ЛЕКЦІЯ 1
ПЛАН
1. Предмет і завдання екології. Місце екології у системі інших наук.
2. Принципи екології.
3. Глобальні проблеми екології.
Предмет і завдання екології. Місце екології у системі інших наук.
Активний вплив людини на природу, інтенсивне використання суспільством природних ресурсів, процес, котрий прийнято називати науково-технічним прогресом по своїй суті є егоістичним, оскільки в його основі лежить принцип: все для блага людини. При цьому навколишнє середовище опинилося під таким навантаженням, яке постійно зростає. На даний час навантаження досягло вже такого рівня, що ставить під сумнів існування самої людини.
Така ситуація викликала бурхливий розвиток такої науки як екологія – науки майбутнього - науки, від розвитку якої залежить життя на Землі.
Перш за все, слово екологія походить від грецьких слів “iokos” – що значить дім, житло, та “logos” – наука, тобто, дослівно – екологія – наука про дім, житло. Тільки “житло” тут розуміється в планетарному масштабі, як середовище існування, як навколишнє середовище.
Екологія – наука про закономірності формування, розвитку та стійкого функціонування біологічних систем різного рангу в їх взаємовідносинах з умовами середовища.
На теперішній час екологія сформувалася не тільки як науковий напрям, але вже має досить багато різноманітних розділів. Реймерс виділяє слідуючи розділи:
- за розмірами об”єктів вивчення поділяють на географічну або ландшафтну екологію, об”єктами вивчення котрої є великі геосистеми, географічні процеси, та на глобальну екологію – вчення про біосферу Землі.
- За предметом вивчення екологія поділяється на ек/мікроорганізмів, ек/грибів, рослин, тварин, людей, міста, промислову, с/г.
- За середовищами та компонентами розрізняють екологію суші, прісних водоймищ, океану, гір, грунтів.
- За підходами до предмета вивчення виділяють аналітичну та динамічну екологію.
- За часом розрізняють історичну та еволюційну екологію.
- У системі екології людини існує соціальна екологія, що вивчає взаємовідносини елементарних соціальних груп суспільства та людства загалом із життєвим середовищем.
- Загальна екологія включає основні теоретичні положення всіх розділів науки екологія.
Таки чином, головним предметом досліджень є вивчення особливостей та розвитку взаємозв”язків між організмами, їхніми угрупуваннями різних рангів, екосистемами й неживою природою, а також дослідження впливу природних та антропогенних факторів на функціонування екосистем і біосфери в цілому.
Серед основних завдань екології можна виділити слідуючі:
- дослідження особливостей організації життя, в тому числі в зв”язку з антропогенним, що є результатом людської діяльності, впливом на природні системи;
- створення наукової основи раціональної експлуатації біологічних ресурсів;
- прогнозування змін природи під впливом діяльності людини;
- збереження середовища існування людини.
При функціонуванні промислових підприємств інженерно-технічним працівникам доводиться мати справу не з екологією, а з охороною навколишнього середовища. Охорона навколишнього природного середовища – система заходів, скерована на підтримку взаємодії людини та навколишнього природного середовища, що забезпечують збереження та відновлення природних багатств, раціональне використання природних ресурсів, попередження безпосереднього або опосередкованого впливу результатів діяльності суспільства на природу та здоров”я людини.
Принципи екології.
Широко відомі 4 принципи екології американського вченого Коммонера.
1. Все пов”язано з усім.
Якщо розглянути навіть найбільш просту систему, то виявиться, що існуючі в ній зв”язки вражають своєю кількістю та складністю. Вони існують як між окремими живими організами, так і між їх видами, популяціями, а також середовищем їх існування. Якраз наявність такої величезної кількості зв”язків дозволяє природі в цілому та окремим її екосистемам компенсувати негативний вплив на них. Кожний вид в природі існує в так званій “екологічній ніші”, включений до локальних, регіональних, глобальних біологічних кругообігів, де виконує строго визначену природну роль. Тому цілком зрозуміло, що зниження функції того чи іншого виду, або вилучення його з відрегульованих природних процесів призводить до розбалансування системи в цілому.
Наприклад, численність популяції того чи іншого виду періодично змінюється. Ця зміна є наслідком слідуючих простих зв”язків, котрі особливо показові для хижаків та видів, що є для них їжею. Коммонер приводить слідуючий приклад. В Канаді чисельність кроликів змінююється з періодичністю в 10 років. При цьому зростання кількості кроликів викликає зростання кількості особин рисів, котрі кроликами харчуться. Надмірне зростання чисельності рисі призводить до зменшення популяції кроликів і, як результат, до зменшення популяції самої рисі. Після цього знову починається період росту популяції кроликів і т.д. Такі тісні зв”язки характерні для всіх видів живих організмів в біосфері і якраз вони є причиною екологічних коливань.
Із всього зказаного випливає висновок про те, що екологічна система контролюється внутрішніми саморегулюючими зв”язками.
2. Все мусить кудись діватися або ніщо не зникає безслідно.
