Історія виникнення екології як самостійної науки

Зміст.

Введение .................................................................................... 2

Предмет екології ........................................................................ .3

Історія становлення екології ......................................................... 3

Розвиток популяційного підходу ................................................... .7

Розвиток екосистемних досліджень ............................................. ..10

Розвиток екології в останні десятиліття 20-го століття ........................ ..11

Сучасний стан науки ......................................................... 13

Висновок ................................................................................. 14

Список використаної літератури ................................................... ..15

Вступ.

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язана з навколишнім світом. Але з тих пір як з'явилося високоіндустріальное суспільство, небезпечне втручання людини в природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, вона стала різноманітніше і він загрожує перспектива стати глобальною небезпекою для людства.

Якщо двадцять-тридцять років тому екологічні проблеми обговорювали тільки фахівці, то зараз про катастрофічний стан нашої планети знають навіть діти. Екологічні проблеми є загальними проблемами населення Землі. Потоншення озонової оболонки, глобальні зміни клімату, виснаження природного шару грунту, природних ресурсів, зменшення запасів питної води і одночасно інтенсивне зростання народонаселення планети, що супроводжується нарощуванням виробничих потужностей, часті аварії - це проблеми, які гойдаються кожної держави. У сукупності вони створюють безупинно погіршується середовище існування самої людини. Різноманіття хвороб, що спіткало людей в останньому столітті - ось підсумок відсутності правильного взаємодії людини з природою.

До поганий середовищі існування, забрудненим воді, повітрю, продуктам харчування особливо чутливі діти. Діти Росії знаходяться в особливо несприятливих умовах.

Екологічне становище Росії по ряду моментів значно гірше, ніж в країнах Західної Європи і Америки. Росія є регіоном планети, який вносить істотний внесок в розвиток і збереження негативних глобальних екологічних тенденцій.

Екологічна проблеми і катастрофи людства безпосередньо пов'язані з процесом освіти населення - його недостатність або повна відсутність породили споживацьке ставлення до природи. Набуття екологічної культури, екологічної свідомості, мислення - це єдиний для людства вихід їх ситуації, що склалася. Таким чином, екологічна криза - це і криза в головах, а не тільки породження науково-технічного прогресу. Його витоки йдуть углиб століть, до тих часів, коли людина протиставляв себе природі.

Дана проблема знайшла відображення в роботах: Ж.Ж. Руссо, Е. Геккеля, К.Д. Ушинського, А.Я. Герда, В.І.Сухомлінского, І.Д.Зверева, І.Т.Суравеніной, А.Н.Захлебного, Ш.А. Амонашвілі, В.А. Ясвіна, С.Д.Дерябо, А.А. Плешакова, С.Н Ніколаєвої, П.П. Морозової, І.В.Цветковой і багатьох інших.

ЕКОЛОГІЯ (від грец. Oikos - будинок, житло, місцеперебування і ... логія), наука, що вивчає взаємозв'язки організмів з навколишнім середовищем, т. Е. Сукупністю зовнішніх факторів, що впливають на їх зростання, розвиток, розмноження і виживання. До деякої міри умовно чинники ці можна розділити на «абіотичні», або фізико-хімічні (температура, вологість, довжина світлового дня, зміст мінеральних солей в грунті і ін.), І «біотичні», зумовлені наявністю або відсутністю інших живих організмів (в тому числі, що є об'єктами харчування, хижаками або конкурентами).

У центрі уваги екології - те, що безпосередньо пов'язує організм з навколишнім середовищем, дозволяючи жити в тих чи інших умовах. Екологів цікавить, наприклад, що споживає організм і що виділяє, як швидко він росте, в якому віці приступає до розмноження, скільки нащадків виробляє світ, і наскільки ймовірним є у цих нащадків дожити до певного віку. Об'єктами екології найчастіше не є окремо взяті організми, а популяції, біоценози, а також екосистеми. Прикладами екосистем можуть бути озеро, море, лісовий масив, невелика калюжа або навіть гниє стовбур дерева. Як найбільшу екосистему можна розглядати і всю біосферу.

