Академический период: 1866 – 1970 гг

Как самостоятельная, общепризнанная биологическая наука экология сформировалась в начале ХХ века в виде двух главных направлений: экологии растений и экологии животных. Позднее возникло деление экологии на аут(о)экологию и синэкологию (принято на Международном ботаническом конгрессе в 1910 г.). Постепенно сформировались и другие подразделения современной биоэкологии (см. рис. 1.5).

Аут(о)экология (от греч. autos – сам) – раздел экологии, изучающий действие различных факторов среды (температуры, влажности и др.) на отдельные виды организмов. Пример: экология зайца беляка; экологические особенности берёзы бородавчатой.

Синэкология (от греч. syn – вместе) – раздел экологии, изучающий многовидовые сообщества организмов (биоценозы). Пример: экологические особенности ельника-черничника; структура луговых биоценозов.

«Сообщество, популяция, организм, орган, клетка и ген – основные уровни организации жизни... На каждой ступени, или уровне, в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом), возникают характерные функциональные системы.... Экология изучает главным образом... системы выше уровня организма.» (Одум, 1986, с. 13 – 14). Содержание экологии как биологической науки американский эколог Юджин Одум представлял в виде своеобразного спектра основных уровней организации жизни (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Спектр уровней организации (по Ю. Одуму, 1986, упрощённо).

На этом этапе создаётся научный аппарат экологии, формулируются основные понятия и соответствующие им термины и определения, такие как биоценоз, жизненная форма, толерантность, экологическая сукцессия, экологическая ниша, экологическая пирамида и многие другие, без которых немыслима современная экология (труды К. Мёбиуса, Е. Варминга, В. Шелфорда, Ф. Клементса, Дж. Гринелла, Ч. Элтона).

Параллельно с развитием собственно биоэкологического направления, трудами многих естествоиспытателей продолжает развиваться представление о системном взаимодействии живой и неживой (косной) природы, об особом явлении природы – биокосных телах и целостных биокосных системах: генетическое почвоведение В.В. Докучаева (1883), учение о лесе Г.Ф. Морозова (1912), учение о биосфере В.И. Вернадского (1926), учение о географической оболочке и ландшафтах, а также учение об экосистемах (Тенсли, 1935) и биогеоценология (Сукачёв, 1942).

В 1899 году в работе «К учению о зонах природы» выдающийся русский естествоиспытатель, основоположник генетического почвоведения Василий Васильевич Докучаев подчёркивал: «...Не подлежит сомнению, что познание природы – её сил, стихий, явлений и тел – сделало в течение XIX столетия такие гигантские шаги, что само столетие нередко называют веком естествознания, веком натуралистов. Но … нельзя не заметить одного весьма существенного и важного недочета... Изучались, главным образом, отдельные тела – минералы, горные породы, растения и животные – и явления, отдельные стихии – огонь (вулканизм), вода, земля, воздух, в чём, повторяем, наука и достигла удивительных результатов, но не их соотношение, не тагенетическая, вековечнаяи всегда закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями, между мёртвой и живой природой, между растительными, животными и минеральными царствами, с одной стороны, и человеком, его бытом, и даже духовным миром – с другой.

А между тем именно эти соотношения, эти закономерные взаимодействия и составляют сущность познания естества, ядро истинной натурфилософии – лучшую и высшую прелесть естествознания».

В другой работе «Место и роль современного почвоведения в науке и жизни» (1899 г.) В.В. Докучаев отмечал: «Как известно, в самое последнее время всё более и более формируется и обособляется одна из интереснейших дисциплин в области современного естествознания, именно – учение о тех многосложных и многообразных соотношениях и взаимодействиях, а равно и о законах, управляющих вековыми изменениями их, которые существуют между так называемой живой и мёртвой природой, между а) поверхностными горными породами, b) пластикой земли, с) почвами, d) наземными и грунтовыми водами, е) климатом страны, f) растительными и g) животными организмами (в том числе, и даже главным образом, низшими) и человеком, гордым венцом творения.

И эти закономерные, можно сказать, незыблемые, вековечные соотношения … всегда, от века, роковым, неотразимым образом тяготели над всем человеческим миром и поныне, как дамоклов меч, висят над ним, связывая мнимого господина земли по рукам и ногам, несмотря ни на какие успехи цивилизации, ни на какие открытия науки и техники, ни на какие политические перевороты, катастрофы, перемены и перетасовки» [2].

Эти идеи Докучаева нашли отражение и развитие, прежде всего, в трудах его учеников Г.Ф. Морозова и В.И. Вернадского.

Создатель учения о лесе Георгий Федорович Морозов (1867 – 1920) фактически рассматривал лес как целостную природную систему, подчеркивая, что собственно лес и его территория должны сливаться для исследователя в единое целое, в географический индивидуум или ландшафт. Он писал: «Лес нельзя понять вне той зависимости, какая существует между составляющими его деревьями, и вне изучения той внешней физико-географической обстановки, в которую леса погружены и с которой они составляют одно неотъемлемое целое» (Морозов, 1913).

Совершенно особым, поистине «планетарным явлением» в истории экологии, да и в истории всего естествознания, стали труды основоположника учения о биосфере Владимира Ивановича Вернадского (1863 – 1945). «Десятилетиями, целыми столетиями будут изучаться и углубляться его гениальные идеи, а в трудах его открываться новые страницы, служащие источником новых изысканий; многим исследователям придётся учиться его острой, упорной и отчеканенной, всегда гениальной, но трудно понимаемой творческой мысли; молодым же поколениям он всегда будет служить учителем в науке и ярким образцом плодотворно прожитой жизни» – писал ближайший ученик В.И. Вернадского академик А.Е. Ферсман (1946).

Действительно, каждый новый этап в современной истории экологии знаменуется «переоткрытием» фундаментальных разработок В.И. Вернадского: в период «всеобщей экологизации» это было учение о биосфере, в период «экологии для устойчивого развития» – концепция ноосферы, на очереди, вероятно, представление о жизни как о космическом явлении.

Труды В.В. Докучаева, Г.Ф. Морозова, В.И. Вернадского, их учеников и последователей позволили создать в нашей стране оригинальную естественнонаучную школу, заложили основы генетического почвоведения, современной физической географии, ландшафтоведения, учения о биосфере, биогеохимии, биогеоценологии, геоэкологии и ряда других направлений.

В конце рассматриваемого периода большое влияние на экологию оказало становление общей теории систем и системного подхода в науке (Берталанфи, 1950), а также использование методов математического моделирования. Собственно экология все более и более занимается изучением экологических систем (экосистем) от самых элементарных до глобальной экосистемы Земли. В этот период ядром экологии становятся учение об экологических системах и биогеоценология.