I морегулюються за рахунок наявності в них різноманітних зворотних зв'язків.
| Принцип еволюції полягає в незворотних змінах живих організмів.
і Принцип адаптації проявляється в наявності сукупності морфологічних, фізіологічних
та популяційних особливостей живих організмів, що забезпечує існування того чи іншого
•• виду в певних умовах середовища.
І Інша форма елементарних об'єктів в екології — це абіотичні компоненти, що вхо-
; дять до складу екосистем та біосфери. Вони різноманітні та численні і в цілому склада-
| ють так званий екотоп. До їх числа належать сонячна радіація, газовий склад повітря,
І волога, сукупність елементів мінерального живлення та багато інших.
, Існує багато варіантів класифікації абіотичних факторів середовища. До кліматичних
|, факторів відносять звичайно ті, що зв'язані з атмосферою та сонячною радіацією (темпе-
I ратура, освітленість, вологість повітря, вміст в повітрі кисню та вуглекислого газу, вітер
та ін.). Деякі з цих факторів чинять пряму дію на рослини та тварини, інші впливають на
них опосередковано, а треті поєднують прямий та опосередкований вплив. Наприклад,
концентрація вуглекислого газу в повітрі є безпосередньо діючим фактором, оскільки
вуглекислий газ поглинається при фотосинтезі. Вітер виступає як прямодіючий фактор, в
той момент, коли він забезпечує перенесення пилку у вітрозапильних рослин або розно-
сить плоди анемохоріє, але одночасно він виступає і як опосередковано діючий фактор у
тих випадках, коли висушує грунт або спричинює вітрову ерозію.
До едафічних факторів належить більшість ґрунтових параметрів: кількість у грунті
елементів мінерального живлення, вміст гумусу, насиченість грунту повітрям і хімічний
склад цього повітря, рН ґрунтового розчину та ін. Едафічні фактори також можуть мати
пряму та опосередковану дію.
Біотичні фактори включають в себе весь комплекс впливу на даний живий організм,
що виникає в результаті його співіснування з іншими рослинами і тваринами.
У цілому, наявність постійного обміну речовинами між рослинами і тваринами, з
одного боку, та їхнім середовищем, що включає в себе кліматичні, едафічні та біотичні
фактори, з іншого боку, веде до виникнення різноманітних та тонких зв'язків в системі
«організм — середовище». Єдино, що ці зв'язки охоплюють, перш за все, ту частину
екологічного простору — екотопа, яка безпосередньо оточує живий організм, контактує з
ним. Виникає комплексна система, яка включає в себе сам організм та елементи сере-
довища, що складають його найближче оточення. За пропозицією італійського вченого
Д.Негрі (1914), цей комплексний об'єкт отримав назву екоїд. У межах екоїда середови-
ще не тільки активно використовується живим організмом, але й суттєво змінюється під
його впливом Тому було запропоновано стосовно до рослин називати абютічну частину
екоіда фітогенним полем. Поняття екоїда та фітогенного поля виявилося досить ко-
рисними при аналізі аутеколопчних закономірностей на рівні окремих організмів
Як екоіди рослини та тварини входять до екосистем більш високого Ієрархічного
рівня, а останні формують біосферу У результаті утворюється досить визначений набір
бюекосистем, які й виступають об'єктами досліджень еколопв-професюналів особини
— екоіди — популяції — екосистеми — біосфера Це проілюстровано на рис.З Видно, що
різноманітність структурних одиниць, які можуть бути виділені у природі, досить велика,
а одні й ті ж самі об'єкти можуть належати до різних типів біологічних Ієрархій
Концепція біологічної Ієрархії не зводить до простого ускладнення об'єктів при
переході від нижчих до вищих ланок Ієрархії У міру підняття Ієрархічною драбиною в них
з'являються нові властивості, які були відсутніми на попередніх рівнях Ієрархії
Поява нових властивостей при переході від одного рівня організації до Іншого отри-
мала назву принципу емерджентності Відповідно до цього принципу властивості та функції
об'єктів вищих рівнів організації включають у себе властивості та функції нижчих ланок
даного Ієрархічного ряду Але вони не зводяться до них Так, властивості та функції такої
екосистеми, як ліс, не можуть бути зведеними до властивостей та функцій окремих
організмів — дерев, що складають ліс Здатність багатьох типів лісу до самовідновлення
після вирубки через заміну порід — це властивість екосистеми, але не особин
Залежно від підходу до вивчення природи може бути сформовано декілька різних •
видів Ієрархії Основні з них представлені на рис 3 Для зоолога, який вивчає різноманіття ш\
форм життя, основною виявиться Ієрархія типу «організм — сусідство — популяція — •
вид» Дослідження законів сумісного життя рослин вимагає усвідомлення Ієрархи типу
«особини — консорції — ценотичні популяції — біоценози» Але основними ланками
екологічної структурної Ієрархії є організми, популяції та екосистеми Аналіз різних
видів біологічної Ієрархії засвідчує, що рівень організованості біологічних та екологічних
систем знижується в міру підвищення їхнього місця в Ієрархії На нижчих ланках Ієрархії
системи жорстко організовані, на вищих — все більш І більш крихкі
1.5. Методи екологічних досліджень
Екологія — це комплексна наука Вона використовує широкий арсенал різноманітних
методів, які можна поділити на три основні групи
1. Методи, за допомогою яких збирається інформація про стан екологічних
об'єктів: рослин, тварин, мікроорганізмів, екосистем, біосфери.
