5. Развитие представлений о целостности живой природы

К середине XIX в. были вы­полнены важные работы в области географии растений и живот­ных, продемонстрировавшие специфику распространения жизни на Земле.

В результате изучения фауны воробьиных английский орнито­лог Филипп Склетер (1829—1913) еще в 1858 г. сушу разделил на шесть областей: палеоарктическая, эфиопская, индийская, австралийская, неоарктическая и неотропическая. Это деление сохранилось с не­большими изменениями до настоящего времени. Швейцарский палеонтолог Людвиг Рютимейер (1867) начал классифицировать фауны по времени их возникновения, что перекликалось с идеей Т. Гексли (1868) о необ­ходимости выделения зоогеографических областей как центров ви­дообразования. Такими центрами для куриных Т. Гексли считал Австралию, для краксов — неотропическую область, тетеревиных — палеоарктику, фазановых — индийскую область. Альфред Уоллес в ра­боте «Географическое распространение животных» (1876) обратил особое внимание на вопрос о возможных путях преодоления совре­менными и вымершими животными зоогеографических преград, от­водя главенствующую роль историческим причинам. Николай Алексеевич Северцов (1873) одновременно указал на необходимость изучения роли со­временных климатических и топографических условий в географи­ческом распространении животных, в особенности состояния расти­тельности. Этот принцип в зоогеографии продолжил русский зоолог Михаил Александрович Мензбир (1855—1935) — ученик Н.А. Северцова, еще больше углу­бил основатель современного почвоведения Василий Васильевич Докучаев (1846—1903) выделением ландшафтно-географических зон с учетом многих элементов приро­ды, включая и распространение животных. Несколько позже амери­канский зоолог Чарльз Меррием (1892, 1899) при подразделении терри­тории Северной Америки предложил учитывать «Зоны жизни», от­личающиеся разностью температур, что уже соответствовало эколо­гическому подходу.

Картина распределения фауны на суше была дополнена изуче­нием ее распространения в морях и океанах благодаря предприня­тым океанографическим экспедициям (У. Томпсон, Д. Мерли, А. Ортман). Особую ценность представляли материалы изучения фауны морей экспедицией на судне «Челленджер» (1872—1876), русские экспедиции по северным морям (Н.М. Книпович, К.М. Бэр, Н.И. Андрусов), а также морских биологических станций в Сева­стополе (1871) и Неаполе (1872).

В ботанико-географических исследованиях больше внимания обраща­ли на роль климата в формировании растительности и ее формаций. Исходя из этого принципа, Генрих Гризебах (1873) сушу Земли подразделил на 24 области. В дальнейшем Евгений Варминг (1896) связывал растительность разных областей с эко­логией, Андреас Шимпер (1898) — с особенностями водного режима. Не­мецкий ботаник Адольф Энглер пытался поставить проблемы биогеогра­фии растений в историческом плане, в частности «объяснить осо­бенности растительности историей ее формирования».

Русскими ботаниками дан эколого-географический анализ Арало-Каспийского края с картами ареалов отдельных видов растений (И.Г. Борщов, 1865) и европейской части Рос­сии (А.Н. Бекетов, 1894). Д.М. Литвинов (1890) особенности флоры европейской части России пытался объяснить событиями в третичном периоде, А.Н. Краснов (1894) эволюцию растительности связывал с измене­ниями внешних условий в прошлые эпохи.

С учетом достижений в области зоо- и фитогеографии и, опира­ясь на идеи Ч. Дарвина, Эрнст Геккель предложил выделить специальную дисциплину «эколо­гия». Значение этого предложения трудно переоценить, несмотря на то, что в трудах разных исследователей до этого много внимания уделялось значимости эколо­гических факторов. Э. Геккель в книге «Всеобщая морфология» (1866) писал, что «под экологией мы подразумеваем науку об экономии, домашнем быте животных организмов», их широкие, прямые и непрямые отношения со сре­дой, т.е. «одним словом, все те запутанные взаимоотношения, которые Дарвин условно обозначил как борьбу за существование». Это предложение Э. Геккеля оказало положительное влияние не только на развитие исследований в области экологии растений и живот­ных, но способствовало признанию методологической значимости идей Ч. Дарвина, особенно для вопросов, касающихся изучения взаимодействия организмов со средой. Все это сказалось на состоя­нии развития биологии в конце XIX в. и начале XX в. в решении ряда практических задач.

