Предмет и задачи, общая и частная экология

Экология как наука. Основные разделы экологии

 

1. Определение и основные разделы экологии.

2. Предмет и задачи, общая и частная экология.

3. Смежные с экологией науки.

4. История экологии.

Определение и основные разделы экологии.

Экология – это наука о взаимоотношениях организмов между собой и окружающей средой. Термин «экология» был введён в 1866 году Эрнстом Геккелем. Термин этот происходит от греческого «эйкос» - дом и «логос» - учение.

Экологию делят на 3 большие раздела:

1. аутэкология (греч. «аутос» - сам). Экологию особей.

2. демэкология (греч. «демос» - народ. Экологию популяций.

3. синэкология (греч. син. –вместе). Экологию сообществ.

 

1. Аут/о/экология изучает взаимоотношения особей с окружающей средой. То есть воздействие света, температуры, влажности, газового состава атмосферы, и др. показателей окружающей среды на размеры тела, газообмен, поведение и другие особенности экологии какой либо особи..

2. Демэкология исследует взаимоотношения популяций со средой, изучает миграции, смертность, рождаемость, плотность населения, и размещение по территории видов и популяций. Анализируется их половая и возрастная структура.

Вид – совокупность особей, способных к скрещиванию с образованием плодородного потомства, обладающих рядом общих морфолого-физических признаков и населяющих определённый ареал.

Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих определённую территорию и обменивающаяся генетической информацией.

3. Синэкология – раздел экологии, изучающий сообщества организмов, биоценозы и экосистемы. Здесь изучаются отношения между особями разных видов и между ними и средой, между хищниками и жертвой, паразитами и хозяевами.

Биоценоз – это совокупность всех живых организмов на определённой территории. А совокупность всех экологических факторов их местообитания – это биотоп (почва, овраг, ручей, камни).

Биоценоз и занимаемое им пространство (биотоп) образуют биогеоценоз. Это совместное функционирование биологических сообществ и неживой среды можно назвать и экосистемой.

Экосистема – совместное функционирование живой и неживой природы. Экосистема и биоценоз понятия близкие, но не тождественные.

Экосистема – понятие безразмерное (это и капля воды с ее микробным населением и космическая станция и болото, и сооружение для биологической очистки воды).

Биогеоценозы сугубо наземные образования. Они имеют чёткие границы (лесные, степные, болотные, тундровые и др.). Биогеоценозы земного шара образуют биосферу – земную оболочку, населенную живыми существами.

Изучение всех этих систем (биоценоз, биогеоценоз, экосистема, биосфера) входит в задачи синэкологии.

 

Предмет и задачи, общая и частная экология.

Предметом исследования экологии является организм (или организмы) и его взаимоотношения с окружающей средой.

Задачи экологии. 1. Изучение численности и особенностей распространения живых существ. 2. Изучение взаимоотношений между особями одного и разных видов. 3. Изучение роли организмов в круговороте веществ и в преобразовании энергии.

4. Изучение влияния организмов на неживую природу.

5. Изучение строения биосферы и ее частей.

Экология делится на общую и частную

- Общая экология изучает основные принципы функционирования жизни и факторы на них влияющие. То есть влияние на животных, растения, грибы, лишайники и прокариотическтие организмы (бактерии) температуры, света, влажности, друг друга. Это учение о популяциях, биогеоценозах, изучение взаимодействия человека и окружающей среды.

- Частная экология изучает взаимодействие со средой одного вида или группы видов. Например, экология рыб, птиц, ондатры, волка. Эта экология изучает территориальное распределение, численность, образ жизни, миграции, питание, размножение, болезни, смертность, динамику численности, врагов, паразитов, значение для человека отдельных видов или групп растений, животных, грибов, бактерий.

