Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1 курс / 1 семестр / Основы экологии / Рындевич. Основы экологии

.pdf
Скачиваний:
349
Добавлен:
07.07.2018
Размер:
14.44 Mб
Скачать

Русский ученый А. А. Каверзнев (годы жизни неизвестны) издал в 1775 г. книгу «О перерождении животных», в которой с экологических позиций рассматривал вопрос об изменениях животных и сделал вывод об их едином происхождении. Изучая влияние минеральных солей на яблони, русский исследователь А. Т. Болотов (1738—1833) разработал классификацию местообитаний растений.

Большое влияние на развитие экологии науки оказал известный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

французский биолог и автор первого эволюционного учения Жан

Батист Ламарк (1744—1829) (рис. 1.1.9), считавший, что важнейшей

причиной приспособительных изменений организмов, эволюцииУ

растений и животных являетсявлияниевнешних условий с еды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

Известнейший немецкий ученый Александр Фрид их Вильгельм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

Гумбольдт (1769—1859) (рис. 1.1.10) закладыв ет основырновой

науки — биогеографии (главным образом, геогр фии р стений). Он

исследовал природу стран Европы, а также Центральной и Южной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ученый

 

Америки («Путешествие в равноденственные области Нового Све-

та»). В пятитомном труде «Космос»

 

предпринял попытку

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

обобщения достижений наук о Земле. Он выделил 19 основных жиз-

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

ненных форм растений, основные группы растительных ландшаф-

тов, установил закономерности ве т кальной растительной зональ-

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

ности в горахи горизонтальных астительных зон на равнинах.

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1.9 —Ж. Б. Ламарк

Рисунок 1.1.10 — А. Гумбольдт

21

Многие работы выдающихся естествоиспытателей ХIХ в. носили описательный характер, с указанием многочисленных экологических особенностей животных, часто отождествляемых с поведением и привычками людей. Среди них многотомный труд немецкого зоолога Альфреда Брема «Жизнь животных», работы французского энтомолога Жана Анри Фабра «Записки энтомолога» и «Нравы насекомых».

Профессор Московского университета Карл Францевич Рулье

 

Г

(1814—1858) (рис. 1.1.11), основоположник экологии животных, в сво-

их работах и выступлениях сформулировал мысль о том, что развитие

органического мира обусловлено воздействием изменяющейсяУвнеш-

ней среды, поставил проблемы адаптации организмов к внешним усло-

а

 

виям, миграции, изменчивости, изучал особенности звития и строе-

Б

 

ния животных в зависимости от изменений их средыробитания, ввел

понятие «стация». Он сформулировал «закон общения или двойствен-

ности жизненных начал», показывающий, что каждое существо полу-

чает возможность «к жизни частию от себя, а частиюиз внешности…».

Это является принципом, лежащим в основе всех наук о живом, —

 

и

принципомисторическогоединстваорган змаиокружающей среды.

 

разв

Большое значение для

т яйэкологии имели труды ученика

К. Рулье известного русского зоолога Н колая Алексеевича Северцо-

 

 

 

 

 

 

чисто

 

ва (1827—1885) (рис. 1.1.12). В 1855 г. он публикует первую маги-

 

 

 

 

 

т

экологическую тему: «Периодиче-

стерскую диссертацию на

скиеявленияв

 

зверей, птиц игадов Воронежской губернии».

 

 

 

 

жизни

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1.11 — К. Рулье

Рисунок 1.1.12 — Н. А. Северцов

22

Значимость этой диссертации для науки можно оценить по тому факту, что в 1950 г. эта работа была переиздана, и она не утратила своего значения и сегодня.

В 1859 г. Чарльз Дарвин (1809—1882) (рис. 1.1.13) публику-

ет свой эпохальный труд «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Эта работа совершила переворот в биологии и

 

 

Г

подготовила почву для появления экологии как науки, так как

Дарвин уделял значительное внимание вопросам адаптации ор-

ганизмов к условиям окружающей среды, внутривидовой конкуУ-

ренции, борьбе за существование и другим экологическим ас-

пектам эволюции.

Да

 

 

Б

 

14 сентября 1866 г., когда немецкий ученый-биологрЭрнест

Геккель (1834—1919) (рис. 1.1.14), последователь Ч.