У сучасному суспільстві під впливом засобів масової інформації, екологія часто трактується як суто прикладне знання про стан довкілля людини, і навіть - як саме це стан (звідси такі безглузді висловлювання як «погана екологія» того чи іншого району, «екологічно чисті» продукти або товари). Хоча проблеми якості середовища для людини, безумовно, мають дуже важливе практичне значення, а рішення їх неможливо без знання екології, коло завдань цієї науки набагато ширший. У своїх роботах фахівці-екологи намагаються зрозуміти, як влаштована біосфера, яка роль організмів у кругообігу різних хімічних елементів і процесах трансформації енергії, як різні організми взаємопов'язані між собою і з середовищем свого перебування, що визначає розподіл організмів в просторі і зміна їх чисельності в часі . Оскільки об'єкти екології - це, як правило, сукупності організмів або навіть комплекси, що включають поряд з організмами неживі об'єкти, її визначають іноді як науку про над організменних рівнях організації життя (популяціях, співтовариствах, екосистемах і біосфері), або як науку про живе вигляді біосфери .

Історія становлення екології.

Термін «екологія» був запропонований в 1866 році німецьким зоологом і філософом Е. Геккелем, який, розробляючи систему класифікації біологічних наук, виявив, що немає ніякого спеціального назви для області біології, що вивчає взаємини організмів із середовищем. Геккель визначав також екологію як «фізіологію взаємин», хоча «фізіологія» розумілася при цьому дуже широко - як вивчення найрізноманітніших процесів, що протікають в живій природі.

У наукову літературу новий термін входив досить повільно і більш-менш регулярно став використовуватися тільки з 1900-х років. Як наукова дисципліна екологія формувалася в 20-м столітті, але передісторія її сходить до 19, і навіть до 18 століття. Так, вже в працях К. Ліннея, що заклав основи систематики організмів, був спектакль про «економії природи» - суворої упорядкованості різних природних процесів, спрямованих на підтримку деякого природного рівноваги. Розумілася ця впорядкованість виключно в дусі креаціонізму - як втілення «задуму» Творця, спеціально створив різні групи живих істот для виконання різних ролей в «економії природи». Так, рослини повинні служити їжею травоїдним тваринам, а хижаки повинні не дозволяти травоїдним розмножуватися в занадто великій кількості.

У другій половині 18-го ст. на зміну уявленням природної історії, невіддільним від церковних догматів, стали приходити нові ідеї, поступовий розвиток яких призвело до тієї картини світу, яка поділяється і сучасною наукою. Найважливішим моментом була відмова від суто зовнішнього описи природи і перехід до виявлення внутрішніх, часом прихованих, зв'язків, що визначають її природний розвиток. Так, І. Кант в своїх лекціях з фізичної географії, прочитаних в університеті Кенігсберга, підкреслював необхідність цілісного опису природи, яке враховувало б взаємодія процесів фізичних і тих, що пов'язані з діяльністю живих організмів. У Франції, на самому початку 19 ст. Ж. Б. Ламарк запропонував свою, значною мірою умоглядну концепцію кругообігу речовин на Землі. Живим організмам при цьому приділялася дуже важлива роль, оскільки передбачалося, що тільки життєдіяльність організмів, що призводить до створення складних хімічних сполук, здатна протистояти природним процесам руйнування і розпаду. Хоча концепція Ламарка була досить наївною і не завжди відповідала навіть тодішньому рівню знань в області хімії, в ній були передбачити деякі ідеї про функціонування біосфери, що розвитку вже на початку 20-го століття.

Безумовно, предтечею екології можна назвати німецького натураліста А. Гумбольдта, багато робіт якого зараз з повним правом вважаються екологічними. Саме Гумбольдту належить заслуга в переході від вивчення окремих рослин до пізнання рослинного покриву, як деякої цілісності. Заклавши основи «географії рослин», Гумбольдт не тільки констатував відмінності в розподілі різних рослин, а й намагався їх пояснити, пов'язуючи з особливостями клімату.

