История, предмет и структура экологического знания

 

История экологии

Экологическое знание приобрело практический интерес еще на заре развития человечества. В примитивном обществе каждый индивидуум, для того чтобы выжить, должен был иметь определенные знания об окружающей среде, т.е. о силах природы, растениях и животных. Можно сказать, что цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и другие средства и орудия, позволяющие ему изменять среду своего обитания.

Подобно всем другим областям знания, экология развивалась непрерывно, но неравномерно на протяжении истории человечества. По мере становления биологических знаний шло накопление не только описаний отдельных видов, но и материалов по их образу жизни, а подчас и отдельных обобщений. Труды Гиппократа, Аристотеля и других древнегреческих философов содержат сведения явно экологического характера.

Многие великие деятели «биологического Возрождения» XVIII—XIX веков внесли свой вклад в развитие биологических знаний, способствуя созданию предпосылок для возникновения науки Экология. В начале XVIII в. Антон ван Левенгук, более известный как один из первых микроскопистов, был также пионером в изучении пищевых цепей и регуляции численности организмов. Теодор Мальтус описал уравнение экспоненциального роста популяции, на основе которого строил свои демографические концепции. Жан Батист Ламарк в «Гидрогеологии» фактически предвосхитил представление о биосфере. Французский врач В. Эдварде опубликовал книгу «Влияние физических факторов на жизнь», которая положила начало экологической и сравнительной физиологии, а Ю. Либих сформулировал знаменитый Закон минимума.

Начало развития экологии как самостоятельной науки следует отсчитывать от трудов немецкого зоолога-эволюциониста Эрнста Геккеля, давшего четкое определение ее содержания. Им же в книге «Всеобщая морфология организмов» было дано определение экологии как науки: «Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все «условия существования»».

В течение долгого времени основное внимание экологии было сконцентрировано на исследовании свойств организмов, их взаимоотношениях с окружающей средой. На развитие этого направления большое влияние оказала теория эволюции Ч. Дарвина, в которой большое значение отводится адаптациям организмов к окружающей среде.

В начале развития экологии исследователи проводили резкую грань между экологией растений и экологией животных. Однако к XX веку стала очевидна искуственность такого разделения и начались широкие работы по изучению надорганизменных биологических систем. Их основой послужило формирование концепции биоценозов как многовидовых сообществ живых организмов, функционально связанных друг с другом. Эта концепция в основном создана трудами К. Мёбиуса (1877) и С. Форбса (1887).

В 1916 г. Ф. Клементс показал динамичность биоценозов и адаптивный смысл этого; А. Тинеманн (1925) предложил понятие «продукция», а Ч. Элтон (1927) опубликовал первый учебник-монографию по экологии, в котором четко выделил своеобразие биоценотических процессов, определил понятие трофического уровня и сформулировал правило экологических пирамид. В 1926 г. появилась книга В.И. Вернадского «Биосфера», в которой впервые была показана планетарная роль совокупности всех видов живых организмов — живого вещества.

В 70-е годы XX века отмечается бурный всплеск интереса к проблемам динамики сообществ, который был назван «динамическим бумом». «Динамический бум» отражал социальный заказ в связи с резко усилившимся влиянием человека на растительность - понять суть происходящих изменений, чтобы прогнозировать их и поставить под контроль.

Движение, которое лучше всего назвать как «всеобщая озабоченность проблемами окружающей среды», внезапно развернулось в течение двух лет, с 1968 по 1970 г. Все вдруг заинтересовались проблемами загрязнения окружающей среды, сохранением дикой природы, ростом народонаселения, вопросами исчерпаемости пищи и энергии. Можно сказать, что у человечества открылись глаза на тот факт, что индустриально развитые страны добились процветания, временно освободив человека от подчинения законам природы, используя конечный и быстро исчерпываемый запас горючих ископаемых, накопленный самой природой.

Человечество осознало, что не смотря на колоссальные достижения в области науки и производства цивилизация продолжает зависеть от окружающей среды, причем не только от энергетических и материальных ресурсов, но и от ее жизненно важных процессов, таких, как круговороты воды и химических элементов. Расширение наши возможности воздействия на окружающую среду, изменило относительное значение этих законов и усложнилась зависимость от них человека. Сохранение цивилизации зависит от наших знаний о природе и разумных действий, направленных на сохранение и улучшение окружающей среды посредством гармоничного, а не разрушительного вмешательства.