рвина, в

своем фундаментальном труде «Всеобщая морфология организмов», классифицируя разделы биологии, впервые употребил тер-

мин «экология». Э. Геккель относил экологию к биологическим

 

 

 

 

 

 

 

 

и

наукам и наукам о природе, которых прежде всего интересуют все

 

 

 

 

 

 

 

Через

стороны жизни организмов.

 

двайгода появилась его «Естест-

венная история миротворения»,

а в 1874 г. он опубликовал работу

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1.13 — Ч. Дарвин

 

Рисунок 1.1.14 — Э. Геккель

 

 

 

 

 

 

 

 

23

«Антропогения, или История развития человека», в которой обсуждались проблемы эволюции человека. Геккель вел исследования в лаборатории, а такжеактивныеполевыеисследования в ходеэкспедиций на острова Мадейра, Цейлон, в Египет и Алжир. Он опубликовалмонографии порадиоляриям, глубоководным медузам, сифонофорам, глубоководным рыбамудильщикам, атакжесвойфундаментальныйсистематическийтруд— внуши-

тельную«Систематическуюфилогению».

 

 

Г

В 1895 г. датский ученый Е. Варминг (1841—1924) ввел термин

«экология» в ботанику для обозначения самостоятельной научной

дисциплины — экологии растений.

 

 

У

 

 

 

В 1877 г. немецкий гид обиолог

 

 

 

 

 

а

 

 

 

Карл Мебиус (1825—1908) ( ис. 1.1.15)

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

на основе изучения устричныхрбанок в

 

 

Северном

море р зр бот л

учение о

 

 

биоценозе как сообществе организмов,

 

 

которые через среду обитания тесней-

 

 

шим образом связаны друг с другом.

 

 

 

и

 

 

 

 

Именно еготруд «Устрицы и устричное

 

 

хозяйствой» положил начало биоценоло-

 

 

гическ м

 

экосистемным

исследова-

 

о

 

 

 

 

 

 

ниям. Несомненной заслугой Мебиуса

 

 

рявляется и то, что он не только устано-

и

вил наличиеорганизованных сообществ

организмов и предложил для них назва-

 

тние «биоценоз», но и сумел раскрыть

Рисунок 1.1.15 — К. Меб ус многиезакономерности их формирования

о

 

иразвитияэтихбиологическихсистем.

Б льш зе значение для развития экологии имело учение о при-

родных з нах известного русского ученого В. В. Докучаева (1846—

1903). Идея В. В. Докучаева заключалась в необходимости изучения

потд льных компонентов биоценозов, а связей, существующих

м жду т лами, явлениями и средой, живой и неживой природой, т. е.

незакономерностей функционирования природных комплексов. В це-

лом работы В. В. Докучаева легли в основу геоботанических иссле-

Рдований, положили начало учению о ландшафтах, дали толчок ши-

роким исследованиямвзаимоотношений растительности и почвы. Развитие экологии в этот период (конец XXI — начало XX вв.)

на территории бывшей Российской империи тесно связано с имена-

24

ми таких ученых, как А. Я. Гордягин, Г. П. Дементьев, Б. М. Житков, Н. И. Калабухов. Д. Н. Кашкаров, С. И. Коржинский, Н. Ф. Леваковский, М. А. Мензбир, Н. П. Наумов, Н. А. Северцов, В. В. Станчинский, П. П. Сушкин, А. Н. Формозов и С. А. Усов.

 

Г. Ф. Морозов (1867—1920) в

 

своей работе «Учение о лесе» (1920)

 

дал первоенаучное определениелеса

 

 

 

 

 

Г

 

как географического фактора — гло-

 

бального

аккумулятора

солнечной

 

энергии, влияющего на климат, почУ-

 

вы, на уровень кислородного и угле-

 

 

 

а

 

 

родногобалансапл нетыи

егионов.

 

 

 

Б

 

 

 

В 1903 г. датский ученыйрВиль-

 

гельм Иогансен ввел в биологию

 

термин «популяция».

 

 

 

Один

из крупнейших

советских

 

ученых Владимир Иванович Вернад-

 

и

 

 

 

 

ск й(1863—1945) (рис. 1.1.16) в20-хгг.

