История возникновения экологии как самостоятельной науки

Введение.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан  сокружающим миром.  Но с тех пор как появилось высокоиндустриальноеобщество,  опасное  вмешательство  человека   в природу резко усилилось,расширился объём этого  вмешательства,  оно стало  многообразнее  и  сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.

Если двадцать-тридцать лет  назад  экологические  проблемы  обсуждалитолько специалисты, то сейчас о  катастрофическом  состоянии  нашей  планетызнают  даже  дети.  Экологические  проблемы  являются  всеобщими  проблемаминаселения Земли. Утончение озоновой оболочки, глобальные изменения  климата,истощение природного слоя  почвы,  природных  ресурсов,  уменьшение  запасовпитьевой воды  и  одновременно  интенсивный  рост  народонаселения  планеты,сопровождающийся наращиванием производственных мощностей,  частые  аварии  –это проблемы, которые  качаются  каждого  государства.  В  совокупности  онисоздают   непрерывно   ухудшающуюся   среду   обитания   самого    человека.Многообразие болезней, постигшее людей  в  последнем  столетии  -  вот  итоготсутствия правильного взаимодействия человека с природой.

К  плохой  среде  обитания,  загрязнённым  воде,  воздуху,  продуктампитания  особенно  чувствительны  дети.  Дети  России  находятся   в   особонеблагоприятных условиях.

Экологическое положение России по ряду моментов значительно хуже, чемв странах Западной Европы  и  Америки.  Россия  является  регионом  планеты,оторый вносит существенный вклад  в  развитие  и  сохранение  отрицательныхглобальных экологических тенденций.

Экологическая  проблемы  и  катастрофы  человечества  непосредственносвязаны с процессом образования населения – его недостаточность  или  полноеотсутствие  породили  потребительское   отношение   к   природе.   Обретениеэкологической  культуры  ,   экологического   сознания,   мышления   –   этоединственный для человечества выход их сложившийся ситуации. Таким  образом,экологический кризис - это и  кризис  в  головах,  а  не  только  порождениенаучно-технического  прогресса.  Его  истоки  уходят  вглубь  веков,  к  темвременам, когда человек противопоставлял себя природе.

Данная проблема нашла отражение в работах: Ж.Ж. Руссо, Э. Геккеля, К.Д.Ушинского, А.Я. Герда, В.И.Сухомлинского, И.Д.Зверева, И.Т.Суравениной,А.Н.Захлебного, Ш.А. Амонашвили, В.А. Ясвина, С.Д.Дерябо, А.А. Плешакова,.Н Николаевой,  П.П. Морозовой, И.В.Цветковой и многих других.

Предмет экологии.

ЭКОЛОГИЯ (от греч. oikos — дом, жилище, местопребывание и... логия),наука, изучающая взаимосвязи организмов с окружающей средой, т. е. совокупностью внешних факторов, влияющих на их рост, развитие,размножение и выживаемость. До некоторой степени условно факторы этиможно разделить на «абиотические», или физико-химические (температура,влажность, длина светового дня, содержание минеральных солей в почве идр.), и «биотические», обусловленные наличием или отсутствием другихживых организмов (в том числе, являющихся объектами питания, хищниками или конкурентами).

В центре внимания экологии — то, что непосредственно связываеторганизм с окружающей средой, позволяя жить в тех или иных условиях.Экологов интересует, например, что потребляет организм и что выделяет,как быстро он растет, в каком возрасте приступает к размножению, сколькопотомков производит на свет, и какова вероятность у этих потомков дожитьдо определенного возраста. Объектами экологии чаще всего являются неотдельно взятые организмы, а популяции, биоценозы, а также экосистемы.Примерами экосистем могут быть озеро, море, лесной массив, небольшая лужаили даже гниющий ствол дерева. Как самую большую экосистему можнорассматривать и всю биосферу.

В современном обществе под влиянием средств массовой информации, экологиячасто трактуется как сугубо прикладное знание о состоянии среды обитаниячеловека, и даже — как само это состояние (отсюда такие нелепые выраженияак «плохая экология» того или иного района, «экологически чистые»продукты или товары). Хотя проблемы качества среды для человека,безусловно, имеют очень важное практическое значение, а решение ихневозможно без знания экологии, круг задач этой науки гораздо болееширокий. В своих работах специалисты-экологи стараются понять, какстроена биосфера, какова роль организмов в круговороте различныххимических элементов и процессах трансформации энергии, как разныеорганизмы взаимосвязаны между собой и со средой своего обитания, чтоопределяет распределение организмов в пространстве и изменение ихчисленности во времени. Поскольку объекты экологии — это, как правило,совокупности организмов или даже комплексы, включающие наряду сорганизмами неживые объекты, ее определяют иногда как науку о надорганизменных уровнях организации жизни (популяциях, сообществах,экосистемах и биосфере), или как науку о живом облике биосферы.

