Глава 21 экология как наука. Структура и эволюция биосферы в целом

Дарвинизм и экология. Структура биосферы и закономерности эволюционного процесса. Современная синтетическая теория эволюции.

1. Дарвинизм и экология

В середине 20-х годов нашего века наряду с синтезом дарвинизма с генетикой началось формирование другого направления - экологического, базирующегося на принципах системности, организованности и устойчивости живой природы и отдельных организмов. Экология — наука, изучающая соотношение организмов с условиями среды и формы их приспособления к условиям существования. К ее возникновению привел дарвинизм, а затем сама экология способствовала его развитию, давая конкретный материал для изучения борьбы за существование и естественного отбора. Название новой науки (экология) дал Э. Геккель в 1879 г.

Экология раскрывает структуру и закономерности эволюции биосферы в целом, изучая взаимосвязи по цепочке: особь → популяция → вид → биоценоз → биогеоценоз → биосфера. Особь в этой системе играет роль лаборатории новообразований, популяция представляет первичную ячейку деятельности естественного отбора, элементарную эволюционную единицу, биогеоценоз содержит все основные компоненты биотического круговорота; биосфера — сама жизнь во всем ее многообразии и целостном эволюционном процессе. Новое появляется в особи, а его конечная судьба и значение определяются биосферой.

Экологию разделяют на аутэкологию и синэкологию. Первая изучает взаимоотношения между видами и средой, вторая - между самими видами в составе биоценоза. Аутэкология изучает формы адаптации как результат естественного отбора, а синэкология раскрывает конкретные формы борьбы за существование. Конечно, обе ветви экологии взаимосвязаны и их разделение относительно. Особое значение для экологии имеет понятие популяции (его значение раскрыто в предыдущей главе). Иногда экологию прямо определяют как биологическую дисциплину, исследующую «закономерности жизни популяций того или иного вида в конкретной среде их обитания».

Под биоценозом понимается совокупность популяций разных видов, обитающих совместно на одной территории и поэтому находящихся в контакте друг с другом. Между ними могут быть отношения хищника и жертвы, нейтральные, взаимного содействия, взаимопомощи (мутуализма), паразитизма и т.п. В созданном В.Н. Сукачевым и его школой учении о биогеоценозах дается анализ всего многообразия отношений между организмами разных видов, слагающими биоценоз (растениями, животными, микроорганизмами), почвой и всеми абиотическими факторами среды. Мощным фактором видообразования является географическое расселение организмов. Биогеографические исследования установили ряд закономерностей эколого-географической изменчивости (например, установлено, что выступающие части тела — уши, хвост и др. — оказываются более короткими в холодных областях и более длинными в жарких).

До В.И. Вернадского под биосферой понималась совокупность всех живых организмов на Земле. В.И. Вернадский обратил внимание на неразрывность живых и неживых систем и утвердил трактовку биосферы как единой системы живого и неживого, активно влияющих друг на друга. Жизнь, по Вернадскому, не только зависит от среды, но и сама производит колоссальную геохимическую работу. Биосфера - это сфера жизни в земной коре, воде и воздухе, простирающаяся примерно от 10 км вглубь Земли до 30 км над Землей.