Спроби з'ясувати роль тих інших факторів у розподілі рослинності були й іншими вченими. Зокрема, це питання досліджував О. Декандоль, який наголосив на важливості не тільки фізичних умов, але і конкуренції між різними видами за спільні ресурси. Ж. Б. Буссенго заклав основи агрохімії, показавши, що всі рослини мають потребу в азоті грунту. Він же з'ясував, що для успішного завершення розвитку рослині необхідна певна кількість тепла, яке можна оцінити, підсумовуючи температури за кожен день для всього періоду розвитку. Ю. Лібіх показав, що різні хімічні елементи, необхідні рослині, є незамінними. Тому якщо рослині не вистачає якогось одного елемента, наприклад, фосфору, то недолік його ніяк не може бути компенсований додаванням іншого елемента - азоту або калію. Дане правило, що стало потім відомим як «закон мінімуму Лібіха», відіграло важливу роль при впровадженні в практику сільського господарства мінеральних добрив. Своє значення воно зберігає і в сучасній екології, особливо при вивченні чинників, що обмежують розподіл або зростання чисельності організмів.

Визначну роль у підготовці наукового співтовариства до сприйняття надалі екологічних ідей мали роботи Ч. Дарвіна, перш за все його теорія природного відбору як рушійної сили еволюції. Дарвін виходив з того, що будь-який вид живих організмів може збільшувати свою чисельність в геометричній прогресії (за експоненціальним законом, якщо користуватися сучасною формулюванням), а оскільки ресурсів для підтримки зростання популяції невдовзі починає бракувати, то між особинами обов'язково виникає конкуренція (боротьба за існування ). Переможцями в цій боротьбі виявляються особини, найбільш пристосовані до даних конкретних умов, тобто. Е. Зуміли вижити і залишити життєздатне потомство. Теорія Дарвіна зберігає своє неминуще значення і для сучасної екології, нерідко задаючи напрямок пошуку певних взаємозв'язків і дозволяючи зрозуміти суть різних «стратегій виживання», використовуваних організмами в тих чи інших умовах.

У другій половині 19 століття дослідження, які по суті своїй були екологічними, стали проводитися в багатьох країнах, причому як ботаніками, так і зоологами. Так, в Німеччині, в 1872 р виходить капітальна праця серпня Гризебаха (1814-1879), вперше дав опис основних рослинних угруповань всієї земної кулі (ці роботи були видані і російською мовою), а в 1898 р - велика зведення Франца Шимпером (1856-1901) «Географія рослин на фізіологічній основі», в якій наведено безліч докладних відомостей про залежність рослин від різних чинників середовища. Ще один німецький дослідник - Карл Мебіус, вивчаючи відтворення устриць на мілинах (так званих устричних банках) Північного моря, запропонував термін «біоценоз», яким позначив сукупність різних живих істот, що мешкають на одній території і між собою тісно взаємопов'язані.

На рубежі 19 і 20 століть саме слово «екологія», майже не використовувалося в перші 20-30 років після того, як воно було запропоновано Геккелем, починає вживатися все частіше і частіше. З'являються люди, які називають себе екологами і які прагнуть розвивати саме екологічні дослідження. У 1895 р датський дослідник Й. Е. Вармінг публікує навчальний посібник з «екологічної географії» рослин, незабаром перекладене на німецьку, польську, російську (1901 г.), а потім і на англійську мови. В цей час екологія найчастіше розглядається як продовження фізіології, тільки що перенесла свої дослідження з лабораторії безпосередньо в природу. Основна увага приділяється при цьому вивченню впливу на організми тих чи інших факторів зовнішнього середовища. Іноді, однак, ставляться зовсім нові завдання, наприклад, виявити загальні, регулярно повторювані риси в розвитку різних природних комплексів організмів (спільнот, біоценозів).