История становления экологии.

Термин «экология» был предложен в 1866 году немецким зоологом и философомЭ. Геккелем, который, разрабатывая систему классификации биологическихнаук, обнаружил, что нет никакого специального названия для областибиологии, изучающей взаимоотношения организмов со средой. Геккель определялпонималась при этом очень широко — как изучение самых разных процессов,протекающих в живой природе.В научную литературу новый термин входил довольно медленно и более илименее регулярно стал использоваться только с 1900-х годов. Как научнаядисциплина экология формировалась в 20-м столетии, но предыстория еевосходит к 19, и даже к 18 веку. Так, уже в трудах К. Линнея, заложившегоосновы систематики организмов, было представление об «экономии природы» —строгой упорядоченности различных природных процессов, направленных нанекоторого природного равновесия. Понималась этаупорядоченность исключительно в духе креационизма — как воплощение«замысла» Творца, специально создавшего разные группы живых существ дляисполнения разных ролей в «экономии природы». Так, растения должны служитьпищей травоядным животным, а хищники должны не позволять травояднымразмножаться в слишком большом количестве.Во второй половине 18-го в. на смену представлениям естественной истории,неотделимым от церковных догматов, стали приходить новые идеи, постепенноеразвитие которых привело к той картине мира, которая разделяется исовременной наукой. Важнейшим моментом был отказ от чисто внешнего описанияприроды и переход к выявлению внутренних, порой скрытых, связей,определяющих ее естественное развитие. Так, И. Кант в своих лекциях пофизической географии, прочитанных в университете Кенигсберга, подчеркивалнеобходимость целостного описания природы, которое учитывало бывзаимодействие процессов физических и тех, что связаны с деятельностьюживых организмов. Во Франции, в самом начале 19 в. Ж. Б. Ламарк предложилсвою, в значительной мере умозрительную концепцию круговорота веществ наЗемле. Живым организмам при этом уделялась очень важная роль, посколькупредполагалось, что только жизнедеятельность организмов, приводящая ксозданию сложных химических соединений, способна противостоять естественнымпроцессам разрушения и распада. Хотя концепция Ламарка была довольнонаивной и не всегда соответствовала даже тогдашнему уровню знаний в областихимии, в ней были предугаданы некоторые идеи о функционировании биосферы,получившие развитие уже в начале 20-го столетия.Безусловно, предтечей экологии можно назвать немецкого естествоиспытателяА. Гумбольдта, многие работы которого сейчас с полным правом считаютсяэкологическими. Именно Гумбольдту принадлежит заслуга в переходе отизучения отдельных растений к познанию растительного покрова, как некоторойцелостности. Заложив основы «географии растений», Гумбольдт не толькоконстатировал различия в распределении разных растений, но и пытался ихобъяснить, связывая с особенностями климата.Попытки выяснить роль тех иных факторов в распределении растительностипредпринимались и другими учеными. В частности, этот вопрос исследовал О.Декандоль, подчеркнувший важность не только физических условий, но иконкуренции между разными видами за общие ресурсы. Ж. Б. Буссенго заложилосновы агрохимии, показав, что все растения нуждаются в азоте почвы. Он жевыяснил, что для успешного завершения развития растению необходимоколичество тепла, которое можно оценить, суммируя температурыза каждый день для всего периода развития. Ю. Либих показал, что разныехимические элементы, необходимые растению, являются незаменимыми. Поэтомурастению не хватает какого-либо одного элемента, например, фосфора, тонедостаток его никак не может быть компенсирован добавлением другогоэлемента — азота или калия. Данное правило, ставшее потом известным как«закон минимума Либиха», сыграло важную роль при внедрении в практикусельского хозяйства минеральных удобрений. Свое значение оно сохраняет и всовременной экологии, особенно при изучении факторов, ограничивающихраспределение или рост численности организмов.Выдающуюся роль в подготовке научного сообщества к восприятию в дальнейшемэкологических идей имели работы Ч. Дарвина, прежде всего его теорияестественного отбора как движущей силы эволюции. Дарвин исходил из того,то любой вид живых организмов может увеличивать свою численность вгеометрической прогрессии (по экспоненциальному закону, если пользоватьсясовременной формулировкой), а поскольку ресурсов для поддержания растущейпопуляции вскоре начинает не хватать, то между особями обязательноконкуренция (борьба за существование). Победителями в этой борьбеоказываются особи, наиболее приспособленные к данным конкретным условиям,т. е. сумевшие выжить и оставить жизнеспособное потомство. Теория Дарвинасохраняет свое непреходящее значение и для современной экологии, нередкозадавая направление поиска определенных взаимосвязей и позволяя понять сутьразных «стратегий выживания», используемых организмами в тех или иныхусловиях.

