Лекция #1

Экология как естественнонаучная дисциплина.

План:

1. Предмет, объект и задачи экологии.

2. Основные методы исследования экологии

1. Слово экология образованно от греческого “Oikos” – дом, место пребывания и “logos” – наука.

Впервые термин экология был введен немецким зоологом Эрнстом Геккелем в 1886 году в монографии “Всеобщая морфология организмов”. Он попытался сформировать новое определение науке.

По Геккелю экология предоставляет собой науку о живых организмах. По его мнению, она призвана исследовать все те запутанные взаимоотношения, которые Дарвин условно обозначил как борьба за выживание.

В соответствии с биологическим словарем экология – это биологическая наука, изучающая организацию и функционирование над организмами систем различного уровня от микроэкосистемы до глобальной экосистемы биосферы. Экология – это наука о взаимосвязи видов между собой в окружающей среде.

Объект – экологическая система.

Предмет – структура, свойства.

Система – это упорядоченное взаимодействие компонентов, которые образуют единое целое, если что-то выходит из них, то система не может существовать.

В соответствии с этим экосистема – термодинамически открытая, функционально замкнутая система, которая состоит из трех видов живых организмов: продуцентов (растения), макроконсументов и микроконсументов, и органических и неорганических химических элементов, с которыми эти три вида живых организмов обмениваются в процессе жизнедеятельности энергией и химическими веществами.

Предметом изучения в экологии является: структура, свойства и законы функционирования экологических систем любого иерархического уровня.

Основные задачи экологии:

1. Изучение закономерностей развития экологических ситуаций и факторов, на них влияющих в историческом прошлом на протяжении миллиардов лет в процессе эволюции жизни на земле.

2. Изучение анализа современного состояния экологических систем и факторов с помощью экологического мониторинга, с последующей обработкой системных данных.

3. Разработать и дать прогноз развитию экологических ситуаций разного иерархического уровня (локальных, региональных, глобальных) с прогнозом рекомендаций по предотвращению неблагоприятных экосистемных ситуаций.

Основные понятия и определения в экологии.

1. Ген – основной носитель биологической информации.

2. Генофонд – совокупность генофлоры и генофауны.

3. Популяция – совокупность особей данного вида, длительное время занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений.

4. Сообщество или биоценоз – все популяции живых организмов, занимающая определенный участок и взаимодействующая между собой.

5. Глобальная экосистема биосфера – оболочка земли, состав, структура и энергетика, которые определяются совокупной деятельностью живых организмов.

6. Абиотические факторы – свойства неживой природы (температура, ветер, рельеф местности), которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

7. Биотические факторы – все формы воздействия живых существ друг с другом.

8. Окружающий органический мир – составная часть среды каждого организма.

9. Антропогенные факторы – все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизнь.

В структурном плане экологическая система состоит из двух подсистем: абиотическая система (неживая) и биотическая система (живая)

Продуценты, в переводе с греческого – автотрофные живые организмы (самопитающиеся), которые создают биологическую массу путем явления фотосинтеза.

Фотосинтез – синтез зелеными растениями органических веществ (белков, жиров и углеродов) из неорганических веществ (воды, углекислого газа, минеральных солей) с помощью энергии света, а также поглощение углекислого газа и выделение кислорода.

Основное уравнение фотосинтеза имеет вид:

CO₂ + H₂O + мин. соли + Е_света биомасса + О₂

К таким представителям относятся все зеленые растения.

Макроконсументы – они гетеротрофные живые организмы, которые создают биологическую массу не самостоятельно, а путем поедания себе подобных или продуцентов.

К таким представителям относятся хищники, млекопитающие, человек, животные.

Микроконсументы – они гетеротрофные живые организмы, которые создают биологическую массу путем разложения мертвых биологических тканей путем выделения тепловой энергии.

К данным представителям относятся грибки, бактерии, вирусы; их насчитывается более пяти тысяч видов.

Реакция разложения имеет вид:

Биомасса + О₂ + СО₂ + Н₂О + мин. соли + Е_т

Основной целью экологии как науки является выработка экологической стратегии, гарантирующая предотвращение и решение конкретной глобальной экологической проблемы.