§ 1.3 Основные термины и понятия экологии
Экология [греч. ойкос – дом, родина; логос – наука, учение] – наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и окружающей средой, в которой они обитают. Термин «экология» ввел в научный обиход в 1866 г. основоположник экологии Эрнст Геккель (1834-1919) – немецкий зоолог и эволюционист, последователь Ч. Дарвина.
Окружающая среда – совокупность конкретных естественных и искусственных условий в которых обитает данная особь или вид. Это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.
Охрана окружающей среды – комплекс мероприятий (международных, юридических, технических, организационных, морально-этических, философских, экономических) направленных на сохранение здоровья человечества, на рациональное использование природных ресурсов, на предотвращение загрязнения биосферы и обеспечения ее устойчивого развития.
Биосфера- [греч. биос – жизнь, сфера – мир] – наружная оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образующие среду обитания живых организмов.
Впервые термин «биосфера» появился в трудах австрийского биолога Э. Зюсса в 1875 г. Однако, только в 1926 концепция биосферы получила развитие в трудах русского ученого В.И. Вернадского, основателя и первого президента академии наук Украины.
Популяция [лат. populus – народ] – группа организмов, относящаяся к одному виду и занимающая определенную область, которую называют ареалом.
Сообщество или биоценоз – [греч. биос – жизнь] – совокупность популяций разных видов животных, растений и микроорганизмов.
Экологическая ниша – совокупность условий необходимых для существования популяций.
Биота – вся совокупность живых организмов входящих в состав биосферы.
Тема № 2 Основы учения о биосфере. Концепция ноосферы
§ 2.1 Основы учения о биосфере
Учение о биосфере принадлежит к важнейшим теоретическим достижениям человечества; на его основе осуществляется взаимодействие общества и природы.
Биосфера – «область жизни», пространство на поверхности земного шара, в котором распространены живые существа. Термин был введен 1875 году австрийским геологом Эдуардом Зюссом. Обсуждая особенности Земли, как планеты, он писал: «Одно кажется чужеродным на этом, большом, состоящим из сфер в небесном теле, а именно органическая жизнь…. На поверхности материков можно встретить самостоятельную биосферу». Э. Зюсс, таким образом, рассматривал биосферу в чисто топологическом смысле – как пространство, заполненное жизнью. Термин вошел в обиход, не имея четкого определения.
Еще раньше, в 1802 году, знаменитый французский ученый Ж.Б. Ламарк, не употребляя термина «биосфера», отметил планетарную роль жизни в формировании земной коры, как настоящее время, так и в прошлые этапы истории планеты, предвосхитив, таким образом, современный взгляд на это понятие. На рубеже 19-20 веков идея о глобальном влиянии жизни на природные явления была обоснована в трудах крупнейшего ученого – почвоведа В.В. Докучаева.
Развернутое учение о биосфере создано и разработано академиком В.И. Вернадским, опубликовавшим в 1926 г. свой классический труд «Биосфера». Принципиальные положения учения В.И. Вернадского о биосфере органически сочетают подходы его предшественников. С одной стороны, он рассматривает биосферу как оболочку Земли, в которой существует жизнь. В этом плане В.И. Вернадский различает газовую (атмосфера), водную (гидросфера) и каменную (литосфера) оболочки земного шара, как составляющие биосферы, области распространения жизни (см. рис.2.1). С другой стороны, В.И. Вернадский подчеркивал, что биосфера – не просто пространство, в котором обитают живые организмы, а ее состав определяется деятельностью живых организмов, представляет собой результат их совокупной химической активности в настоящем и прошедшем.
1
80
км
Ионосфера
Мезосфера
20
6
г. Эверест, 8848 м
8
1
Тропосфера
6
2
4
3
5
4
2
Литосфера
3000 м
Нефтяные воды
(присутствуют бактерии)
9
11028 м
Рис. 2.1 Строение биосферы.
На рис. 2.1 цифрами обозначено: 1 – граница распространения животных; 2 – граница распространения высших растений; 3 – луга, леса; 4 – почва (0.1 … 1.5 м); 5 – биогеосфера «пленка жизни»; 6 – озоновый «экран»; 7 – эвфотическая зона; 8 – афотическая зона; 9 – донные отложения.
Биосфера подразделяется на:
Эубиосфера – область, где живое вещество локализовано постоянно (12 … 17 км);
Парабиосфера – область выше эубиосферы;
Метабиосфера – область ниже эубиосферы.
В последних двух живые существа могут попадать лишь случайно.
Озоновый слой (озоносфера) – слой атмосферы в пределах стратосферы, с наибольшей плотностью молекул озона (О3) на высоте 22-26 км (у полюсов 7-8 км, а у экватора 17-18 км максимальное – 45-50 км).
Рассмотрим более подробно основные положения учения В.И. Вернадского о биосфере.
Всю совокупность живых организмов В.И. Вернадский обозначил термином «живое вещество», противопоставляя его «косному веществу», к которому он относил все геологические образования, не входящие в состав живых организмов и не созданные ими. Третья категория вещества в биосфере, по В.И. Вернадскому – это «биокосное вещество». Сюда он причислял комплекс взаимодействующих живого и косного веществ (органические воды, нефть и т.д.; важнейшее значение как биокосное вещество имеет почва). Наконец, существует «биогенное вещество» – биологические породы, созданные деятельностью живого вещества (известняки, каменный уголь и т.д.). В.И. Вернадский считал, что земная кора представляет собой остатки былых биосфер.
Основным отличием живого вещества от косного является охваченность его эволюционным процессом, непрерывно создающим новые формы живых существ. Многообразие форм жизни и их многофункциональность создают основу устойчивого круговорота веществ и потоков энергии. В этом состоит залог устойчивости биосферы как уникальной оболочки земного шара.
Таким образом, биосфера, по В.И. Вернадскому, представляет собой одну из геологических оболочек земного шара, глобальную систему Земли, в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью всех живых организмов – живого вещества.
Человечество входит в эту систему как ее составляющая часть. «Человечество, как живое вещество неразрывно связано с материально-энергетическими процессами, определяющими геологической оболочки Земли – с ее биосферой. Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну минуту» (В.И. Вернадский 1944 г.).