В ходе экспедиций по Сибири русский путешественник Александр Федорович Миддендорф (1815—1894) делает теоретические обобщения фактов, касающихся миграции птиц, спячки животных, взаимодействия и взаимного влияния жи­вотных и растений при распространении. Были проведены в разных районах Земли наблюдения над периодичностью и массовым раз­множением ряда животных (зверей, вредителей сельского хозяйст­ва, рыб и т.д.) и предложены рекомендации по использованию био­логического метода для борьбы с вредными насекомыми. В этих целях американский энтомолог Чарльз Рейли (1898) перевез божьих коровок из Австралии в Ка­лифорнию для уничтожения тлей и других вредителей. Были разра­ботаны методы определения уловов рыб с учетом динамики их чис­ленности, отстрела пушных зверей и охотничьих птиц, количест­венной оценки численности водных организмов и их динамики (К. Бэр, В. Ганзен, К. Брандт, М.Н. Бородин, Н.М. Книпович).

Немецкий гидробиолог Карл Мебиус (1877) на примере изучения устричных отмелей Северного моря предложил термин «биоценоз» для характеристики их состояния с точки зре­ния их взаимодействия как между собой, так и с другими существа­ми. При этом скопление устриц по отдельным местообитаниям К. Мебиус рассматривал как сообщество (биоценоз), сложившийся в процессе эволюции. С. Форбс (1887) озеро со своим населением на­звал «микросом». Для демонстрации различий в подходах при изу­чении отдельных видов и сложных комплексов в ботанике вводятся понятия аут- и синэкология (К. Шретор, О. Кирхнер, 1902), что в последующем было принято и зоологами. В экологических исследо­ваниях начали использовать экспериментальные подходы при изу­чении роли отдельных факторов в жизни животных.

Экологический подход, независимо друг от друга, внедряется в географию и физиологию растений. Особенно в этом отношении в начальный период развития экологии растений преуспели физиоло­ги (Ю. Сакс, Г. Клебс, Н.Ф. Леваковский, К.А. Тимирязев), что привело к конкретизации роли основных факторов среды в морфо­генезе растений и возникновении приспособлений. В ботанику тер­мин «экология» был введен стараниями Е. Варминга. И с развитием исследований в области геоботаники в связи с решением практиче­ских задач лесоведения и луговодства начинается период анализа растительных сообществ. Этому способствовали фитоценологические представления А. Гризебаха. В работе «Растительность земно­го шара» (1872) он дал описание климатических особенностей рас­тительного покрова Земли с учетом специфики жизненных форм и формаций. Группировки растений, характеризующие облик расти­тельного покрова, стали называть сообществами (И. Лоренц, 1860), а в качестве основной их единицы предлагается выделить форма­ции по ярусности (А. Кернер, 1863).

В России получили особое развитие геоботанические исследова­ния, начало которых восходят к работам А.Н. Бекетова и И.Г. Борщова. Ф.И. Рупрехт (1866) вводит понятие «геоботаника» как раз­дел ботаники, посвященный изучению взаимодействия растительно­го покрова со средой. Однако «геоботаника» складывается как нау­ка только в конце XIX в., когда была четко подчеркнута необходи­мость изучения не только флоры, но и группировки растений, их взаимодействия между собой (С.И. Коржинский, И.К. Пачоский, П.Н. Крылов).

Исследования в области геоботаники, имеющие тео­ретическое и методическое значение, в России развивались трудами многих ученых (А.Н. Краснов, В.В. Докучаев, П.А. Костычев, Г.И. Танфильев, Г.Н. Высоцкий). В конце XIX в. появляется термин «фитосоциология» как наука о растительных сообществах (И.К. Па­чоский, П.Н. Крылов). Для оценки участия отдельных видов в сооб­ществах была предложена цифровая шкала (Р. Хальт). Однако ут­вердилась система немецкого ботаника О. Друде (1890), основанная на использовании словесных обозначений при характеристике оби­лия видов.

Итак, во второй половине XIX в. складываются представления о живой природе Земли как едином планетарном явлении со слож­ной дифференциацией по климатическим зонам.