Во второй половине 19 века исследования, которые по сути своей былиэкологическими, стали проводиться во многих странах, причем как ботаниками,так и зоологами. Так, в Германии, в 1872 г. выходит капитальный трудАвгуста Гризебаха (1814-1879), впервые давшего описание основныхрастительных сообществ всего земного шара (эти работы были изданы и нарусском языке), а в 1898 г. — крупная сводка Франца Шимпера (1856-1901)«География растений на физиологической основе», в которой приведеномножество подробных сведений о зависимости растений от различных факторовсреды. Еще один немецкий исследователь — Карл Мебиус, изучаявоспроизводство устриц на отмелях (так называемых устричных банках)Северного моря, предложил термин «биоценоз», которым обозначил совокупностьразличных живых существ, обитающих на одной территории и между собой тесно взаимосвязанных.

На рубеже 19 и 20 столетий само слово «экология», почти не использовавшеесяв первые 20-30 лет после того, как оно было предложено Геккелем, начинаетупотребляться все чаще и чаще. Появляются люди, называющие себя экологами истремящиеся развивать именно экологические исследования. В 1895 г. датскийисследователь Й. Э. Варминг публикует учебное пособие по «экологическойгеографии» растений, вскоре переведенное на немецкий, польский, русский(1901 г.), а потом и на английский языки. В это время экология чаще всегорассматривается как продолжение физиологии, только перенесшей своиисследования из лаборатории непосредственно в природу. Основное вниманиеуделяется при этом изучению воздействия на организмы тех или иных фактороввнешней среды. Иногда, однако, ставятся совсем новые задачи, например,выявить общие, регулярно повторяющиеся черты в развитии разных природныхкомплексов организмов (сообществ, биоценозов).Важную роль в формировании круга проблем, изучаемых экологией, и встановлении ее методологии сыграло, в частности, представление о сукцессии.Так, в США Генри Каульс (1869-1939) восстановил детальную картинусукцессии, изучая растительность на песчаных дюнах около озера Мичиган.Дюны эти образовались в разное время, и потому на них можно было найтисообщества разного возраста — от самых молодых, представленных немногимитравянистыми растениями, которые способны расти на зыбучих песках, донаиболее зрелых, являющих собой настоящие смешанные леса на старыхзакрепленных дюнах. В дальнейшем концепцию сукцессии детально разрабатывалдругой американский исследователь — Фредерик Клементс (1874-1945).

Сообщество он трактовал как в высшей мере целостное образование, чем-тонапоминающее организм, например, как и организм, претерпевающееопределенное развитие — от молодости до зрелости, а потом и старости.Клементс полагал, что если на начальных этапах сукцессии разные сообществав одной местности могут сильно различаться, то на более поздних онистановятся все более и более сходными. В конце концов, оказывается так, чтодля каждой области с определенным климатом и почвой характерно только одно зрелое (климаксное) сообщество.

