Т и т у л к а зворот титулки передмова

Для сучасної біологічної науки характерним є бурхливий розвиток екології. Цей термін став широко відомим та загальновживаним, хоча на початку XX ст. його знали лише вчені-біологи. Все більшого розмаху набуває екологічний рух, який виник в умовах розвитку глобальної екологічної кризи. Екологія стала для всього людства не лише наукою, а й способом мислення, поведінки, реальністю дій.

Саме цим обумовлено появу нових наукових напрямків та екологічних дисциплін, у тім числі ветеринарної екології. Разом з медичною екологією та фітопатологією вона робить суттєвий внесок у розвиток екологічних концепцій загальної паталогії – науки про хвороби рослин, тварин та людей. Медична та ветеринарна екологія, які спільними зусиллями розробляють та проводять екологічно обгрунтовані діагностичні та лікувально-профілактичні заходи в разі зооантропонозів, функціонують і розвиваються як дві частини єдиної науки та галузі практичної діяльності медичних та ветеринарних лікарів.

Головним завданням ветеринарної екології є забезпечення населення екологічно чистим молоком, м’ясом, яйцями та іншими харчовими продуктами, а промисловість – якісними ресурсами тваринного походження. Вирішення проблеми збереження та покращення навколишнього середовища відповідає інтересам розвитку рослинництва і тваринництва, а також є життєво важливою необхідністю для покращення здоров’я людей.

Мета методичних вказівок до лабораторних занять з дисципліни „Екологія у ветеринарній медицині” – не лише набути додаткові знання про основні закономірності взаємодії між живими організмами та середовищем їх існування, але й засвоїти головні положення з біогеоценологічного аналізу хвороб популяцій тварин та їх профілактики.

Тема 1. Предмет сучасної екології, її структура та головні завдання

Питання за темою:

1. Екологія – наука про умови життєдіяльності організмів, про закономірності їх взаємодій і взаємозв'язків між собою та з неорганічною природою.

2. Структура сучасної екології: аутекологія, синекологія, демекологія тощо.

3. Основні методи екологічних досліджень.

4. Головні завдання екології.

Методичні поради

При розгляді питань даної теми особливу увагу слід звернути на такі положення, терміни та поняття.

Екологія є складовою частиною біології. Як міждисциплінарна наука вона опинилась на перехресті біологічних та гуманітарних наук. Залишаючись точною біологічною наукою, вона досліджує сукупність живих об'єктів. Як гуманітарна наука екологія визначає місце людини в природі, формує її світогляд та сприяє оптимізації розвитку соціальних та виробничих відносин.

Вперше термін "екологія" вжив у 1866 році відомий німецький природодослідник Е.Геккель. Він походить від грецьких слів оіkos – дім, помешкання, місце перебування, та 1оgоs – наука. Так Геккель назвав науку, що вивчає організацію та функціонування надорганізмових систем різних рівнів: видів, популяцій, біоценозів, екосистем (біогеоценозів) та біосфери.

Спочатку цей термін застосовувався тоді, коли йшлося про вивчення взаємозв'язків між спільнотами організмів, що входять до складу стійких та організованих систем, котрі склалися в процесі еволюції органічного світу та навколишнього середовища. Сучасна екологія інтенсивно вивчає також взаємодію людини та біосфери, суспільного виробництва з навколишнім середовищем та інші проблеми.

Видатний американський вчений Ю.Одум (1970-1980) одним з перших почав розглядати екологію не як вузьку біологічну дисципліну, а як міждисциплінарну науку, що досліджує багатокомпонентні та багаторівневі складні системи у природі та суспільстві. Ця якісна зміна в розумінні екології вимагала озброєння її новими методами та зробила високо актуальною для вирішення соціальних та економічних проблем людства.

Важливу роль у диференціації екологічної науки мав III Ботанічний конгрес, який відбувся у 1910 році в Брюсселі. На ньому було вирішено поділити екологію рослин на екологію особин (аутекологію) та екологію угрупувань (синекологію). У тридцяті роки сформувалася популяційна екологія (демекологія). Цей поділ поширився також на екологію тварин та загальну екологію. З 70-х років XX століття складається соціальна екологія.

Таким чином, сучасна екологія по суті розчленована на п’ять взаємопов'язаних, але до певної міри самостійних розділів, що логічно виходять один з одного. Це факторіальна екологія або аутекологія, що вивчає фактори середовища та їх вплив на окремі живі організми. Вона, головним чином, досліджує межі стійкості виду і його взаємодію з такими екологічними факторами, як тепло, світло, вологість, родючість та інші, а також вивчає вплив середовища на морфологію, фізіологію і поведінку організмів, розкриває загальні закономірності дії факторів середовища на живі організми.

