Экология как наука. Ее значение в современное время

Экология  как наука.

Ее  значение в современное  время. 

    Термин  экология образован из 2-х греческих  слов (от др.-греч. οἶκος - обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος - понятие, учение, наука), означающих дословно «наука о местообитанию). Впервые в науку термин ввёл немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen») для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения организмов с окружающей средой. Эрнст Геккель предложил термин «экология» для применения его исключительно в сфере биологических наук, главным образом зоологии.

    В качестве самостоятельной науки  экология сформировалась лишь в XX веке, хотя факты, составляющие ее содержание, с давних времен привлекали внимание человека. В современном виде экология охватывает очень широкий круг вопросов и тесно переплетается с социальными, техническими и гуманитарными науками. Экология рассматривается как универсальная, фундаментальная, комплексная наука, бурно развивающаяся и имеющая большое практическое значение для всех жителей планеты.

    Существует  несколько различных толкований содержания этого термина:

-экология - наука,   изучающая   взаимоотношения   организмов   и   их сообществ   с окружающей их средой обитания (в том числе многообразие взаимосвязей их с другими организмами и сообществами);

-экология -комплексная наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и её взаимодействии с обществом;

-экология - особый общенаучный подход к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический подход);

-экология - совокупность научных и практических проблем    взаимоотношений человека и природы (экологические проблемы).

-Наконец, экология в широком смысле теперь рассматривается не только как система наук, а как нечто большее - это мировоззрение.

    Большое значение экологии как науки по-настоящему стали понимать лишь недавно. Этому  есть основание, которое связано  с тем, что рост численности населения  Земли и усиливающееся воздействие человека на природную среду поставила его перед необходимостью решать ряд новых жизненно важных задач. Для удовлетворения своих потребностей в воде, пище, чистом воздухе человеку надо знать, как устроена и как функционирует окружающая его природа. Экология как раз и изучает эти проблемы.

    Экология  тесно связана с другими биологическими науками (с зоологией и ботаникой). Это действительно так. На заре развития этих наук внимание исследователей было сосредоточено на систематике и  строении организмов. Но уже в первых сочинениях по флоре описание каждого вида растения стало сопровождаться указанием мест его произрастания. В изучении фауны также пришли к тому, что образ жизни животного взаимосвязан с условиями его обитания. Большинство этих сведений относится, по существу, и к экологии. Основные объекты экологического изучения или ее основные подразделения:

1. Изучение особи одного вида растений или животных (как бы изолированно от отдельного мира живой природы). Эта особь, находясь под воздействием факторов окружающей среды, будет испытывать их влияние (климат, физические и химические свойства почвы и т.д.). Раздел экологии, изучающий взаимоотношения отдельных _; организмов с окружающей средой, называется аутэкологией (от греч. Autos- сам).  Термин «аутэкология» был введён в 1896 году Шретером именно для обозначения экологии особей. 
2. Изучение особей происходит не изолированно, а в составе таких же особей, занимающих определенную территорию и относящихся к одному виду. Такие группы называются популяциями  (лат. populus - народ, население).  Жизнь     и функционирование популяций - сложный процесс (меняется численность популяции, ее  возрастной состав и т.д.) Популяции - это элементарные надорганизменные макросистемы, являющиеся структурной единицей вида и эволюции. Наука о популяциях - экология популяционная или демэкология (от гpeч. demos - народ )
3. Наименее разработанный раздел современной экологии - это экология видов или эйдэкология (от греч. Eidos - образ, вид). Под видом понимается совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определённый ареал, обладающих рядом общих морфо-физиологических признаков и типов взаимоотношений с окружающей средой. Вид - основная структурная единица в системе живых организмов и экологическая единица.
4. Популяции не могут существовать друг без друга. В природе совместно обитающие популяции различных сообществ всегда образуют единство, называемое сообществом или биоценозом (от греч. слов bios - жизнь и koinos - общий). Сообщество - довольно устойчивое биологическое образование, так как обладает способностью к самоподдержанию своих природных свойств и видового состава при внешних воздействиях, вызываемых обычными изменениями климатических и др. факторов. Изучение сообществ позволяет более точно определять причины изменений численности отдельных групп организмов, правильно организовывать ведение сельского, охотничьего хозяйства, разрабатывать способы борьбы с инфекциями, планировать размещение населенных пунктов и т.д. Этим занимается экология сообществ или синэкология (от греч. Syn- вместе).
5. Но сообщество не может существовать изолированно от окружающей среды, так как взаимоотношения популяций часто осуществляются через элементы неживой природы или очень сильно зависят от нее. Сообщество пребывает в некотором пространстве со свойственным для него набором условий (географических, физических, химических, биологических, климатических). Наука, изучающая взаимодействия между экологическими компонентами внутри биогеоценоза, называется биогеоценология (от греч. Bios- жизнь, geo-земля, koinos - общий). Биогеоценоз- однородный участок земной поверхности с определённым составом живых (биоценоз) и косных (биотоп) компонентов, объединённых обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Биогеоценоз - это элементарная единица биосферы. Основоположником биогеоценологии является русский учёный Владимир Николаевич Сукачёв (1880-1967).
6. Природное жизненное пространство, занимаемое сообществом, называется биотопом (греч, bios - жизнь, topos - место). Биотоп вместе с сообществом образуют экологическую систему (экосистему). Термин «экосистема» был предложен английским ботаником А. Тенсли в 1935 году. Экосистема (от греч. Oikos-жилище, местообитание и systema- сочетание, целое, состоящее из частей). Экологическая система - совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом всех экосистем, в пределах 3-х геосфер (литосферы, гидросферы и атмосферы), с которыми взаимодействуют живые организмы, образуют самую крупную экологическую систему Земли, называемую биосферой (от греч. bios - жизнь и sfera - шар). В биосфере протекают сложные процессы. Все живые организмы тесно взаимосвязаны между собой и со своим окружением, состоящим из элементов неживой природы (вода, воздух, почва, свет, температура). Т. о., живые организмы и неживая природа тесно связаны и находятся в постоянном взаимодействии. Изучение биосферы - наивысший по сложности раздел экологии - глобальная экология.

    Современная экология - сложная, разветвлённая наука. Ч. Элтон использовал концепции трофической (пищевой цепи), пирамиды численности, динамики численности. Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии:

    1. Всё связано со всем

    2. Всё должно куда-то деваться

    3. Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизится с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами.

    4. Ничто не даётся даром (вольный перевод — в оригинале что-то вроде «Бесплатных обедов не бывает»)

    Второй  и четвёртый законы по сути являются перефразировкой основного закона физики - сохранения вещества и энергии. Первый и третий законы - действительно основополагающие законы экологии, на которых должна строиться парадигма данной науки. Основным законом является первый, который может считаться основой экологической философии. В частности, эта философия положена в основу понятия «глубокая экология» в книге «Паутина жизни» Фритьофа Капры.                                                                                                                    

    Экология  - наука, изучающая взаимоотношения живых организмов (включая человека между собой и с окружающей средой. При этом объекты ее изучения - не только отдельные организмы, но, главным образом, их популяции, сообщества в определенных средах обитания, т.е. природные экосистемы, развивающиеся и действующие по своим законам.

    Экология - жизненно важная для человека наука, изучающая его непосредственно природное окружение. Человек пытался внести свои изменения, последствия не всегда положительные для окружающей среды, но и для самого человека. (Аральское море гибель, опасность для Байкала, Ладожского озера, Волга). Загрязнена атмосфера, почва. Из-за экологической безграмотности или в погоне за сиюминутной выгодой многие не хотят задумываться о будущем, главное получить побольше сегодня. Поэтому основы экологии как науки о нашем общем доме - Земле - должен знать каждый человек планеты.

    Таким образом, знание основ экологии помогут  разумно строить свою жизнь и  обществ и отдельному человеку; они  помогут каждому ощутить себя частью великой природы достичь гармонии и комфорта там, где ранее шла неразумная борьба с природным силами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лимитирующие  факторы.

Их  значение. 