 

3. Смежные с экологий науки:

Экология – законнорожденный ребенок биологии и образно говоря почти все биологические дисциплины, являются ее законными братьями и сестрами. Среди них следующие:

1. Систематика – изучает классификацию организмов;

2. Морфология – изучает форму, структуру, строение организма;

3. Физиология – изучает функции: дыхание, питание и кровообращение;

4. Генетика – наследственность организма;

5. Биогеография – распространённость организмов;

6. Этология – поведение;

7. Эволюция – история организмов.

 

Экология же изучает образ жизни, который сложился при участии или под влиянием всех этих дисциплин. Так, например, если медведь осенью физиологически готовится к спячке, то меняется и его образ жизни: экология. Он активнее охотится на копытных, отыскивает логово, путает следы, поедает поросль молодых елочек для очистки кишечника и т.д.

Связана экология и с биохимией, географией, почвоведением (экология почв, экологическая география). И, конечно же, неразрывно связана экология с охраной окружающей среды.

Самостоятельность экологии как науки подтверждается тем, что она занимается изучением своего уровня организации материи. Так генетика изучает гены, цитология – клетку, гистология – ткани, анатомия – органы, зоология и ботаника – изучают организмы животных и растений во всем многообразии проявления их жизнедеятельности. На уровне многообразия организмов и их ответов на реакции окружающей среды подключается уже и частная экология. Наконец популяции, сообщества организмов, биосферу – изучает непосредственно наука экология.

 

 

История экологии.

Первые экологические знания были изложены в Ветхом завете Библии, написанном около 4 тыс. лет назад. В первой главе книги «Бытие» содержалась последовательность сотворения Вселенной, создания растительности животных и человека. Все известные в то время животные были разделены на чистых (пригодных в пищу) и на нечистых (не пригодных в пищу). В Библии было упомянуто 80 таксонов растений и 120 таксонов животных.

В древней Индии в середине 1 тысячелетия до Р.Х. элементы экологии были изложены в древней книге индусов «Бхагавата прана». Там, например, указывалось на причинно-следственную связь между поведением крыс и заболеваемостью людей чумой: «Брось свой дом, когда крыса падает с крыши, прыгает, как пьяная по полу и падает мертвой – ибо тогда, наверное, близка чума».

«Отец всех наук» грек Аристотель (384-322 до Р.Х.) описал 454 вида животных. Он разделил их на ночных и дневных, травоядных и всеядных, свирепых и робких и т.д. Он писал о миграциях рыб, о перелетах птиц, о паразитизме кукушек и других экологических явлениях.

Ученик Аристотеля Теофраст (371-280 до Р.Х.) «отец ботаники» – описал около 1000 видов растений. Он связывал их произрастание с особенностями почвы и климата.

Римский ученый и государственный деятель Гай Плиний Старший (234-79) автор «Естественной истории» в 37 книгах. Его исследования были посвящены зоологии, ботанике, сельскому и лесному хозяйству. Несмотря на то, что этот капитальный труд изобиловал фантастическими рассказами и небылицами, он до конца 17 века использовался как источник знаний о природе.

В средние века многократно переписывались и переиздавались труды Аристотеля и Плиния. Сочинения Аристотеля обрели вторую жизнь, поскольку были признаны христианской церковью.

Одним из наиболее известных зоологов и экологов Средних веков был германский король, а затем император «Священной римской империи» Фридрих II Гогенштауфен (1194-1250) он очень глубоко изучал птиц. Он описал пневматичность костей птиц, копчиковую железу, описал строение их гортани и легких. Писал о питании, линьке и размножении птиц. Фридрих II впервые обратил внимание на географическую изменчивость птиц и по сути дела открыл экологический закон названный впоследствии именем Бергмана (1847) об увеличении размеров тела с продвижением животного на север.

В 16 веке начались великие географические открытия. Привозимые из далеких стран коллекции требовали нового осмысления и описания. Одним из ученых обобщивших этот новый экологический материал оказался швейцарский ученый Конрад Геснер (1516-1565). Он написал пятитомную историю животных, описав в каждом из томов млекопитающих, птиц, рыб и беспозвоночных. В этих книгах было много наивных и недостоверных рассказов моряков и путешественников. Но главным было то, что К. Геснер первый обобщил сведения о животных накопившиеся за 2 тысячи лет после Аристотеля. Он писал о съедобных и ядовитых животных об их «внутреннем и внешнем устройстве» о болезнях. Книги эти имели экологическую ориентацию и были посвящены врачам, пастухам, художникам, и поварам.