Синекологія аналізує стосунки між особинами, що належать до різних видів даного угрупування, а також між ними і довкіллям.

Демекологія вивчає популяції та їх взаємозв'язок між собою і довкіллям.

Біогеоценологія, або екосистемологія вивчає біогеоценотичний шар Земної кулі і, зокрема, конкретні біогеоценози (суходільні, водні), в яких взаємодіють біоценози і абіотичне середовище.

Біосферологія (глобальна екологія) вивчає біосферу як єдине планетарне ціле, з’ясовує закономірності еволюції біосфери.

Останнім часом в усьому світі започатковують найрізноманітніші напрямки екологічних досліджень з метою забезпечення фахівців необхідною екологічною інформацією з усіх сфер людської діяльності. Нині сформувалося близько ста напрямків екологічних досліджень, які можна об'єднати за принципами галузевої належності, взаємозв’язків, взаємопідпорядкованості, пріоритетності, теоретичного та практичного значення. У зв'язку з цим екологія розпалася на ряд наукових галузей та дисциплін, в основі яких лежать фундаментальні ідеї біоекології.

Екологію за розмірами об'єктів вивчення поділяють на географічну або ландшафтну, об'єктами вивчення котрої є великі геосистеми, географічні процеси, та на глобальну екологію – вчення про біосферу Землі.

Щодо предметів вивчення екологія поділяється на екологію мікроорганізмів, грибів, рослин, тварин, людини, сільськогосподарську, прикладну, інженерну та загальну екологію – теоретичну й узагальнюючу дисципліну. За середовищами та компонентами розрізняють екологію суші, прісних водоймищ, морську, високогірну, хімічну тощо.

За підходами до предмета вивчення виділяють аналітичну та динамічну екологію.

У часовому аспекті розрізняють історичну та еволюційну екологію.

Отже, сучасне тлумачення терміна "екологія" як галузі знань полягає в розгляді та розкритті закономірностей розвитку організмів, предметів, компонентів спільнот та спільнот загалом у взаємодіях у системах біогеоценозів, нообіогеоценозів та біосфері.

Екологія – це комплексна наука, яка використовує широкий арсенал різноманітних методів дослідження. Їх можна поділити на три основні групи:

1. Методи, за допомогою яких збирається інформація про стан екологічних об'єктів: рослин, тварин, мікроорганізмів, екосистем, біосфери.

2. Методи обробки та узагальнення отриманої інформації.

3. Методи інтерпретації отриманих фактичних матеріалів. Головними методами, за допомогою яких проводиться збирання, обробка та інтерпретація даних про стан екологічних об'єктів, є польові спостереження, глобальний моніторинг, описовий і порівняльний методи, експеримент та моделювання.

Відмінною рисою польових спостережень, з яких починається будь-яке екологічне дослідження, є невтручання спостерігача в процеси, що відбуваються. Спостереження можуть здійснюватися, так би мовити, неозброєним оком або із застосуванням різноманітних приладів та технічних засобів. Особливістю сучасних екологічних спостережень за допомогою приладів є їх комплексність та довгостроковість, коли на одній і тій же ділянці екосистеми ведуться спостереження за живими організмами та факторами середовища протягом досить великого відрізку часу. Для реалізації комплексних спостережень застосовуються спеціальні стаціонари, що розміщуються в типових і особливо характерних біотопах так, щоб вони давали найбільш характерну інформацію про екосистему.

Глобальний моніторинг екосистем і біосфери в цілому – це науково-інформаційна система спостережень, оцінок та прогнозів стану навколишнього середовища та живих організмів. Виділяють три види моніторингу: фоновий, біологічний (біосферний) та господарський.

Фоновий моніторинг передбачає систематичні стаціонарні заміри стану атмосфери, грунту, природних вод та особливостей земної поверхні, що проводяться за єдиною програмою.

Біомоніторинг. або біоіндикація – це облік стану природного середовища з особливою увагою до живих організмів. Він включає реєстрацію зміни чисельності, структури популяцій рослин і тварин, характер міграцій та розмноження.

Для оцінки стану природних систем біомоніторинг більш інформативний, ніж реєстрація фізичних та хімічних параметрів стану навколишнього середовища. Це визначається здатністю живих організмів концентрувати велику кількість сторонніх речовин у своєму тілі. Інформація фонового моніторингу інколи може показувати несуттєво мале забруднення середовища ксенобіотиками, а біомоніторинг засвідчує, що йде процес акумулювання даного ксенобіотика в живих організмах та вказує на необхідні заходи щодо очистки середовища від нього.

Господарський моніторинг проводиться з метою оцінки діяльності окремих сільськогосподарських або промислових підприємств.