Важливу роль у формуванні кола проблем, що вивчаються екологією, і в становленні її методології зіграло, зокрема, уявлення про сукцесії.Так, в США Генрі Каульс (1869-1939) відновив детальну картину сукцесії, вивчаючи рослинність на піщаних дюнах біля озера Мічиган. Дюни ці утворилися в різний час, і тому на них можна було знайти співтовариства різного віку - від наймолодших, представлених деякими трав'янистими рослинами, які здатні рости на сипучих пісках, до найбільш зрілих, що виявляють собою справжні змішані ліси на старих закріплених дюнах. Надалі концепцію сукцесії детально розробляв інший американський дослідник - Фредерік Клементс (1874-1945). Спільнота він трактував як у вищій мірі цілісне утворення, що чимось нагадує організм, наприклад, як і організм, претерпевающее певний розвиток - від молодості до зрілості, а потім і старості. Клементс вважав, що якщо на початкових етапах сукцесії різні спільноти в одній місцевості можуть сильно відрізнятися, то на більш пізніх вони стають все більш і більш схожими. Зрештою, виявляється так, що для кожної області з певним кліматом і грунтом характерно тільки одне зріле (климаксное) співтовариство.

Рослинним співтовариствам чимало уваги приділялося і в Росії. Так, Сергій Іванович Коржинський (1861-1900), вивчаючи кордон лісової і степової зон, підкреслив, що крім залежності рослинності від кліматичних умов, не менш важливо і вплив самих рослин на фізичну середу, їх здатність робити її більш придатною для зростання інших видів. У Росії (а потім і в СРСР) для розвитку досліджень рослинних угруповань (або інакше кажучи - фітоценології) важливе значення мали наукові праці та організаторська діяльність В. Н. Сукачова. Сукачов одним з перших почав експериментальні дослідження конкуренції і запропонував свою класифікацію різних типів сукцесії. Він постійно розробляв вчення про природних рослинних угруповань (фітоценозах), які трактував як цілісні освіти (в цьому був близький до Клементс, хоча ідеї останнього дуже часто критикував). Пізніше, вже в 1940-х роках, Сукачов сформулював уявлення про біогеоценозі - природному комплексі, що включає не тільки рослинне співтовариство, але також грунт, кліматичні та гідрологічні умови, тварин, мікроорганізми і т. Д. Дослідження біогеоценозів в СРСР нерідко вважали самостійної наукою - біогеоценологией. В даний час биогеоценология зазвичай розглядається як частина екології.

Для перетворення екології в самостійну науку дуже важливими були 1920-1940-ті роки. У цей час публікується ряд книг з різних аспектів екології, починають виходити спеціалізовані журнали (деякі з них існують дотепер), виникають екологічні суспільства. Але найголовніше - поступово формується теоретична основа нової науки, пропонуються перші математичні моделі і виробляється своя методологія, що дозволяє ставити і вирішувати певні завдання. Тоді ж оформлюються два досить різні підходи, що існують і в сучасній екології: популяційний - приділяє основну увагу динаміці чисельності організмів і їх розподілу в просторі, і екосистемний - концентруючись на процесах круговороту речовини і трансформації енергії.

Розвиток популяційного підходу.

Однією з найважливіших завдань популяційної екології було виявлення загальних закономірностей динаміки чисельності популяцій - як окремо взятих, так і взаємодіючих (наприклад, конкуруючих за один ресурс або пов'язаних відносинами «хижак-жертва»). Для вирішення цього завдання використовувалися прості математичні моделі - формули, що показують найбільш ймовірні зв'язки між окремими, котрі характеризують стан популяції величинами: народжуваністю, смертністю, швидкістю росту, щільністю (числом особин на одиницю простору), і ін. Математичні моделі дозволяли перевіряти слідства різних припущень, виявивши необхідні і достатні умови для реалізації того чи іншого варіанту популяційної динаміки.

У 1920 році американський дослідник Р. Перль (1879-1940) висунув так звану логістичну модель популяційного росту, яка передбачає, що в міру збільшення щільності популяції швидкість її зростання знижується, стаючи рівною нулю при досягненні деякої граничної щільності. Зміна чисельності популяції в часі описувалося таким чином S-подібної кривої, що виходить на плато. Перль розглядав логістичну модель як універсальний закон розвитку будь-якої популяції. І хоча незабаром з'ясувалося, що це далеко не завжди так, сама ідея про наявність деяких основоположних принципів, що виявляються в динаміці безлічі різних популяцій, виявилася дуже продуктивною.