В 1693 г. англичанин Джон Рей (1627-1705) предложил понятие вида не менее удачное, чем современное. Видом он назвал «совокупность тождественных друг другу организмов, способных давать подобное себе потомство».

В XVIII веке Карл Линней (1707-1778) разработал и внедрил принцип бинарной номенклатуры живых организмов, описал 4208 видов животных, дал название 10000 видов растений.

Обширные биологические исследования в России начали проводиться с XVIII века. Биологи С.П. Крашенинников (1713-1755), Г.В. Стеллер (1709-1766), И.Г. Гмелин (1709-1755), И.И. Лепехин (1740-1802) изучали животный мир Сибири и Камчатки, экологию рыб, млекопитающих, флору этих территории.

Наш соотечественник Петр Симон Паллас (1741-1811) возглавлял научные экс­педиции Петербургской академии наук в Поволжье, на Урал и в Южную Сибирь. Он опубликовал колоссальный труд «Зоогеография Азиатской России» и другие работы, где описал множество новых видов животных, таких как колонка, зайца русака, большого суслика и даже ланцетника. Паллас, впервые дал изображение последователь­ных связей животных в виде родословного дерева; однако, он считал, что причина этой взаимосвязи заключается в том, что все организмы были созданы единым творцом – Богом.

Первым российским экологом считается профессор Московского университета Карл Францевич Рулье (1814-1854). В 1852 г. он прочитал три первые публичные лекции по экологии на тему «Жизнь животных по отношению к внешним условиям» Он разрабатывал науку палеоэкологию. Пытался доказать причинную зависимость эволюции живых форм от изменения среды их обитания. Рулье поставил проблемы изменчивости, адаптации, миграций, ввел понятие влияния человека на природу а также понятие стации, как места обитания организма. От­ношение Рулье к научным экологическим исследованиям актуально и сегодня: «по­дойди к луже, изучи жизнь растений и животных в ней обитающих в постепенном развитии и взаимно перекрещивающихся отношениях и ты для науки сделаешь больше, нежели многие путешественники».

Большое влияние на развитие экологических исследований оказал труд Чарльза Дарвина (1809-1882) «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859). Созданное им эволюционное учение в значительной мере базировалось на | экологических факторах и закономерностях. Это теория естественного отбора, борь­бы за существование, внутривидовой и межвидовой конкуренции, возникновения адаптации.

В XX веке бурное развитие экологической науки связано со многими именами славных исследователей и в первую очередь с именем Владимира Ивановича Вер­надского. Этот естествоиспытатель был основоположником биогеохимии и учения о биосфере. Совокупность живых организмов в биосфере он назвал живым веществом. Живое вещество, трансформируя солнечное излучение, вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот. Биосфера, по Вернадскому, под влиянием научных достижений и человеческого труда постепенно переходит в новое состояние - ноосферу или сферу разума.

Вопросы частной и общей экологии в последние десятилетия рассматривали многие ученые. Экологией растений занимались В.Б. Мак-Дуголла (1935), Г.И.Поплавский (1948), В.В.Алехин, Л.В.Кудряшов, В.С.Говорухин (1961); экологией животных Д.Н.Кашкаров (1945), Н.П. Наумов (1963), А.Н.Формозов (1969), В.В.Яхонтов (1969), Г.В.Никольский (1974). Из учебных пособий по экологии, прошедших проверку временем, можно назвать работы Ю.Одума (1975), Р.Дажо (1975), Ф. Дре (1976), Г.А.Новикова (1979), Н.М.Черновой, А.М.Быловой (1988), И.А.Шилова (1998)