Тема 17.

Основные понятия и законы экологии.

Глобальный экологический кризис конца ХХ в.

Термин «экология» был предложен во 2-й половине XIX века не-

мецким биологом Э. Геккелем для раздела биологии, изучающего

взаимодействия живых организмов между собой и со средой обита-

ния (греческий корень «ойкос» означает дом, жилище, местообита-

ние).

Приведем основные определения экологии.

Биоценоз – это совокупность всех живых организмов данного места

(территории, акватории), связанных трофическими цепями.

Биотоп – неживая среда обитания биоценоза.

Биогеоценоз (экосистема) – биоценоз вместе со средой обитания,

т.е. биоценоз + биотоп. Примеры экосистем: лес (хвойный или листо-

падный), луг, река, озеро, морская толща или морской берег и т.д.

Биосфера – совокупность экосистем Земли (см. Тему 16).

Свойства экосистем: способность к самовоспроизведению и устой-

чивость. Если не вмешиваться в жизнь экосистемы, она будет само-

стоятельно существовать и развиваться. Это отличает природные

экосистемы от искусственных, созданных человеком агроценозов

(например, засеянное поле, молочная ферма), которые неустойчивы

и не способны к самовоспроизведению.

Некоторые законы классической, т.е. биологической экологии:

1. Закон Эшби: чем экосистема разнообразнее, тем она устойчивее.

В Теме 16 уже подчеркивалось, что многообразие биосферы – это ос-

нова ее устойчивости. Становится ясно, что уменьшение биоразнооб-

разия, т.е. быстрое вымирание видов, ведет к неустойчивости био-

сферы.

Концепции современного естествознания

71

2. Закон ограничивающего фактора (минимума Либиха): наиболее

значим тот из факторов внешней среды, который больше всего от-

клоняется от оптимальных для организма значений, поскольку от

него в данный момент зависит выживание особей.

3. Закон

незаменимости

биосферы: биосфера – это единственная

система, обеспечивающая устойчивость среды обитания, т.е. это наш

общий для всего живого и единственный дом. Биосферу не в состоя-

нии заменить созданная человеком техносфера.

4. Закон физико-химического единства живого вещества: при всем

разнообразии живых организмов Земли они настолько сходны по

физико-химическим параметрам, что вредное для одних воздействие

вредно и для других.

5. Закон однонаправленности потока энергии: 90% энергии, полу-

чаемой продуцентами, рассеивается в виде теплоты, и только 10%

передается консументам на каждой ступени трофической цепи. По-

скольку обратный поток энергии (от редуцентов к продуцентам) ни-

чтожно мал (максимум 0,35 от поступившей энергии), нельзя гово-

рить о круговороте энергии, энергетический поток направлен только

в одну сторону.

6. Закон необратимости эволюции Л. Долло: организм (популяция,

вид) не может вернуться к первоначальному виду, от которого он

произошел, даже если ему вернуть первоначальную среду обитания.

7. Закон (принцип)

исключения

Гаузе: два вида не могут сосуще-

ствовать в одном месте, если их экологические потребности идентич-

ны, т.е. если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

8. 4 закона экологии американского эколога Б. Коммонера:

1) Все связано со всем. Фактически это повторение основной

идеи учения В. И. Вернадского.

2) Все должно куда-то деваться. Это мысль об отходах матери-

ального производства и быта человека: мы выбрасываем от-

ходы в биосферу, т.е. фактически выкидываем их себе на го-

лову (человек – часть биосферы, биосоциальное существо, он

принадлежит природе и обществу; загрязняя биосферу, мы

убиваем себя).

3) За все надо платить, и не только в смысле платы за пользо-

вание природными ресурсами. Слово «платить» подразумева-

ет «расплачиваться»: за ошибки по отношению к природе од-

ного поколения будут расплачиваться потомки.

4) Природа знает лучше, ее не надо покорять и обуздывать, че-

ловек как биосоциальное существо должен вписаться в био-

Разумова Е.Р.