Впровадження в практику екології математичних моделей почалося з робіт Альфреда Лотки (1880-1949). Свій метод він сам називав «фізичної біологією» - спробою впорядкувати біологічне знання за допомогою підходів, які звичайно застосовуються у фізиці (в тому числі - математичних моделей). В якості одного з можливих прикладів він запропонував просту модель, що описує пов'язану динаміку чисельності хижака і жертви. Модель показала, що якщо вся смертність в популяції жертви визначається хижаком, а народжуваність хижака залежить тільки від забезпеченості його кормом (т. Е. Числа жертв), то чисельність і хижака, і жертви робить правильні коливання. Потім Лотка розробив модель конкурентних відносин, а також показав, що в популяції, що збільшує свою чисельність по експоненті, завжди встановлюється постійна вікова структура (т. Е. Співвідношення часткою особин різного віку). Пізніше їм же були запропоновані методи розрахунку ряду найважливіших демографічних показників. Приблизно в ці ж роки італійський математик В. Вольтерра, незалежно від Лотки, розробив модель конкуренції двох видів за один ресурс і показав теоретично, що два види, обмежених у своєму розвитку одним ресурсом, не можуть стійко співіснувати - один вид неминуче витісняє інший.

Теоретичні дослідження Лотки і Вольтерри зацікавили молодого московського біолога Г. Ф. Гаузе. Він запропонував свою, набагато більш зрозумілу біологам, модифікацію рівнянь, що описують динаміку чисельності конкуруючих видів, і вперше здійснив експериментальну перевірку цих моделей на лабораторних культурах бактерій, дріжджів і найпростіших. Особливо вдалими були досліди з конкуренції між різними видами інфузорій. Гаузе вдалося показати, що види можуть співіснувати тільки в тому випадку, якщо вони обмежені різними чинниками, або, інакше кажучи, - якщо вони займають різні екологічні ніші. Дане правило, яке отримало назву «закону Гаузе», довгий час служила відправною точкою в обговоренні міжвидовий конкуренції і її ролі в підтримці структури екологічних спільнот. Результати робіт гауз були опубліковані в ряді статей і книзі «Боротьба за існування» (1934), яка за сприяння Перла вийшла англійською мовою в США. Книга ця мала величезне значення для подальшого розвитку теоретичної та експериментальної екології. Вона кілька разів перевидавалася і досі часто цитується в науковій літературі.

Вивчення популяцій відбувалося не тільки в лабораторії, а й безпосередньо в польовій обстановці. Важливу роль у визначенні загальної спрямованості таких досліджень зіграли роботи англійського еколога Чарлза Елтона (1900-1991), особливо його книга «Екологія тварин», опублікована вперше в 1927, а потім не раз перевидавалася. Проблема динаміки чисельності висувалася в цій книзі як одна з центральних для всієї екології. Елтон звернув увагу на циклічні коливання чисельності дрібних гризунів, що відбувалися з періодом в 3-4 роки, а, обробивши багаторічні дані про заготівлю хутра в Північній Америці, з'ясував, що зайці і рисі теж демонструють циклічні коливання, але піки чисельності спостерігаються приблизно раз в 10 років. Багато уваги Елтон приділяв вивченню структури співтовариств (припускаючи, що структура ця суворо закономірна), а також ланцюгах харчування і так званим «пірамід чисел» - послідовному зменшенню чисельності організмів у міру переходу від нижніх трофічних рівнів до вищих - від рослин до травоїдним, а від травоїдних до хижаків. Популяційний підхід в екології довгий час розвивався переважно зоологами. Ботаніки ж більше досліджували спільноти, які найчастіше трактували як цілісні і дискретні освіти, між якими досить легко провести кордону. Проте, вже в 1920-ті роки окремі екологи висловлювали «єретичні» (для того часу) погляди, згідно з якими різні види рослин можуть по-своєму реагувати на певні фактори зовнішнього середовища, а їх розподіл зовсім не обов'язково має збігатися з розподілом інших видів того ж співтовариства. З цього випливало, що кордони між різними спільнотами можуть бути вельми розмитими, а саме виділення їх умовно.