    Экологические факторы  по значению подразделяются на главные (ведущие), сопутствующие (второстепенные), ограничивающие (лимитирующие). Они  действуют на организм не изолированно, а комплексно.  В совокупном давлении среды выделяются факторы, которые сильнее всего ограничивают успешность жизни организмов. Такие факторы называют ограничивающими, или лимитирующими. В простейшем виде основной закон минимума, сформулированный агрохимиком Юстусом Либихом в 1840 г., касается успешности роста и урожайности сельскохозяйственных культур, зависящих от вещества, находящегося в минимуме по сравнению с другими необходимыми агрохимическими веществами. Формулируя свой закон, Ю. Либих имел в виду лимитирующие возможности жизненно важных химических элементов, присутствующих в среде в небольших и непостоянных количествах. Они называются микроэлементами,  к ним относятся железо, медь, цинк, бор, хлор, йод, натрий, кремний, молибден, ванадий.

    Позднее (в 1909г.) закон минимума был истолкован Ф. Блекманом боле широко, как действие любого экологического фактора, находящегося в минимуме: факторы среды, имеющие  в конкретных условиях наихудшее  значение, особенно ограничивают возможность  существования вида в данных условиях вопреки и, не смотря на оптимальное  сочетание других отельных условий. Кроме минимума в законе В. Шелфорда учитывается и максимум экологического фактора: лимитирующим фактором может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия.

    Ценность  концепции лимитирующих факторов заключается  в том, что дается отправная точка  при исследовании сложных ситуации. Возможно выделение вероятных слабых звеньев среды, которые могут  оказаться критическими или лимитирующими. Выявление ограничивающих факторов - ключ к управлению жизнедеятельностью организмов. Например, в агроэкосистемах на сильно кислых почвах урожайность пшеницы можно увеличить, применяя разные агрономические воздействия, но наилучший эффект получен только в результате известкования, которое снимет ограничивающее влияние кислотности. Для успешного применения закона лимитирующих факторов на практике необходимо соблюдать два принципа. Первый - ограничительный, то есть закон строго применим лишь в условиях стационарного состояния, когда приток и отток энергии и веществ сбалансированы. Второй - учитывает взаимодействие факторов и приспособляемость организмов. Например, некоторым растениям нужно меньше цинка, если они растут не на ярком солнечном свету, а в тени.

    Экологическое значение отдельных факторов для  различных групп и видов организмов крайне разнообразно и требует грамотного учета.

    Зелёные растения - непременное условие существования человека и животных на земле. Они активно участвуют в круговороте веществ природы, поглощая из воздуха углекислый газ и выделяя кислород, которым дышат все живые существа. За счёт энергии солнечного луча растения создают нужные человеку и животным белки, жиры, углеводы, витамины и многие другие полезные растительные продукты. С помощью энергии солнечного луча растение превращает углекислый газ воздуха в продукцию растениеводства. В клетках зелёного растения непрерывно совершает синтез простых элементов в сложные органические химические соединения. Некоторые сельскохозяйственные культуры (пшеница, рожь) быстрее растут в условиях более продолжительного дневного освещения, другие (просо, хлопчатник) - при коротком дне и длинной ночи. Одни растения предпочитают интенсивное освещение, другие теневыносливы. Всем культурам в посевах должна быть обеспечена определённая световая площадь.

    Мир звуков - неотъемлемая составляющая среда обитания человека, многих животным и не безразличен для некоторых растений. Шелест листвы, плеск волн, шум дождя, пение птиц - все это привычно для человека. Между тем разнообразные и многомасштабные процессы техногенеза существенным образом изменили и меняют естественное акустическое поле биосферы, что проявляется в шумовом загрязнении природной среды, ставшим серьезным фактором негативного воздействия. Согласно сложившимся представлениям шумовое загрязнение - одна из форм физического (волнового) загрязнения окружающей среды, адаптация организмов к которому не возможна. Обусловлено оно превышением естественного уровня шума и не нормальным изменением звуковых характеристик (периодичности, силы звука). В зависимости от силы и длительности действия шума способен причинить ощутимый вред здоровью. Многолетнее воздействие шума ведет к повреждению органов слуха. В целом проблема уменьшения шумового загрязнения является достаточно сложной, и решение ее должно основываться на комплексном подходе. Одно из целесообразных, экологически обоснованных направлений борьбы с шумом - максимальное озеленение территории. Растения обладают исключительной способностью задерживать и поглощать значительную часть звуковой энергии. При регламентации физических воздействий существенное значение имеют экологическая грамотность и культура населения. Зачастую человек сам усугубляет обстановку, направляя на себя или принимая внешние воздействия, связанные с бытом или развлекательными мероприятиями.