Рисунок 1.1.16 —

прошлого

 

 

 

 

В. И. Вернадский

йвека создает учение о био-

сфе е. В1926 г. онопубликовалсвой

 

ский показал, что х м ческоесосоя-

 

 

 

 

известный труд «Биосфера». В эт й книге биосфера впервые пока-

зана как единая динамическая система, основную роль в которой

играют живые организмы. Вернад-

 

 

 

 

ние наружной коры нашейтпланеты

 

 

 

 

всецелонаходится подвл ян емжиз-

 

 

 

 

ни и определяется живыми организ-

 

 

 

 

мами, сдеятельнзстьюкоторыхсвязан

 

 

 

 

круговор т веществ — миграция хи-

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

мич скихэлментоввбиосфере.

 

 

 

 

 

Импнно идеи Вернадского по-

 

 

 

 

служили толчком к разработке фран-

 

 

 

 

цузским математиком Эдуардом Ле-

 

 

 

 

руа концепции о ноосфере. В 1927 г.

 

 

 

 

Рон впервые употребил термин «ноо-

 

 

 

 

сфера». Своим соавтором ученый

 

 

 

 

назвал геолога и палеонтолога Пьера

 

 

 

 

ТейярдеШардена(рис. 1.1.17).

Рисунок 1.1.17 — Т. де Шарден

 

 

 

 

 

25

В 1927 г. известный эколог Ч. Элтон, ввел понятие «экологическая ниша» и сформулировал правило экологических пирамид. В его учебнике по экологии акцентировано внимание на своеобразии биоценотических процессов, впервые отчетливо выделено направление «популяционная экология».

Известным английским ботаником и экологом Артуром Тенсли (1871—1955) (рис. 1.1.18) в 1935 г. был впервые предложен термин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

«экосистема», хотя представления о такой совокупности компонен-

тов живой и неживой природы уже существовали. Тенсли обозна-

чил этим термином любую совокупность совместно обитающихУ

организмов и окружающую их среду. Концепция

экосистемы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Людвига

фон Бер-

А. Тенсли согласуется с общей теорией систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

таланфи, согласно которой целое представляет собойрнечто боль-

шее, чем сумма составляющих его элементов, поскольку главная

характеристика целого — взаимодействие, протекающее между его

различными элементами.

 

 

 

 

 

 

 

В 1942 г. советский ученый-лесовед и эколог Владимир Нико-

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

лаевич Сукачев (1880—1967) (р

с. 1.1.19) создал учение о биогео-

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

ценозе и сформулировал основныейего положения. Он разработал

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1.18 — А. Тенсли

 

Рисунок 1.1.19 — В. Н. Сукачев

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

систему понятий о лесном биогеоценозе как о природной системе, однородной по всем параметрам: растительному покрову, миру животных и микроорганизмов, по поверхностной горной породе, гидрологическим, почвенным, микроклиматическим условиям, по типу взаимодействий, обмена веществом и энергией между его компонентамиимеждунимиидругимиприроднымявлениями. В. Н. Сукачев считал, что биогеоценоз — это совокупность на известном протя-

 

Г

жении земной поверхности однородных природных явлений (атмо-

сферы, горной породы, растительности, животного мира и мира

микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющаяУ

свою особую специфику взаимодействий слагающих ее компонен-

а

 

тов и определенный тип обмена веществом и энергией их между

Б

 

собой и другими явлениями природы и предст вляющря собой

внутреннее противоречивое единство, находящееся в постоянном

движении, развитии.

ребляют эти два термина как тождественныейпонятия, другие разводят их, используя «биогеоценоз» только для наземных экоси-

До сих пор нет однозначной позиции относительно использо-

вания терминов «экосистема» и «биогеоценоз». Ряд ученых упот-

стем. В зарубежной литерату е те м н «б огеоценоз» в экологиче-

 

и

ской литературе практически не уп т ебляется.

В1942 г. американским ученымрР. Линдеманном были изложены ос-

новныеметодырасчетаэнерге ическ гобалансаэкологическихсистем.

о

 

Во второй полов не XX в. происходит своего рода «экологизация»

современной науки. Этотсвязано с осознанием огромной роли экологи-

ческих знаний, с пон ман ем того, что непродуманная деятельность

 

и

человека зачастую непростонаноситвред окружающей среде, но и уг-

рожает сам музсуществованиючеловечестваижизнинаЗемле.