Растительным сообществам немало внимания уделялось и в России. Так, СергейИванович Коржинский (1861-1900), изучая границу лесной и степной зон,подчеркнул, что помимо зависимости растительности от климатических условий,не менее важно и воздействие самих растений на физическую среду, ихспособность делать ее более пригодной для произрастания других видов. ВРоссии (а потом и в СССР) для развития исследований растительных сообществ(или иначе говоря — фитоценологии) важное значение имели научные труды иорганизаторская деятельность В. Н. Сукачева. Сукачев одним из первых началэкспериментальные исследования конкуренции и предложил свою классификациюразных типов сукцессии. Он постоянно разрабатывал учение о растительныхсообществах (фитоценозах), которые трактовал как целостные образования (вэтом был близок к Клементсу, хотя идеи последнего очень часто критиковал).Позже, уже в 1940-х годах, Сукачев сформулировал представление обиогеоценозе — природном комплексе, включающем не только растительноесообщество, но также почву, климатические и гидрологические условия,животных, микроорганизмы и т. д. Исследование биогеоценозов в СССР нередкосчитали самостоятельной наукой — биогеоценологией. В настоящее времябиогеоценология обычно рассматривается как часть экологии.Для превращения экологии в самостоятельную науку очень важными были 1920-1940-е годы. В это время публикуется ряд книг по разным аспектам экологии,начинают выходить специализированные журналы (некоторые из них существуютдо сих пор), возникают экологические общества. Но самое главное —постепенно формируется теоретическая основа новой науки, предлагаютсяпервые математические модели и вырабатывается своя методология, позволяющаяставить и решать определенные задачи. Тогда же оформляются два достаточноразных подхода, существующие и в современной экологии: популяционный —уделяющий основное внимание динамике численности организмов и ихраспределению в пространстве, и экосистемный — концентрирующийся напроцессах круговорота вещества и трансформации энергии.

Развитие популяционного подхода.

Одной из важнейших задач популяционной экологии было выявление общихзакономерностей динамики численности популяций — как отдельно взятых, так ивзаимодействующих (например, конкурирующих за один ресурс или связанныхотношениями «хищник—жертва»). Для решения этой задачи использовалисьпростые математические модели — формулы, показывающие наиболее вероятныесвязи между отдельными, характеризующими состояние популяции величинами:рождаемостью, смертностью, скоростью роста, плотностью (числом особей наединицу пространства), и др. Математические модели позволяли проверятьследствия разных допущений, выявив необходимые и достаточные условия дляреализации того или иного варианта популяционной динамики.В 1920 г. американский исследователь Р. Перль (1879-1940) выдвинул такназываемую логистическую модель популяционного роста, предполагающую, чтопо мере увеличения плотности популяции скорость ее роста снижается,становясь равной нулю при достижении некоторой предельной плотности.Изменение численности популяции во времени описывалось таким образом S-образной кривой, выходящей на плато. Перль рассматривал логистическуюмодель как универсальный закон развития любой популяции. И хотя вскоревыяснилось, что это далеко не всегда так, сама идея о наличии некоторыхосновополагающих принципов, проявляющихся в динамике множества разныхпопуляций, оказалась очень продуктивной.

Внедрение в практику экологии математических моделей началось с работАльфреда Лотки (1880-1949). Свой метод он сам называл «физическойбиологией» — попыткой упорядочить биологическое знание с помощью подходов,смертность в популяции жертвы определяется хищником,а рождаемость хищника зависит только от обеспеченности его кормом (т. е.числа жертв), то численность и хищника, и жертвы совершает правильныеколебания. Затем Лотка разработал модель конкурентных отношений, а такжепоказал, что в популяции, увеличивающей свою численность по экспоненте,всегда устанавливается постоянная возрастная структура (т. е. соотношениедолей особей разного возраста). Позднее им же были предложены методырасчета ряда важнейших демографических показателей. Примерно в эти же годыитальянский математик В. Вольтерра, независимо от Лотки, разработал модельконкуренции двух видов за один ресурс и показал теоретически, что два вида,ограниченных в своем развитии одним ресурсом, не могут устойчивососуществовать — один вид неизбежно вытесняет другой.

Теоретические исследования Лотки и Вольтерры заинтересовали молодогомосковского биолога Г. Ф. Гаузе. Он предложил свою, гораздо более понятнуюбиологам, модификацию уравнений, описывающих динамику численностиконкурирующих видов, и впервые осуществил экспериментальную проверку этихмоделей на лабораторных культурах бактерий, дрожжей и простейших. Особенноудачными были опыты по конкуренции между разными видами инфузорий. Гаузеудалось показать, что виды могут сосуществовать только в том случае, еслиони ограничены разными факторами, или, иначе говоря, — если они занимаютэкологические ниши. Данное правило, получившее название «законаГаузе», долгое время служило отправной точкой в обсуждении межвидовойконкуренции и ее роли в поддержании структуры экологических сообществ.

