36

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ

ТЕРНОПІЛЬСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

“Затверджено”

Заступник директора

з навчальної роботи

______ В.Н.Волошин

“___”___________2006р.

Опорний конспект лекцій

для вивчення дисципліни

« Основи екології»

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ФАКУЛЬТЕТІВ

ІНЖЕНЕРНОЇ МЕХАНІКИ І КОМЕРЦІЙНОГО НАВЧАННЯ

спеціальності 5.091504 “ Обслуговування комп’ютерних та інтелектуальних систем і мереж ”

спеціальності 5.090240 “ Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів ”

Тернопіль 2006

Опорний конспект лекцій для вивчення дисципліни «Основи екології» для студентів спеціальності 5.091504 “ Обслуговування комп’ютерних

та інтелектуальних систем і мереж ”, спеціальності 5.090240

“ Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів ”

Укладач Серединська Віта Орестівна – Тернопіль: Технічний коледж тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя, 2006- с.

Опорний конспект розробила Серединська Віта Орестівна

викладач ЦК природничих дисциплін

“Затверджено” на засіданні циклової комісії природничих дисциплін

Протокол №____від____________________2006р

Голова цк___________________ Пілярчук г.Й.

Розглянуто і схвалено методичною радою ТКТДТУ імені Івана Пулюя

Протокол №____від____________________2006р

Голова методичної ради _________________Я.Д.Шевчук

Тема і. Що вивчає екологія

Одним з найбільш актуальних питань, які хвилюють людство сьогодні, є проблема охорони природи і раціонального використання природних багатств. Швидкі темпи науково-технічного прогресу призводять до загострення цієї проблеми, яку більшість вчених планети схильні розглядати, як проблему взаємодії в системі «людс­тво (або суспільство) —навколишнє середовище (або природа)».

В наші дні навіть для школярів не є секретом, що перед людством стоїть ряд глобальних проблем — демографічна, продо­вольча, роззброєння та інш., серед яких чільне місце займає екологі­чна. Ми звідусіль чуємо про «екологізацію» освіти, науки та вироб­ництва, про необхідність екологічного підходу, про наближення екологічної кризи і навіть про екологічний геноцид проти людства. Що ж це за таке тривожне слово «екологія», яке змушує нас при першій же згадці про нього стурбовано задумуватись над нашим майбутнім?

Термін «екологія» складається з двох грецьких слів: «ойкос» — середовище або місце та «логос» — вчення або наука. Отже, в дослівному перекладі екологія — це вчення про навколишнє середо­вище. Вперше запропонував та використав цей термін німецький природодослідник Ернст Геккель в 1866 році у своїй фундаменталь­ній праці «Загальна морфологія організмів». Визначення екології за Е. Геккелем зводилось до наступного: «Екологія — наука про взає­мовідносини організмів між собою та навколишнім середовищем».

Отже бачимо, що ця наука виникла як підрозділ біології і довгий час розвивалась в її межах. У вузькому (біологічному) розумінні екологія вивчає:

• вплив навколишнього середовища в цілому і його окремих факторів на організми;

• становлення морфологічних та фізіологічних особливостей

організмів, а також зміну іх чисельності в залежності від умов середовища існування;

• взаємовідносини «біоценозів» із середовищем;

• внутрішньовидові та міжвидові відносини організмів;

• певну єдність (систему) живих організмів та навколишнього середовища, в межах якої відбувається трансформація енергії та органічної речовини.

З цієї точки зору об'єктом вивчення екології є екологічні системи (екосистеми) як елементарні функціональні одиниці біосфери. Таки­ми екосистемами можуть бути і краплина води з озера, і акваріум, і океан, і вся поверхня планети. А предметом вивчення або дослі­дження екології тоді буде вся біосфера, її структурно-функціональ­на організація, еволюція, антропогенна динаміка, тобто процеси утворення, існування та розвитку біосфери.

Для кращого розуміння структури сучасної екологічної науки та основних завдань, які стоять перед нею, необхідно зробити короткий історичний огляд етапів розвитку екології та становлення екологіч­ного світогляду.

Отже, як ми вже згадували, екологія виникла в середині XIX століття. Але розрізнені та поверхневі знання про взаємодію живих істот і навколишнього середовища, людини і природи людство почало накопичувати ще в античну епоху. Про це повідомляють нас праці давньогрецьких та римських філософів і вчених Платона, Демокріта, Страбона, Плінія, Варрена та інших. Але тоді, та й пізніше в епоху Середньовіччя, низький рівень знань та недостатній розвиток природничих наук не дозволяв систематизувати існуючі відомості про взаємодію природи і живих організмів в окрему наукову дисципліну.

Поштовхом для цього став вихід у світ праці Чарльза Дарвіна «Походження видів» (1859 р.), яку деякі вчені вважають першою фундаментальною працею з екології. А вже Е. Геккель створював основи нової біологічної науки під її впливом. Бувши прихильником еволюційної теорії, німецький вчений дав своїй праці такий підзаго­ловок: «Загальні основні науки про органічні форми, механічно заснованої теорії еволюції, реформованої Чарльзом Дарвіним».

У своєму історичному розвитку екологія, як самостійна біологічна наука, пройшла три основних періоди, в яких панували відповідні способи екологічного мислення (парадигми).