Найчіткіше такий, випереджає свій час, погляд на рослинне співтовариство було розвинено російським екологом Л. Г. Раменському. У 1924 в невеликій статті (яка стала потім класичної) він сформулював основні положення нового підходу, підкресливши, з одного боку, екологічну індивідуальність рослин, а з іншого - «багатовимірність» (т. Е. Залежність від багатьох факторів) і безперервність всього рослинного покриву. Незмінними Раменський вважав тільки закони сполучуваності різних рослин, які і слід було вивчати. У США абсолютно незалежно подібні погляди приблизно в ті ж роки розвивав Генрі Аллан Глісон (1882-1975). У його «індивідуалістичної концепції», висунутої як антитези уявленням Клементса про співтоваристві як про аналог організму, також наголошувалося на незалежність розподілу різних видів рослин один від одного і безперервність рослинного покриву. По-справжньому роботи з вивчення популяцій рослин розгорнулися тільки в 1950-х і навіть 1960-х роках. У Росії безперечним лідером цього напряму був Тихін Олександрович Работнов (1904-2000), а в Великобританії - Джон Харпер.

Розвиток екосистемних досліджень.

Термін «екосистема» був запропонований в 1935 видатним англійським екологом-ботаніком Артуром Тенсли (1871-1955) для позначення природного комплексу живих організмів і фізичного середовища, в якій вони живуть. Однак дослідження, які з повною підставою можна назвати екосистемними, почали проводитися значно раніше, а безперечними лідерами тут були гідробіології. Гідробіологія, а особливо - лимнология з самого початку були комплексними науками, які мали справу відразу з багатьма живими організмами, і з їх середовищем. Вивчалися при цьому не тільки взаємодії організмів, не тільки їх залежність від середовища, але і, що не менш важливо, - вплив самих організмів на фізичну середу. Нерідко об'єктом досліджень для Лімнологія був цілий водойму, в якому фізичні, хімічні та біологічні процеси найтіснішим чином пов'язані між собою. Вже на самому початку 20-го століття американський лімнології Едвард Бердж (1851-1950) за допомогою строгих кількісних методів вивчає «подих озер» - сезонну динаміку вмісту у воді розчиненого кисню, яка залежить як від процесів перемішування водної маси і дифузії кисню з повітря, так і від життєдіяльності організмів. Істотно, що серед останніх як виробники кисню (планктонні водорості), так і його споживачі (більшість бактерій і всі тварини). У 1930-х роках великі успіхи у вивченні кругообігу речовини і трансформації енергії були досягнуті в Радянській Росії на Косинской Лімнологіческого станції під Москвою. Очолював станцію в цей час Леонід Леонідович Россолімо (1894-1977), який запропонував так званий «балансовий підхід», приділяє основну увагу круговороту речовин і трансформації енергії. В рамках цього підходу почав свої дослідження первинної продукції (т. Е. Створення автотрофами органічної речовини) і Г. Г. Винберг, використовуючи дотепний метод «темних і світлих склянок». Суть його в тому, що про кількість що утворився при фотосинтезі органічної речовини судять за кількістю виділився кисню.

Через три роки аналогічні вимірювання були здійснені в США Г.А. Райлі. Ініціатором цих робіт був Джордж Евелін Хатчинсон (1903-1991), який своїми власними дослідженнями, а також гарячої підтримкою починань багатьох талановитих молодих вчених, справив значний вплив на розвиток екології не тільки в США, але і у всьому світі. Перу Хатчінсона належить «Трактат по лімнології» - серія з чотирьох томів, що представляє собою найповнішу в світі зведення по життю озер.