72

сферу, находиться с ней в гармонии. Увы, сегодняшний гло-

бальный экологический кризис, в котором сейчас пребывает

все человечество, свидетельствует о совсем противоположных

взаимоотношениях природы и общества.

Глобальный экологический кризис конца ХХ века

Во второй половине ХХ века человечество, которое во все преды-

дущие эпохи воспринимало биосферу только как источник ресурсов

для своей хозяйственной деятельности, постепенно начало осозна-

вать, что дальше так продолжаться не может и надо что-то предпри-

нимать для сохранения биосферы.

Из узкого раздела биологии экология превратилась не только в

самостоятельную комплексную науку, но и стала одной из главных

общечеловеческих проблем – такой, как сохранение мира и между-

народной безопасности, освоение космоса, борьба с международным

терроризмом и т.п.

Кроме чисто биологического научного аспекта, у экологии появи-

лись прикладная (охрана природы) и социально-экономическая (соз-

дание экономической и законодательной базы охраны природы)

функции. Нынешние экологические проблемы имеют не националь-

ный, а планетарный масштаб.

Каковы же основные составляющие глобального экологического

кризиса конца ХХ – начала ХХI в?

1. Загрязнение биосферы производственными и бытовыми отхода-

ми. Основные вещества, загрязняющие атмосферу, – это угарный газ

(продукт неполного сгорания, является высокотоксичным вещест-

вом), углекислый газ (образуется при сжигании любого топлива, не-

токсичен, но его чрезмерное накопление в стратосфере обуславлива-

ет парниковый эффект), оксиды серы и азота, содержащиеся в про-

мышленных выбросах (виновники «кислотных дождей»). Гидросфера

и ландшафт загрязняются главным образом нефтью и нефтепродук-

тами, соединениями тяжелых металлов (ртути, кадмия и свинца),

хлорорганическими соединениями (в основном пестицидами, приме-

няемыми для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве) и радио-

активными отходами, образующимися при работе атомных электро-

станций, а также в результате конверсии (ядерного разоружения).

2. Истощение запасов невозобновляемых ресурсов (нефти и при-

родного газа при нынешних темпах добычи едва хватит до конца

ХХI века, угля и руд металлов – на 2–3 столетия).

Концепции современного естествознания

73

3. Природное воспроизводство возобновляемых ресурсов (лесов,

животного мира) сильно отстает от их уничтожения (особенно это

касается лесных массивов, которые являются легкими планеты).

4. Уменьшение биоразнообразия, т.е. быстрое, происходящее в те-

чение столетия вымирание многих видов растений и животных, за-

носимых в Красную книгу (в ходе естественной биологической эво-

люции это происходит за миллионы лет). А приведенный выше за-

кон Эшби гласит: чем экосистема разнообразнее, тем она устойчивее.

Значит, биосфере Земли грозит сначала неустойчивость, а затем и

гибель.

5. Сокращение пахотных земель за счет урбанизации (роста горо-

дов), строительства транспортных сетей (железных, автомобильных и

трубопроводных), роста количества свалок.

6. Демографический взрыв – сильный рост населения планеты в

отдельных ее регионах (Китай, Индия, африканский и южноамери-

канский континенты). В ХХ веке численность населения планеты

увеличилась с 1 млрд в 1900 г до 6 млрд в 2000, т.е. в 6 раз. Наряду с

сокращением пахотных земель это грозит голодом части человечест-

ва (уже сейчас по различным данным до 10% населения Земли голо-

дает).

Пути выхода из сложившейся экологической ситуации были наме-

чены на второй Конференции ООН по проблемам окружающей сре-

ды, состоявшейся в 1992 году в Рио-де-Жанейро, где была принята

Концепция устойчивого экономического развития. В 1996 г. эта Кон-

цепция принята в России. Но подробный рассказ о ней уже выходит

за рамки данного курса.

Контрольные вопросы по Теме 17:

1. Что такое экосистема и каковы ее свойства?

2. Кто ввел в науку термин «экология»?

3. В чем суть глобального экологического кризиса конца ХХ в.?

Литература: 1, 2, 5, 12, 21, 22.

Разумова Е.Р.

74