Результаты работ Гаузе были опубликованы в ряде статей и книге «Борьба засуществование» (1934), которая при содействии Перла вышла на английскомязыке в США. Книга эта имела громадное значение для дальнейшего развитиятеоретической и экспериментальной экологии. Она несколько разпереиздавалась и до сих пор часто цитируется в научной литературе.

Изучение популяций происходило не только в лаборатории, но инепосредственно в полевой обстановке. Важную роль в определении общейнаправленности таких исследований сыграли работы английского эколога ЧарлзаЭлтона (1900-1991), особенно его книга «Экология животных», опубликованнаявпервые в 1927, а потом не раз переиздававшаяся. Проблема динамикичисленности выдвигалась в этой книге как одна из центральных для всейэкологии. Элтон обратил внимание на циклические колебания численностимелких грызунов, происходившие с периодом в 3-4 года, а, обработавмноголетние данные о заготовке пушнины в Северной Америке, выяснил, чтозайцы и рыси тоже демонстрируют циклические колебания, но пики численностинаблюдаются примерно раз в 10 лет. Много внимания Элтон уделял изучениюструктуры сообществ (предполагая, что структура эта строго закономерна), атакже цепям питания и так называемым «пирамидам чисел» — последовательномууменьшению численности организмов по мере перехода от нижних трофическихуровней к более высоким — от растений к травоядным, а от травоядных кхищникам. Популяционный подход в экологии долгое время развивалсяпреимущественно зоологами. Ботаники же больше исследовали сообщества,которые чаще всего трактовали как целостные и дискретные образования, междукоторыми довольно легко провести границы. Тем не менее, уже в 1920-е годытдельные экологи высказывали «еретические» (для того времени) взгляды,согласно которым разные виды растений могут по-своему реагировать наопределенные факторы внешней среды, а их распределение вовсе не обязательнодолжно совпадать с распределением других видов того же сообщества. Из этогоследовало, что границы между разными сообществами могут быть весьмаразмытыми, а само выделение их условно.

Наиболее четко такой, опережающей свое время, взгляд на растительноесообщество был развит российским экологом Л. Г. Раменским. В 1924 внебольшой статье (ставшей потом классической) он сформулировал основныеположения нового подхода, подчеркнув, с одной стороны, экологическуюиндивидуальность растений, а с другой — «многомерность» (т. е. зависимостьот многих факторов) и непрерывность всего растительного покрова.Неизменными Раменский считал только законы сочетаемости разных растений,которые и следовало изучать. В США совершенно независимо сходные взглядыпримерно в те же годы развивал Генри Аллан Глисон (1882-1975). В его«индивидуалистической концепции», выдвинутой в качестве антитезыпредставлениям Клементса о сообществе как об аналоге организма, такжеподчеркивалась независимость распределения разных видов растений друг отдруга и непрерывность растительного покрова. По-настоящему работы поизучению популяций растений развернулись только в 1950-х и даже 1960-хгодах. В России бесспорным лидером этого направления был ТихонАлександрович Работнов (1904-2000), а в Великобритании — Джон Харпер.

Развитие экосистемных исследований.Термин «экосистема» был предложен в 1935 видным английским экологом-ботаником Артуром Тенсли (1871-1955) для обозначения естественногоомплекса живых организмов и физической среды, в которой они обитают.

Однако исследования, которые с полным основанием можно назватьэкосистемными, начали проводиться значительно раньше, а бесспорнымилидерами здесь были гидробиологи. Гидробиология, а особенно — лимнология сначала были комплексными науками, имевшими дело сразу со многимиживыми организмами, и с их средой. Изучались при этом не тольковзаимодействия организмов, не только их зависимость от среды, но и, что неменее важно, — влиянисамих организмов на физическую среду. Нередкообъектом исследований для лимнологов был целый водоем, в которомфизические, химические и биологические процессы теснейшим образомвзаимосвязаны. Уже в самом начале 20-го века американский лимнолог ЭдвардБердж (1851-1950) с помощью строгих количественных методов изучает «дыханиеозер» —сезонную динамику содержания в воде растворенного кислорода,которая зависит как от процессов перемешивания водной массы и диффузиииз воздуха, так и от жизнедеятельности организмов. Существенно,что среди последних как производители кислорода (планктонные водоросли),так и его потребители (большинство бактерий и все животные). В 1930-х годахбольшие успехи в изучении круговорота вещества и трансформации энергии былидостигнуты в Советской России на Косинской лимнологической станции подМосквой. Возглавлял станцию в это время Леонид Леонидович Россолимо (1894-1977), предложивший так называемый «балансовый подход», уделяющий основноевнимание круговороту веществ и трансформации энергии. В рамках этогоподхода начал свои исследования первичной продукции (т. е. созданияавтотрофами органического вещества) и Г. Г. Винберг, используя остроумныйметод «темных и светлых склянок». Суть его в том, что о количествеобразовавшегося при фотосинтезе органического вещества судят по количествувыделившегосякислорода.

