Тема 1.1 Значение экологии как биологической науки

Экология в переводе с греческого oikos – дом, logos – наука, дословно наука о природном доме. Понятие «экология» ввел немецкий биолог Эрнст Геккель 14 сентября 1866 года. В своей книге «Всеобщая морфология организмов» он дал следующее определение: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организмов к окружающей среде, куда мы относим все условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы.

При рассмотрении данной темы необходимо выделить основные этапы развития экологии.

Первый этап – зарождение и становление экологии как науки (до 60-х гг. XIX), где накапливались данные о взаимодействии живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения. В работах многих ученых представлены экологические сведения (А. Реомюр, А. Трамбле, И. И. Лепехин, А. М. Миддендорф, С. П. Крашенинников, Ж. Бюффон, К. Линней, Ж.-Б. Ламарк,, Т. Мальтус и др.)

Второй этап – оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний. Это Ра боты многих ученых (К.Ф. Рулье, Н.А. Северцов, В.В. Докучаев, Ч. Дарвин, В. Шелфорд, В.И. Вернадский, А. Тенсли, В.Н. Сукачев, Д.Н. Кашкаров и др.)

Третий этап - превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науку об охране природной и окружающей человека среды. Этот период развития экологии связан с именами таких ученых, как Ю. Одум, Р. Уиттекер, Б. Небел, Ю.А. Израэль, Ю. Н. Куражковский, Н.Ф. Реймерс и др.

Первые природоохранные акты на Руси (IX-XII в.в.) - свод законов Ярослава Мудрого «Русская Правда», где были установлены правила охраны охотничьих угодий.

XIV-XVII века существовали охраняемые территории, где были запрещены хозяйственные рубки, их называли «засечные леса». При Петре I началось изучение богатейших природных ресурсов России.

Контрольные вопросы

1. Что понимают под экологией?

2. В чем функциональные различия и задачи теоретической и прикладной экологии?

3. Назовите этапы исторического развития как науки.

4. Роль ученых в становлении и развитии экологии.

5. Когда были изданы первые природоохранные акты на Руси?

Тема 1.2 Взаимодействие организма и среды

При рассмотрении данной темы надо иметь представление о таких понятиях как среда обитания, экологические факторы их классификация, адаптация организмов, закон действия экологических факторов.

Среда обитания организма - это совокупность абиотических и биотических условий его жизни.

На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную, организменную. Водная среда была заселена первой. Затем живые организмы освоили наземно-воздушную, создали и заселили почву. К почвенной среде обитания относят и горные породы поверхностной части литосферы. Паразиты и симбионты освоили организменную среду.

Экологические факторы - это отдельные элементы среды обитания, которые воздействуют на организмы. Экологические факторы бывают абиотическими (климатические, геологические, орографические, эдафические, гидрологические), биотические (воздействие живых организмов друг на друга). В зависимости от воздействующего организма биотические факторы делят на фитогенные (влияние растений), зоогенные (влияние животных) и микробогенные (влияние микроорганизмов). Деятельность человека, приводящая к воздействию на живые организмы, изменению среды их обитания - это антропогенные факторы.

Адаптации - различные приспособления к среде обитания, которые вырабатываются у организмов в процессе эволюции. Пути приспособления организмов к окружающей среде: активный, пассивный, избегание неблагоприятных факторов. Типы адаптации: морфологические, физиологические, этологические.

По отношению к каждому фактору выделяют: зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма.

По отношению к условиям освещенности растения делят на следующие экологические группы: гелиофиты, сциофиты, факультативные гелиофиты. Для животных свет - это условие ориентации. Животные бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

От температуры окружающей среды зависит температура организмов. Выделяют организмы: криофилы, термофилы, пойкилотермные, гомойотермные.

Для протекания в организме обмена веществ и его нормального функционирования необходим такой экологический фактор как вода. Среди живых организмов по отношению к воде выделяют: гигрофилы, ксерофилы, мезофиллы.

Водные организмы по типу местообитания и образу жизни объединяются в следующие экологические группы: планктон, нектон, бентос, перифитон,.

По степени связи с почвой как средой обитания животных объединяют в три экологические группы: геобионты, геофилы, геоксены.

Правило Аллена: выступающие части тела теплокровных животных в холодном климате короче, чем в теплом, чтобы отдавать в окружающую среду меньше тепла.

Правило Бергмана: у теплокровных животных средние размеры тела особей больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала вида.

Правило Глогера: окраска животных в холодном и сухом климате сравнительно светлее, чем в теплом и влажном.

«Законы» экологии Коммонера: 1) все связано со всем; 2) все должно куда-то деваться; 3 ) природа «знает» лучше; 4) ничто не дается даром.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные среды обитания живых организмов.

2. Расположите среды обитания по очередности их возникновения (освоения) живыми организмами.

3. Дайте характеристику каждой из сред обитания.

4. Какая из сред обитания наиболее гетерогенная в пространстве и во времени?

5. Что такое адаптация?

6. Какие пути приспособления организмов вы знаете?

7. Что такое экологические факторы? Как их классифицируют?

8. Перечислите основные правила экологии.