2. Методи обробки отриманої інформації, згортання, стиснення та узагальнення.
»3. Методи інтерпретації отриманих фактичних матеріалів.
Будь-яке екологічне дослідження починається зі спостережень, відмінною рисою
яких є невтручання спостерігача в процеси, що відбуваються Такі спостереження мо-
жуть здіснюватися, так би мовити, неозброєним оком, що було характерним для екології
першої половини XX століття В останні десятиріччя екологічні спостереження ведуться
Із застосуванням різноманітних приладів та технічних засобів Це вже начебто І не спо-
стереження в побутовому значенні цього слова, а отримання Інформації про стан об'єктів
У сучасній екології спостереження за допомогою приладів — один з основних методів
дослідження Шлях до нього був досить довгим Він йшов від мальовничих описів картин
природи, чудові взірці яких зустрічаються в працях А.Гумбольдта, А.Уоллеса, Ч.Дарвіна
в першій половині XIX століття, до сучасних комп'ютерних баз даних видового складу,
параметрів середовища тих чи Інших екосистем Для вивчення властивостей природного
середовища — повітря, води та грунту застосовуються досить різноманітні прилади та
устаткування, до обслуговування яких доводиться залучати спеціально підготовлені
Інженерні кадри Специфічні також І методи вивчення живих організмів Для їх реалізації
необхідні спеціалісти — біологи
Особливістю сучасних екологічних спостережень за допомогою приладів є їхня
комплексність та довгостроковють, коли на одній І тій же ділянці екосистеми ведуться
протягом досить великого відрізку часу спостереження за живими організмами та факто-
рами середовища Для реалізації комплексних спостережень засновуються спеціальні
стаціонари, що розміщуються в типових І особливо характерних біотопах так, щоб вони
давали найбільш характерну Інформацію про екосистему
Окрім комплексних спостережень на стаціонарах може проводитись глобальний
моніторинг екосистем І біосфери в цілому Так, серією стаціонарів був організований
глобальний моніторинг концентрації вуглекислого газу в атмосфері За допомогою літаків,
супутників та спеціальних ракет проводиться моніторинг стану озонового екрану нашої
планети
Як міждисциплінарна наука екологія широко застосовує методи експерименту Його
суть полягає в тому, що до екосистеми свідомо вноситься звичайно якась одна зміна І,
через деякий час, зіставляються результати спостережень на контрольній (вона обов'яз-
кова) та експериментальній ділянках екосистеми Але такі класичні однофакторні експе-
рименти в екології мало реальні Тут більш придатні багатофакторні експерименти, коли
змінюються значення одразу багатьох факторів, а стан екосистеми в кінці експерименту
оцінюється за її багатьма параметрами.
Екологія широко використовує результати стихійних експериментів, що «ставить»
сама природа або ж вони є наслідком виробничої діяльності людини. Відоме виверження
вулкану Кракатау, що відбулося на прикінці XIX століття, знищило все живе на ряді островів
Південно-Східної Азії. Ці острови були використані для вивчення природного ходу заро-
стання та заселення вулканічних покладів. Чимало корисної інформації додає вивчення
масових вирубок лісу, створення великих водосховищ і т.п.
У результаті спостережень та експериментів у розпорядженні еколога накопичується
сукупність наукових фактів. Але за науковий факт не можна приймати результати будь-
якого спостереження. Важливим критерієм достовірності результатів спостережень та
експериментів є їхня відтворність. Вона досягається, як правило, багаторазовими повто-
реннями спостережень та експериментів. Результати таких повторюваних спостережень
або обліків у сукупності складають так звану вибірку. Відповідна статистична обробка
даних дослідження дозволяє оцінити рівень статистичної достовірності результатів та
вважати їх науковим фактом.
Певним джерелом фактів для еколога є літературні дані та службова інформація.
Використання літературних даних цілком допустиме з урахуванням репутації автора та з
посиланням на нього. Складніше буває з використанням службової інформації. Вона не
рідко «захищена», тому слід отримати дозвіл на ознайомлення з нею. З іншого боку, всім
відомі випадки, коли службова інформація (особливо щодо якості природного середови-
ща) упереджено викривлялася. Населення м. Києва після Чорнобильської аварії не отри-
мувало в потрібний час достовірних відомостей про забруднення радіоактивними
речовинами атмосфери та водойм у місті та передмісті. Повністю була викривлена та
прихована від населення південного Уралу інформація про викиди радіоактивних речо-
вин на початку 50-х років.