Наступает эпоха глобализации экологического знания. К сожалению глобализация знаний имеет и свои негативные стороны. Возникла путаница в понимании основных понятий экологии и даже содержание предмета экологии стало многоликим. Все стали экологами, при этом каждый автор понимает Экологии на свой манер. По образному выражению Н.Ф. Реймерса (1998): «Моя экология - это не твоя экология, но что-то похожее, только слово «экология» в отличии от меня ты понимаешь не правильно». На фоне низкой экологической грамотности наблюдается глобальная профанация понятия, целей и задачей экологии.

 

Предмет и структура Экологии

Эволюция живой материи, как и всего материального мира, характеризуется непрерывностью и дискретностью. Развитие можно рассматривать как процесс непрерывный, поскольку оно состоит в нескончаемом изменении, но вместе с тем этот процесс дискретен (имеет стабильные состояния), поскольку развитие проходит через ряд отдельных уровней организации. В организации живой материи принято выделять 4 уровня: организменный, популяционный, биоценотический и биосферный.

По мере объединения компонентов в более крупные функциональные единицы, у этих новых единиц возникают новые свойства, отсутствовавшие на предыдущем уровне. Такие качественно новые - эмерджентные - свойства нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Каждый уровень уникален по своим эмерджентным свойства:

- для организмов, характерны форма тела, гомеостаз, раздражимость, размножение;

- на популяционном уровне идут генетико-эволюционные процессы;

- на биоценотическом, происходят процессы передачи энергии, вещества и информации;

- биосфера как целое характеризуется стабильностью совокупных показателей биомассы, стабильностью основных показателей круговорота вещества.

Экология, как общебиологическая наука, изучает все четыре системы: организм, популяцию, сообщество, биосферу. Сохраняя основной смысл определения Э. Геккелем мы даем нижеследующее определение.

Экология - наука о закономерностях формирования, развития и устойчивого функционирования биологических систем разного уровня организации в их взаимоотношениях с окружающей средой.

Разделы, выделяемые в экологии, определяются наличием четырех уровней сложности биологических систем. Выделяют

· аутоэкологию: предмет исследований - организмы во всем их разнообразии;

· популяционную экологию (демэкология) – экологию популяций;

· синэкологию - экологию сообществ организмов;

· учение о биосфере (биосферология) изучающее закономерности строения и функционирования особой оболочки Земли, организованной и населенной живыми организмами.

 

Предмет и структура Натурологии

Экология не охватывает всего разнообразия экологического знания. Важная составляющая часть знаний об отношения человека с окружающим миром – практическое использование полученных в науке знаний. Противостоя современной тенденции смешения, а порой и подмене предмета науки и задачами применения экологических знаний на практике мы вслед за Реймерсом (1994) противопоставляем науке Экология науку Натурологию - отрасль прикладных знаний об охране природы и охране окружающей человека среды.

Не смотря на то, что конечные цели охраны природы и охраны окружающей среды идентичны: сохранение всей природы Земли и ближайшего окружения человека ради здоровья и жизни людей, между ними есть различие. Охрана природы ориентирована на сохранение естественных, не модифицированных человеком биологических систем. Интересы человечества в данном случае не очевидны. Они ориентированы в будущее на только формирующееся осознание связи интересов человека с сохранением его большого дома – биосферы. Задачи охраны среды более сиюминутны. Важно понять как цивилизация может сейчас выжить в условиях роста численности человечества, дефицита ресурсов, исчерпаемости полезных ископаемых, все нарастающего загрязнения среды обитания человека. Основная задача охраны окружающей среды – создание условий для прогрессирующего развития цивилизации.

Таким образом Экология как таковая является фундаментальной основой для природоохранного и средоохранного знания, основа неотъемлемая и совершенно необходимая. Все остальное - натурология - совокупности наук об охране природы, окружающей человека среды и рациональном природопользовании. Она имеет свои постулаты и теоретические обобщения, но базируются на экологическом фундаменте.

Бурное развитие натурологического знания не позволяет строго классифицировать его разделы (это дело будущего), но мы можем вслед за Реймерсом (1994) перечислить основные направления развития Натурологии:

1. Охрана природы

1.1. Воздействие человека на природу

1.2. Охрана сообществ

1.3. Использование, сохранение и воспроизводство природных ресурсов и условий жизни

1.4. Воспроизводство природных систем, уход за ландшафтами

1.5. Экологическое прогнозирование и планирование

1.6. Социально-экономические проблемы охраны природы

2. Охрана окружающей человека среды

2.1. Экология человека

2.2. Природная и материальная среда обитания человека и ее охрана

2.3. Культурная среда обитания человека и ее сохранение

2.4. Стихийные и случайные нарушения среды жизни. Теория риска

2.5. Загрязнение среды

2.6. Социально-экономические и политические вопросы охраны окружающей человека среды.