У 1942 в журналі «Еколоджі» вийшла стаття учня Хатчінсона, молодого і, на жаль, дуже рано померлого еколога - Раймонда Линдемана (1915-1942), в якій була запропонована загальна схема трансформації енергії в екосистемі. Зокрема, було теоретично продемонстровано, що при переході енергії з одного трофічного рівня на інший (від рослин до травоїдним тваринам, від травоїдних - до хижакам) кількість її зменшується і організмам кожного наступного рівня виявляється доступною тільки мала частина (не більше 10%) від тієї енергії, що була в розпорядженні організмів попереднього рівня.

Для самої можливості проведення екосистемних досліджень дуже важливим було те, що при колосальному різноманітності форм організмів, що існують в природі, число основних біохімічних процесів, що визначають їх життєдіяльність (а отже - і число основних біогеохімічних ролей!), Досить обмежена. Так, наприклад, самі різні рослини (і ціанобактерії) здійснюють фотосинтез, при якому утворюється органічна речовина і виділяється вільний кисень. А оскільки кінцеві продукти однакові, то можна підсумувати результати активності відразу великої кількості організмів, наприклад, всіх планктонних водоростей в ставку, або всіх рослин в лісі, і таким чином оцінити первинну продукцію ставка чи лісу. Вчені, які стояли біля витоків екосистемного підходу, добре це розуміли, а розроблені ними уявлення стали основою тих великомасштабних досліджень продуктивності різних екосистем, які отримали розвиток в різних природних зонах вже в 1960-1970-х роках.

До екосистемного підходу примикає за своєю методологією і вивчення біосфери. Термін «біосфера» для позначення області на поверхні нашої планети, охопленої життям, був запропонований в кінці 19-го століття австрійським геологом Едуардом Зюссом (1831-1914). Однак в деталях уявлення про біосферу, як про систему біогеохімічних циклів, основною рушійною силою яких є активність живих організмів ( «живої речовини»), було розроблено вже в 1920-30-х роках російським ученим Володимиром Івановичем Вернадським (1863-1945). Що стосується безпосередніх оцінок цих процесів, то їх отримання і постійне уточнення розгорнувся лише в другій половині 20-го століття, і триває досі.

Розвиток екології в останні

десятиліття 20-го століття.

У другій половині 20-го ст. завершується становлення екології як самостійної науки, яка має власну теорію і методологію, своє коло проблем, і свої підходи до їх вирішення. Математичні моделі поступово стають більш реалістичними: їх передбачення можуть бути перевірені в експерименті або спостереженнями в природі. Самі ж експерименти і спостереження все частіше плануються і проводяться так, щоб отримані результати дозволяли прийняти або спростувати заздалегідь висунуту гіпотезу. Помітний внесок у становлення методології сучасної екології внесли роботи американського дослідника Роберта Макартура (1930-1972), вдало поєднував в собі таланти математика і біолога-натураліста. Макартур досліджував закономірності співвідношення численностей різних видів, що входять в одну спільноту, вибір хижаком найбільш оптимальної жертви, залежність числа видів, що населяють острів, від його розміру і віддаленості від материка, ступінь допустимого перекривання екологічних ніш співіснують видів і ряд інших завдань. Констатуючи наявність у природі якоїсь повторюваної регулярності ( «патерну»), Макартур пропонував одну або кілька альтернативних гіпотез, що пояснюють механізм виникнення даної регулярності, будував відповідні математичні моделі, а потім зіставляв їх з емпіричними даними. Свою точку зору Макартур дуже чітко сформулював у книзі «Географічна екологія» (1972), написаної ним, коли він був невиліковно хворий, за кілька місяців до своєї передчасної кончини.

Підхід, який розвивали Макартур і його послідовники, був орієнтований насамперед на з'ясування загальних принципів устрою (структури) будь-яких співтовариств. Однак, в рамках підходу, який отримав поширення дещо пізніше, в 1980-х рр., Основна увага була перенесено на процеси і механізми, в результаті яких відбувалося формування цієї структури. Наприклад, при вивченні конкурентного витіснення одного виду іншим, екологи стали цікавитися насамперед механізмами цього витіснення і тими особливостями видів, які визначають результат їхньої взаємодії. З'ясувалося, наприклад, що при конкуренції різних видів рослин за елементи мінерального живлення (азот або фосфор) переможцем часто виявляється не той вид, який в принципі (за відсутності дефіциту ресурсів) може зростати швидше, а той, який здатний підтримувати хоча б мінімальне зростання при більш низькій концентрації в середовищі цього елемента.

