человека историческая, археологическая, собственно человека, города (урбоэкология), промышленная, сельскохозяйственная, инженерная, рекреационная, правовая, экономическая и т.п.

Д

9

о середины ХХ века экология была преимущественно разделом - биологии. Колоссальный рост интереса к проблемам экологии был вызван огромным увеличением населения Земли (906 млн. в 1800г – 5,5 млрд в 1993г и 6 млрд в 2000г), урбанизации (10% городского населения в 1900 г и более 50% в 2000г) с одновременным беспрецедентным ростом уровня жизни, и, как следствие, колоссальным расширением материального производства. Масштабы выброса побочных продуктов производства и жизнедеятельности человека стали сравнимыми с масштабами материальных и энергетических потоков циркулирующих на нашей планете. Человечество превратилось в силу, способную существенно влиять на равновесие природных процессов. Негативное воздействие человека на природу оказалось столь серьезным, что обозначились реальные перспективы деградации окружающей среды до неприемлемого для человечества уровня. Было установлено влияние экологических факторов на физическое и психическое здоровье человека и на генофонд человеческой популяции. Отсюда вытекает основная задача экологии – детальное изучение количественными методами основ структуры и функционирования природных и созданных человеком (техногенных) систем. На этой основе человечество должно выработать стратегию как максимум устойчивого развития или как минимум стратегию сохранения достигнутого, а также найти пути достижения этих целей. Приемлемая альтернатива для человечества отсутствует, хотя для окружающей среды пути развития человечества безразличны. Основные трудности представляет поиск путей осуществления стратегии устойчивого развития человечества. В условиях современной политической организации человеческого общества это практически невозможно. Это связано с существованием огромного количества суверенных государств, функционирующих на основе различных политических систем и различных морально-этических принципах с противоречивыми или даже находящимися в конфликте интересами и резко различающимся уровнем жизни. Решение этой проблемы возможно на путях создания наднациональных органов управления (мирового государства, глобальной экономики). Сложности на этом пути велики. Некоторый оптимизм внушают процессы объединения, происходящие в Европе. Мощным стимулом решения проблемы является простой факт: экологические проблемы будут решены в конечном итоге человеком в своих интересах или природой независимо от интересов человека.

Роль экологии на современном этапе развития человеческого общества трудно переоценить. Экология имеет в своем распоряжении большой объем информации о процессах связывающих живую природу и, прежде всего, человека с неживой материей нашей планеты. Степень изученности этих процессов достаточна для получения прогнозов развития на ближайший период и определения практических мер для стабилизации или улучшения экологической ситуации на планете, в отдельных регионах или на конкретных предприятиях. Научная и техническая сторона экологических проблем хорошо изучена. Технические решения абсолютного большинства, если не всех экологических проблем существуют. Более серьезные трудности существуют при решении политических, экономических, демографических и психологических аспектов проблем экологии. Острота некоторых из этих проблем может быть снижена через развитие экологического образования, повышение экологической информированности общества. Пути решения других проблем неясны и вряд ли возможны в обозримой для одного поколения перспективе. Процессы решения экологических проблем могут быть ускорены, если пессимистические прогнозы развития цивилизации оправдаются. Серьезной проблемой является одно: будут ли своевременно приняты и выполнены необходимые решения или «точка возврата» будет пройдена.

Б

10

урное развитие экологии и повышенное внимание к экологическим проблемам связано исключительно с влиянием изменения экологических факторов на физическое и психическое здоровье человека и на генофонд человеческих популяций. Среди этих факторов отметим прямое и побочное влияние производственной деятельности на состав и свойства атмосферы, тепловой режим планеты, фон радиоактивности, загрязнение Мирового океана и водоемов суши, уменьшение запасов пресной воды, сырья и энергетических ресурсов, выделение биохимически неразлагаемых отходов, разрушение природных ландшафтов и т.п. Это ставит вопрос об управлении и рационализации взаимоотношений человека и природы. Рассматриваются два основных пути решения экологических проблем общества.

Один из них – пессимистический – основан на доктринах «ограниченного роста», «устойчивого состояния» и т.п. Иногда этот путь толкуется, как необходимость резко ограничить либо вообще приостановить технико-экономическое развитие. Вся история человечества доказала, что отказ от развития ведет в тупик. Однако этот путь можно рассматривать и как ограничение количественного роста при продолжении качественного развития. Очевидно, что при наличии соответствующих условий это направление может быть вполне перспективным.

Оптимистическая оценка будущего человечества видит решение экологических проблем на путях радикальной перестройки технологии, создания новых технических средств и технологических процессов, приемлемых с экологической точки зрения. Среди таких технических решений модель замкнутых производственных циклов, альтернативной энергетики, водородной энергетики и др. История научно-технического прогресса XVI-XX веков и научно-технической революции ХХ века свидетельствует о том, что чисто технических решений социальных проблем не существует. Многократное увеличение производства, создание таких технических возможностей, о которых человечество и не мечтало, не сделало жизнь людей счастливее и безопаснее, не исключена даже возможность исчезновения человеческой популяции. Очевидно также, что условия нашей планеты ставят количественные ограничения производству энергии и выбросов в окружающую среду. Следовательно, концепция «устойчивого состояния» будет реализовано и вопросом является только параметры этого состояния. Таким образом, решение экологических проблем человечества может быть достигнуто только сочетанием дальнейшего научно-технического прогресса и достижения устойчивого состояния, понимаемого как прекращение количественного роста и продолжение качественного развития. Это потребует колоссальной перестройки социально-политического устройства планеты и серьезного изменения системы человеческих ориентиров и ценностей.

11