Кру ный с ветский и российский ученый-эколог Н. Ф. Реймерс

о

 

(1931—1993) редставил общую экологию как вершину естество-

знанияп— мегаэкологию, вокруг которой концентрируются другие

научныедисциплины, связанные с актуальными проблемами циви-

лизации и угрозой экологического кризиса.

Большой вклад в развитие экологии внесли такие советские

Рученые, как Г. Г. Винберг, Г. В. Жадин, В. И. Жадин, Л. А. Зенке-

вич, С. А. Зернов, Б. Г. Иоганзен, Г. В. Никольский (экология водных экосистем и гидробионтов); М. С. Гиляров (экология почвенных организмов); Г. Я. Бей-Биенко, И. В. Кожанчиков, В. В. Яхон-

27

тов (экология насекомых); В. Н. Беклемишев, В. В. Догель, Е. Н. Павловский (экологические основы паразитологии); А. Г. Банников, Н. И. Калабухов, Н. П. Наумов, Г. А. Новиков, А. Н. Промтов, П. В. Терентьев, A. Н. Формозов, С. С. Шварц (экология пресмыкающихся, птиц и млекопитающих); В. В. Алехин, Т. К. Горышиной, Н. В. Дылис, Б. А. Келлер, А. А. Молчанов, Г. И. Поплавская, Т. А. Работнов, Л. Г. Раменский, В. Н. Сукачев, П. Д. Ярошенко

(экология растений) и другие.

 

Г

 

 

 

Из фундаментальных работ зарубежных экологов следует от-

 

Пирса

,У«Эко-

метить следующие: «Экология животных» (1926) А.

 

логия животных» (1933) Ч. Элтона, «Лабораторная и полевая эко-

Дуголла

 

 

логия» (1929) В. Шелфорда, «Экология животных» (1963) А. Мак-

Б

 

, «Агроэко-

Фадиена, «Экология растений» (1935) В. Мак-

 

логия» (1965) и «Сельскохозяйсмвенная экология» (1971) В. Тиш-

лера, «Биология популяций» (1966) Р. Макартура и Дж. Коннела, «Основы экологии» (1960, 1971) Ю. Одума и Г. Одума, «Основы экологии» (1972, 1975) Р. Дажо, «Географическая экология: зако-

номерности распространения в

дов» (1972) Р. Макартура, «Эколо-

гия» Ю. Одума (1983, 1986), «Эволюционнаяй

экология» (1978,

1981) Э. Пианка, «Экология»

(1979) Р. Риклефса, «Основы при-

 

 

 

 

 

и

 

кладной экологии» (1981) Ф. Рамада, «Экология. Особи, популяции

и сообщества» (1986, 1989)рМ. Бигона, Дж. Харпера и К. Таусенд.

На территории Беларуси развитие экологии связано с целым

 

 

 

 

о

 

 

рядом известных белорусских ученых. Среди них значительный

вклад в

 

е тэкологии животных внесли такие ученые, как

Г. Г. Винберг, Н. Н. Галковская, М. С. Долбик, П. И. Жуков, Т. Г. Иоан-

 

 

 

и

 

 

 

нисиани, Л. Т. Крушев, А. Н. Курсков, И. К. Лопатин, М. Е. Маку-

шок, О. Низучен. Мержеевская, М. М. Пикулик А. И. Радкевич, В. А. Рад-

, Б. П. Савицкий, В. Ф. Самерсов, Н. Н. Сержанин, Л. М. Су-

 

о

 

 

 

 

щ ня, А. В. Федюшин, Н. Н. Хмелева, Э. И. Хотько и др. Исследо-

вания

 

экологии растений успешно проводились и проводятся

по

 

 

 

 

В. В. Адамовым, Н. А. Буртыс, В. С. Гельтманом, Д. С. Голодом,

кевич

 

 

 

 

 

 

В. А. Ипатьевым, Н. Д. Нестеровичем, В. И. Парфеновым, Е. А. Сидо-

рович, А. Т. Федоруком, Н. В. Шкутко, И. Д. Юркевич, Б. И. Яку-

Ршевым и многими другими. В области изучения экологии грибов

значительный вклад внесли С. В. Горленко, В. Г. Иванюк, В. Ф. Купревич, Г. И. Сержанина, Н. И. Федоров и др. Вопросам экологии человека посвящены работы С. В. Хоревой. В области прикладной

28

экологии наиболее значительными являются работы Л. В. Елизаровой «Экология урбанизированных территорий», И. И. Лиштвана «Экологические аспекты природопользования» и др.