Проведення глобального моніторингу розпочато на основі рішення Міжнародної наради 1974 року, до якої приєднався колишній СРСР, а зараз обов'язки з моніторингу виконує Україна.

Суть експерименту як методу екологічних досліджень, полягає в тому, що до екосистеми свідомо вноситься якась одна зміна і через деякий час зіставляються (порівнюються) результати спостережень на контрольній та експериментальній ділянках екосистеми. Однак такі класичні однофакторні експерименти в екології мало реальні. Тут більш придатні багатофакторні експерименти, коли змінюються значення одразу багатьох факторів, а стан екосистеми в кінці експерименту оцінюється за її багатьма параметрами.

Важливим критерієм достовірності результатів спостережень та експериментів є їх відтворність. Вона досягається, як правило, багаторазовими повтореннями спостережень та експериментів. Результати таких повторюваних спостережень у сукупності складають так звану вибірку. Відповідна статистична обробка даних дослідження дозволяє оцінити рівень статистичної достовірності результатів та вважати їх науковим фактом.

Обов'язковим компонентом будь-яких екологічних досліджень є моделювання, зокрема, моделювання відносин "хижак–жертва", "споживач–їжа" та ін. Як модель може виступати матеріальна копія об'єкта екології, звичайно, до певної міри спрощена. Наприклад, акваріум можна розглядати як модель ставка. На таких моделях отримують немало корисної інформації, але в цілому їх значення в екології порівняно обмежене. Реальні екосистеми – це багатовидові, комплексні об'єкти, в той час, як їх моделі мають багато спрощень і часто виявляються досить дорогими.

Більш широко в екології використовують абстрактні моделі. У даному випадку моделлю називають деякі абстрактні описи того чи іншого об'єкта або явища реального світу, що дозволяє аналізувати його властивості. Переваги абстрактних моделей полягають у тому, що вони дозволяють порівняно простими і недорогими засобами аналізувати поведінку екологічних систем та передбачати характер їх змін при внесенні в систему тих чи інших коректив.

Особливе місце в екологічних дослідженнях займає математичне моделювання – представлення у вигляді системи диференційних рівнянь парних зв'язків з наступним об'єднанням все нових і нових пар взаємовідносин. Завдяки цьому можна, змінюючи одне числове значення, бачити зміну інших і складати картину ймовірних змін у сукупності, що розглядається. Основою правильної роботи математичної моделі є знання закономірностей процесів, що відбуваються в природі. Проте будь-яка математична модель, наскільки б вона не була досконалою, не може замінити натурних досліджень.

Проводячи польові спостереження, біомоніторинг, експеримент чи моделювання, обов'язково використовують описовий та порівняльний методи екологічних досліджень.

Головні завдання сучасної екології полягають у вивченні основних законів взаємовідносин організмів усіх рівнів організації між собою та природним середовищем і розробці шляхів регуляції та гуманізації взаємин людського суспільства з природою. Завдання екології як науки досить різноманітні і передбачають:

1. Дослідження закономірностей функціонування живих систем різного рівня організації, у тому числі у зв'язку з антропогенними впливами на природні системи і біосферу в цілому.

2. Створення наукової основи раціонального експлуатування природних ресурсів, прогнозування змін природи під впливом діяльності людини, збереження середовища існування людини.

3. Розробку шляхів гуманізації взаємовідносин людського суспільства та природи, збереження здатності біосфери до самовідновлення і саморегулювання з урахуванням основних екологічних законів і загальних законів оптимізації взаємозв'язків людського суспільства та природи.

4. Розробку системи заходів, які забезпечують мінімум застосування хімічних засобів боротьби з шкідниками та бур'янами.

5. Екологічну індикацію при визначенні властивостей тих чи інших компонентів та елементів ландшафту, у тому числі індикацію забруднення природного середовища.

6. Відновлення зруйнованих природних систем.

7. Перехід від промислу до господарювання.

8. Збереження (консервацію) еталонних ділянок біосфери.

Основним предметом дослідження ветеринарної екології є домашні та сільськогосподарські тварини, вплив на них факторів навколишнього середовища та вплив цих тварин на довкілля. Завданнями ветеринарної екології є постійна об'єктивна оцінка сільськогосподарських біогеоценозів з метою недопущення спалахів епізоотій та ендемічних хвороб тварин, вивчення впливу змін у біогеоценозах пасовищ, тваринницьких ферм і комплексів на продуктивність, відтворювальну здатність та природну резистентність популяцій тварин, проведення діагностичних та лікувально-профілактичних заходів в умовах стійлового та пасовищного утримання тварин, здійснення еколого-ветеринарних заходів при виробництві екологічно чистої продукції тваринництва.