Спустя три года аналогичные измерения были осуществлены в США Г. А. Райли.Инициатором этих работ был Джордж Эвелин Хатчинсон (1903-1991), которыйсвоими собственными исследованиями, а также горячей поддержкой начинаниймногих талантливых молодых ученых, оказал значительное влияние на развитиеэкологии не только в США, но и во всем мире. Перу Хатчинсона принадлежит«Трактат по лимнологии» — серия из четырех томов, представляющая собойсамую полную в мире сводку по жизни озер.В 1942 в журнале «Эколоджи» вышла статья ученика Хатчинсона, молодого и, ксожалению, очень рано умершего эколога — Раймонда Линдемана (1915-1942), вкоторой была предложена общая схема трансформации энергии в экосистеме. Вчастности, было теоретически продемонстрировано, что при переходе энергии содного трофического уровня на другой (от растений к травоядным животным, оттравоядных — к хищникам) количество ее уменьшается и организмам каждогопоследующего уровня оказывается доступной только малая часть (не более 10%)от той энергии, что была в распоряжении организмов предыдущего уровня.

Для самой возможности проведения экосистемных исследований очень важнымбыло то, что при колоссальном разнообразии форм организмов, существующих вприроде, число основных биохимических процессов, определяющих ихжизнедеятельность (а следовательно — и число основных биогеохимическихролей!), весьма ограничено. Так, например, самые разные растения (ицианобактерии) осуществляют фотосинтез, при котором образуется органическоевещество и выделяется свободный кислород. А поскольку конечные продуктыодинаковы, то можно суммировать результаты активности сразу большого числаорганизмов, например, всех планктонных водорослей в пруду, или всехрастений в лесу, и таким образом оценить первичную продукцию пруда илилеса. Ученые, стоявшие у истоков экосистемного подхода, хорошо этопонимали, а разработанные ими представления легли в основу техкрупномасштабных исследований продуктивности разных экосистем, которыеполучили развитие в разных природных зонах уже в 1960-1970-х годах.К экосистемному подходу примыкает по своей методологии и изучение биосферы.Термин «биосфера» для обозначения области на поверхности нашей планеты,охваченной жизнью, был предложен в конце 19-го века австрийским геологомЭдуардом Зюссом (1831-1914). Однако в деталях представление о биосфере, како системе биогеохимических циклов, основной движущей силой которых являетсяактивность живых организмов («живого вещества»), было разработано уже в1920-30-х годах российским ученым Владимиром Ивановичем Вернадским (1863-1945). Что касается непосредственных оценок этих процессов, то их получениеи постоянное уточнение развернулось только во второй половине 20-го века, ипродолжается до сих пор.

Развитие экологии в последние десятилетия 20-го века.

Во второй половине 20-го в. завершается становление экологии каксамостоятельной науки, имеющей собственную теорию и методологию, свой кругпроблем, и свои подходы к их решению. Математические модели постепенностановятся более реалистичными: их предсказания могут быть проверены вэксперименте или наблюдениями в природе. Сами же эксперименты и наблюдениявсе чаще планируются и проводятся так, чтобы полученные результатыпозволяли принять или опровергнуть заранее выдвинутую гипотезу. Заметныйвклад в становление методологии современной экологии внесли работыамериканского исследователя Роберта Макартура (1930-1972), удачносочетавшего в себе таланты математика и биолога-натуралиста. Макартурисследовал закономерности соотношения численностей разных видов, входящих водно сообщество, выбор хищником наиболее оптимальной жертвы, зависимостьчисла видов, населяющих остров, от его размера и удаленности от материка,степень допустимого перекрывания экологических ниш сосуществующих видов иряд других задач. Констатируя наличие в природе некой повторяющейсярегулярности («паттерна»), Макартур предлагал одну или несколькоальтернативных гипотез, объясняющих механизм возникновения даннойрегулярности, строил соответствующие математические модели, а затемсопоставлял их с эмпирическими данными. Свою точку зрения Макартур оченьчетко сформулировал в книге «Географическая экология» (1972), написаннойим, когда он был неизлечимо болен, за несколько месяцев до своейбезвременной кончины.