1.1.7 Междисциплинарные связи современной экологии. Экология в жизни человека У

Экология в настоящий момент является одним из интенсивно развивающихся разделов биологии. Она возникла на фундаменте

таких частных биологических дисциплин, как зоология, ботаника и

т. д. Ведь экология изучает взаимоотношения животных,

Г

астений

и других организмов между собой и со средой обит нияр, данные

таксономические группы (царства) являются объект ми изучения

а

Все эти

той же зоологии, микробиологии, ботаники и микологии.

науки включают в багаж своих исследований и экологическую со-

ставляющую.

Б

 

Неудивительно и то, что у эколог

тесные связи с общими биоло-

гическими науками, такими как,

й

мер, с стематика. Вэтой наукев

ческие макросистемы, определения их видовой и экологической структуры. Впоследнеевремяпро зошлосближениеэкологиисанатомиейи

качествеобязательноговыступает эколог ческий критерий, в частности

 

 

 

и

при выделении видов. В то же в емя экология не может функциониро-

вать без объективной

 

рганизмов для установления точного

 

 

напр

таксономического положения изучаемых видов, входящих в биологи-

 

о

 

 

системы

 

 

логенитическиепЭтопр цессы. Тесные связи установились между экологигенетикий и физиологией. Экологические и физиологические результаты иссл дований используются учеными, работающими в обеих научных Рсф рах. Довольно интенсивно развивается сотрудничество экологии и

морфологией.

по воляет не только выявить особенности внешнего

или внутреннего строенияорганизма, но и объяснить их с экологиче-

ской точки зренияз, дает возможность проследить эволюционные и фи-

. Это позволяет проследить экологические механизмы наследственности и эволюции организмов. В тесной взаимосвязи с экологией находятся биогеография, этология (наука о поведении животных), палеонтология, археологияидругиенауки.

Экологическая трактовка необходима и при решении определенных задач в области физиологии, морфологии, систематики,

29

биогеографии, поскольку любые биологические исследования в той или иной степени изучают жизнь животных и растений в природных условиях [16].

Довольно тесные связи экологии с такими науками, как климатология, метеорология, ландшафтоведение, геоморфология и почвоведение, что позволяет более полноценно оценить степень и последствия воздействия абиотических факторов на организм и био-

 

 

Г

логические макросистемы, проследить их динамику, а также по-

нять роль живого вещества в жизни планеты. На основе взаимодей-

ствия экологии с другими естественными науками возниклиУтакие

разделы, как геоэкология (география, геология и экология), палео-

 

а

 

экология (экология и палеонтология). Экологи в своих исследова-

 

Б

 

ниях широко применяют достижения таких естественныхрнаук, как

физика и химия.

 

 

Юджин Одума считал, что экология становится все более цель-

ной дисциплиной, которая связывает естественные и гуманитарные

науки. На стыке экологии и социологии возникла социальная эко-

логия. Довольно прочные связи эколог с философией, историей,

археологией, педагогикой и

 

 

йгуманитарными науками.

Экология не может обойт сь без математики и информацион-

ных технологий, особенно п и

ми

 

ешении задачи прогнозирования и

моделирования экологических ситуаций.

 

 

друг

 

В век научноехническ го прогресса, когда усиливается воз-

действия человека наприроду, экология приобретает особенно

важное значен е, втпервую очередь как источник теоретических

знаний для охраны пр роды и рационального природопользова-

 

 

и

 

 

 

ния. Д стижения экологии также успешно применяются в сель-

ском, леснзм и охотничье-промысловом хозяйствах, геологии,

рекреации, туризме, медицине,

ветеринарии и других сферах че-

 

о

 

 

 

 

лов ч ской деятельности.

 

 

 

пОч видна роль экологии в разработке и реализации концеп-

ций образования и воспитания, направленных на построение

е

 

 

 

 

 

гармоничного сосуществования общества и природы. В целом,

тяжело найти отрасль жизни человека, где бы не использовались

Рэкологические знания, что объясняется желанием нашего обще-

ства избежать глобальной экологической катастрофы, угрожающей жизни на планете.

30