Особливу увагу дослідники стали приділяти еволюції життєвого циклу і різним стратегіям виживання. Оскільки можливості організмів завжди обмежені, а за кожне еволюційне придбання організмам доводиться чимось розплачуватися, то між окремими ознаками неминуче виникають чітко виражені негативні кореляції (так звані «трейдоффи»). Не можна, наприклад, рослині дуже швидко зростати і в той же час утворювати надійні засоби захисту від травоїдних тварин. Вивчення подібних кореляцій дозволяє з'ясувати, як в принципі досягається сама можливість існування організмів у тих чи інших умовах.

У сучасній екології як і раніше зберігають свою актуальність деякі проблеми, які мають вже давню історію досліджень: наприклад, встановлення загальних закономірностей динаміки великої кількості організмів, оцінка ролі різних факторів, що обмежують зростання популяцій, з'ясування причин циклічних (регулярних) коливань чисельності. У цій області досягнуто значного прогресу - для багатьох конкретних популяцій виявлено механізми регуляції їх чисельності, в тому числі і тих, які породжують циклічні зміни чисельності. Тривають і дослідження взаємовідносин типу «хижак-жертва», конкуренції, а також взаємовигідного співробітництва різних видів - мутуалізму.

Новим напрямком останніх років є так звана макроекологія - порівняльне вивчення різних видів у масштабах великих просторів (порівнянних з розмірами континентів).

Величезний прогрес в кінці 20-го століття досягнутий у вивченні кругообігу речовин і потоку енергії. Перш за все це пов'язано з удосконаленням кількісних методів оцінки інтенсивності тих чи інших процесів, а також зі зростаючими можливостями широкомасштабного застосування цих методів. Прикладом може бути дистанційне (із супутників) визначення вмісту хлорофілу в поверхневих водах моря, що дозволяє скласти карти розподілу фітопланктону для всього Світового океану і оцінити сезонні зміни його продукції.

Сучасний стан науки.

Сучасна екологія - це швидко розвивається наука, що характеризується своїм колом проблем, своєю теорією і своєю методологією. Складна структура екології визначається тим, що об'єкти її відносяться до дуже різних рівнів організації: від цілої біосфери і великих екосистем до популяцій, причому популяція нерідко розглядається як сукупність окремих особин. Масштаби простору і часу, в яких відбуваються зміни цих об'єктів, і які повинні бути охоплені дослідженнями, також варіюють надзвичайно широко: від тисяч кілометрів до метрів і сантиметрів, від тисячоліть до тижнів і доби. У 1970-ті рр. формується екологія людини. У міру тиску на навколишнє середовище зростає практичне значення екології, її проблемами широко цікавляться філософи і соціологи.

Висновок.

Охорона природи - завдання нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але до сих пір багато хто з нас вважають їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації і думають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма утрудненнями.

Однак вплив людини на навколишнє середовище прийняло загрозливі масштаби. Щоб у корені поліпшити положення, знадобляться цілеспрямовані і продумані дії. Відповідальна і діюча політика по відношенню до навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми назбираємо надійні дані про сучасний стан середовища, обгрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення і запобігання шкоди, що завдається природі людиною.

Список використаної літератури.

1.Большая енциклопедія Кирила і Мефодія 2003р.

2.Екологія. Методичні вказівки для студентів-заочників. Міас 1997р.

3.Інтернет.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПІВДЕННО-уральський державний університет

ФІЛІЯ р МИАСС

КАФЕДРА ЕіІС

РЕФЕРАТ

По курсу: Екологія.

Тема: «Історія виникнення екології як самостійної науки».

Виконав: Аниськин К.А.,

Група № 217

викладач:

м Міас 2003 р