Подход, который развивали Макартур и его последователи, был ориентированпрежде всего на выяснение общих принципов устройства (структуры) любыхсообществ. Однако, в рамках подхода, получившего распространение несколькопозже, в 1980-х гг., основное внимание было перенесено на процессы имеханизмы, в результате которых происходило формирование этой структуры.Например, при изучении конкурентного вытеснения одного вида другим, экологистали интересоваться прежде всего механизмами этого вытеснения и темиособенностями видов, которые предопределяют исход их взаимодействия.Выяснилось, например, что при конкуренции разных видов растений за элементыминерального питания (азот или фосфор) победителем часто оказывается не тотвид, который в принципе (при отсутствии дефицита ресурсов) может растибыстрее, а тот, который способен поддерживать хотя бы минимальный рост приболее низкой концентрации в среде этого элемента.

Особое внимание исследователи стали уделять эволюции жизненного цикла иразным стратегиям выживания. Поскольку возможности организмов всегдаограничены, а за каждое эволюционное приобретение организмам приходится чем-то расплачиваться, то между отдельными признаками неизбежно возникают четковыраженные отрицательные корреляции (так называемые «трейдоффы»). Нельзя,например, растению очень быстро расти и в то же время образовывать надежныесредства защиты от травоядных животных. Изучение подобных корреляцийпозволяет выяснить, как в принципе достигается сама возможностьсуществования организмов в тех или иных условиях.В современной экологии по-прежнему сохраняют свою актуальность некоторыепроблемы, имеющие уже давнюю историю исследований: например, установлениеобщих закономерностей динамики обилия организмов, оценка роли разныхфакторов, ограничивающих рост популяций, выяснение причин циклических(регулярных) колебаний численности. В этой области достигнут значительныйпрогресс — для многих конкретных популяций выявлены механизмы регуляции ихчисленности, в том числе и тех, которые порождают циклические изменениячисленности. Продолжаются и исследования взаимоотношений типа«хищник—жертва», конкуренции, а также взаимовыгодного сотрудничества разныхвидов — мутуализма.

Новым направлением последних лет является так называемая макроэкология —сравнительное изучение разных видов в масштабах больших пространств(сопоставимых с размерами континентов).Громадный прогресс в конце 20-го столетия достигнут в изучении круговоротавеществ и потока энергии. Прежде всего это связано с совершенствованиемколичественных методов оценки интенсивности тех или иных процессов, а такжес растущими возможностями широкомасштабного применения этих методов.может быть дистанционное (со спутников) определение содержанияхлорофилла в поверхностных водах моря, позволяющее составить картыраспределения фитопланктона для всего Мирового океана и оценить сезонныеизменения его продукции.

Современное состояние науки.

Современная экология — это быстро развивающаяся наука, характеризующаясясвоим кругом проблем, своей теорией и своей методологией. Сложная структураэкологии определяется тем, что объекты ее относятся к очень разным уровняморганизации: от целой биосферы и крупных экосистем до популяций, причемпопуляция нередко рассматривается как совокупность отдельных особей.Масштабы пространства и времени, в которых происходят изменения этихобъектов, и которые должны быть охвачены исследованиями, также варьируютчрезвычайно широко: от тысяч километров до метров и сантиметров, оттысячелетий до недель и суток. В 1970-е гг. формируется экология человека.По мере давления на окружающую среду возрастает практическое значениеэкологии, ее проблемамишироко интересуются философы и социологи.

Заключение.

Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной.  Снова иснова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пормногие из нас считают их неприятным,  но неизбежным порождением цивилизациии полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимисязатруднениями.

Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающиемасштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся  целенаправленные ипродуманные действия.  Ответственная и действенная политика по отношению кокружающей  среде  будет возможна лишь в том случае, если мы накопимнадёжные данные о современном состоянии среды,  обоснованные знания овзаимодействии важных экологических факторов,  если разработает новыеметоды уменьшения и предотвращения вреда, наносимого природе человеком.

 

Список используемой литературы.

1.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2003г.

2.ЭКОЛОГИЯ. Методические указания для студентов-заочников. Миасс 1997г.

3.Интернет.