Землю можна розглядати, як відносно ізольовану систему. Тому зрозуміло, що всі залишки життєдіяльності всіх видів живих організмів акумулюються в біосфері. І тут виявляється разюча різниця між залишками життєдіяльності живих організмів і наслідками техногенної життєдіяльності людини. В природних умовах сміття, як такого, не утворюється, оскільки залишки життєдіяльності живих організмів в кінцевому результаті розкладаються на неорганічні речовини і повторно включаються в біологічний кругообіг. Ці процеси підтримуються завдяки тому, що в природі залишки одних організмів є їжею для інших. Наприклад, СО2, що виділяється при диханні тварин, використовується в процесах фотосинтезу зеленими рослинами. В свою чергу, зелені рослини виділяють кисень, котрий використовується для дихання тварин. Таким чином, завдяки наявності тісного зв”язку між видами живих організмів в біосфері підтримуються постійні концентрації різноманітних біогенних елементів, і залишки життєдіяльності не накопичуються.
Зовсів по іншому організовано шлях техногенних залишків життєдіяльності людини. Коммонер наводить приклад з виробами, що містять ртуть – сухими елементами. Після використання ці елементи в більшості випадків викидаються людиною у сміття. Якщо після цього вони потрапляють на сміттєзпалювальний завод, то ртуть, випаровуючись, потрапляє в атмосферу, а потім осаджується на землю та в водоймище. Якщо сухий елемент потрапляє на звалище, то під дією зовнішніх факторів він руйнується і ртуть також потрапляє у грунт та водойми. Далі ртуть перетворюється бактеріями в розчинну сполуку (метильовану ртуть), котра поглинається живими організмами водоймищ. В кінцевому результаті ртуть знову повертається до людини, але у вигляді сполук у м”ясі риби. Вживання такої риби людиною може призвести до самих негативних наслідків.
Таким чином, ніщо не зникає безслідно. В біосфері викинуті техногенні речовини лише переміщуються з місця на місце, негативно впливаючи на процеси життєдіяльності всіх живих організмів.
3. Природа знає краще.
За сучасними уявленнями життя існує на планеті Земля кілька мільярдів років. За такий тривалий час природою було випробувано величезну кількість видів організмів, з яких в природному середовищі лишалися тільки ті, що були більш життєздатними. Інші організми знищувались ще до того, коли вони передавали свої властивості послідуючим поколінням. Із величезної їх різноманітності природа відібрала найбільш придатні, відкинувши ті, що були опробувані і виявилися невдалими.
Ще один важлвий, з екологічної точки зору, наслідок випливає з цього закону. Як виявляється на будь-яку органічну речовину, що використовується живими організмами, в природі існує руйнивник цієї речовини – фермент. Ні одна органічна речовина не буде синтезована в природних умовах, якщо для цієї речовини не існує ферменту. Можливо, якраз ця закономірність значно обмежує кількість сполук, що використовуються живими організмами.
Успіхи хімії та генетики дозволили людині синтезувати велику кількість сполук, що не використовуються живими організмами, та вивисти нові види живих організмами з тими чи іншими властивостями. При цьому людина відійшла від основних природніх принципів. Більшість хімічних сполук синтезується без пошуків відповідних ферментів та врахування наслідків накопичення цих речовин в НПС. В 1990 р. було зареєстровано 10 млн. хімічну сполуку, що стало відомоою вченим. Про швидкість освоєння людиною нових сполук можна судити по тому, що в 1978 р. їх було відомо 4 млн., а в 1983 р. вже 6 млн. Відповідно досить швидко розширюється і перелік нових речовин, що широко використовується людиною в промисловості, с/г. За оцінками вчених, з 35 тис. пестицидів, що були синтезовані за період з 1945 року ледве 10 % детально перевірені на шкідливість для здоров”я людини. В більшості випадків людство виходить з моментальної вигоди. А це призводить до того, що невідомо як буде впливати на потомство живих організмів (і людини в першу чергу) та чи інша сполука через 10, 100 поколінь і чи не стане новий вид, отриманий методами генної інженерії загрозою для життя на Землі через тривалий час.
Тому образно кажучи, досвід та знання природи у вирішенні цих питань недооцінені.
4. Ніщо не минає даремно (за все потрібно платити).
Цей закон є ніби наслідком дії трьох попередніх законів. Всі свої потреби людина задовольняє, використовуючи та переробляючи природні ресурси, котрі беруться у природи. Все, що взяте у природи, повинно бути повернуто. Образно кажучи, природа ще недавно відстрочувала людству платежі за користування її багатствами. А тепер з кожним роком гострота сплати за векселями зростає.
Глобальні проблеми екології.
У відповідності з програмою ООН по проблемах захисту НПС глобальні проблеми складають такі основні розділи:
1. Зміна атмосфери та клімату.
2. Зміна гідросфери.
3. Зміна літосфери.
4. Зміна біоти (тваринного та рослинного світу).
5. Зміни в с/г та лісовому господарстві.
6. Демографічні проблеми.
7. Урбанізація.
8. Вплив навколишнього середовища на здоров”я людей.
9. Проблема розвитку промислового виробництва.
10. Проблеми, пов”язані з виробництвом та споживанням енергії.
11. Проблеми, пов”язані з транспортом.
12. Розвиток природоохоронної освіти та розуміння суспільством проблем збереження навкодишнього середовища.
13. Проблеми мілітарізації та вплив війни на навколишнє середовище.
ЛЕКЦІЯ 2
ПЛАН
1. Екологічна система, біогеоценоз та його структура.
2. Трофічні ланцюги харчування.
3. Екологічні фактори.
4. Біотичні та абіотичні фактори.