Початок першому етапу поклали праці вже відомого нам Е. Гек-келя, а також російського вченого К. Ф. Рул'є та французького натураліста І. Ж. Сент-Іллера. Цей етап отримав назву «аутекологічного редукціонізму». Суть його в тому, що, як рахують прихильники відповідної йому течії в екології — факторальної екології (або аутекології), всі явища, що стосуються розповсюдження та чисель­ності будь-яких організмів, можуть бути пояснені на основі відомої реакції на ті чи інші абіотичні фактори (сукупність умов та явищ неорганічного походження). Екологія на цьому етапі виступає як пряме продовження фізіології в природних умовах. На першому етапі розвитку екології аутекологічний редукціонізм був прогресив­ною методологією, що дозволило класифікувати велику кількість данних, відкрити ряд законів та принципів аутекології (екології виду).

Однак з розвитком науки цього стало недостатньо і на зміну першому етапу в середині XX ст. приходить етап «синекологічного редукціонізму», який пов'язаний з виникненням та розвитком концепції популяції, в центрі уваги якої аналіз взаємодії організмів (популяцій). В цей час в екології зародився цілий науковий напря­мок (один з основних розділів) в екології — демекологія (або екологія популяцій), в якій пріоритет віддавався дослідженню біотичної взаємодії організмів.

Разом з тим, недолік синекологічного редукціонізму заключається в тому, що екологи, які працюють в рамках даного підходу, намага­ються (навіть при вивченні цілого угруповання) звести суть явища до взаємодії популяцій, тобто розкладають ціле на окремі елементи.

Ось чому цей етап був не тривалим і закінчився на початку 70-х років утвердженням найбільш прогресивного системного підходу в екології. Інтегративний підхід виник ще в 30-і роки, в першу чергу завдяки працям українського академіка В. І. Вернадського та аме­риканського вченого А. Тенслі. Був далі розроблений академіком В. Н. Сукачовим, відомим американським екологом Ю. Одумом та інш. Отже, триваючий нині третій системний етап розвитку екології орієнтує екологічні дослідження на вивчення специфічних характе­ристик складноорганізованих об'єктів (екосистем, біогеоценозів), багатогранність зв'язків між їх елементами, їх співпідпорядкованість та взаємозалежність. Завдяки працям В. І. Вернадського цей підхід дозволяє розглядати екологічні об'єкти найвищого рівня — біосферного, що в свою чергу повинно допомогти вирішенню глобальної екологічної проблеми.

З виходом екології на глобальний — біосферний рівень, внаслі­док появи нових практичних потреб, обумовлених розвитком НТР, ми ведемо мову про інтеграцію та диференціацію екологічних знань. Внаслідок цих двох протилежних, але взаємообумовлених процесів ускладнюється структура екології, з'являються нові прикладні під­розділи, а сама ця наука поширює свої межі пізнання за рамки біологічної науки.

Сьогодні мова йде про розуміння екології в широкому значенні як комплексної інтегральної науки, котра досліджує навколишнє середовище (екосферу планети), його вплив на суспільство та зворотню реакцію природи на діяльність людства. Ось чому виникає потреба вивчення екології не просто як біологічного предмету, а як міждисциплінарної науки, яка базується, крім біологічних, на основах географічних, технічних, економічних та соціальних наук (рис. 10).

Отже на концептуальному рівні, залишаючись по суті біологіч­ною наукою, сучасна екологія є конгломератом трьох блоків: загальної або теоретичної екології, прикладної екології та основно­го цементуючого ядра біоекології. Останні в свою чергу складаються з ряду дисциплін (рис. 11).

Ми можемо навести наступну класифікацію екологічних дисцип­лін (ст-ру екології). Фундаментальний біоекологічний блок поділя­ють за розмірами об'єктів вивчення на:

• аутекологію (екологію особин);

• демеекологію (екологію популяцій);

• синекологію (екологію угруповань).

Б лизька до останнього підрозділу біогеоценологія, але вона враховує територіальний фактор, тому цей напрямок має ще зв'язок з географічною (ландшафтною) екологією.

По відношенню до предмета вивчення біоекологію поділяють на:

• екологію мікроорганізмів;

• екологію грибів;

• екологію рослин;

• екологію тварин.

А прикладну екологію по відношенню до предмета вивчення поділяють на:

• промислову і інженерну;

• транспортну;

• сільськогосподарську;

• медичну;

• космічну.

За підходами до предмету вивчення виділяють аналітичну та динамічну теоретичну екологію, крім цього, в ній інколи виділяють теоретично-узагальнюючу частину в загальну екологію. З точки зору фактору часу розглядають історичну та еволюційну екології, а також супутні їм архео та полеоекології.

В залежності від того, на що впливають умови існування організ­мів, екологію поділяють на морфологічну та фізіологічну. Назви хімічна, геохімічна .та біогеохімічна екології свідчать, що ці підроз­діли вивчають сукупність відповідних їм, зв'язків та взаємодій, що впливають на організми.

Крім основних блоків, напрямків та дисциплін екології на схемі виділені основні блоки міжпредметних прикладних та теоретичних наукових дисциплін, котрі сформувались або формуються на стику різних наук, але в основу яких покладено екологічний метод пі­знання. Деякі з них окремі вчені відносять до екології, інші — ні. Це пов'язано з процесом інтеграції наукових знань та утво­рення нових наук, який досить тривалий і вимагає ретельного дослідження.

Дуже цікавий міжпредметний комплекс утворився на стику суспі­льних наук (філософії, соціології, демографії) та екології, який окремі вчені називають «соціальною екологією», а інші — «екологією людини» Різниця лише в тому, що перший з них не враховує біологічну сторону людини, а лише суспільну. Цей блок, в свою чергу, можна поділити на:

• екологію особистості;

• екологію соціальних груп;

• екологію людських популяцій;

• екологію людства.

Всі ці екології виділяють також екологію науки та екологію культури, а в екології людини: міста, людських поселень або архітек­турну екологію.

Інший, не менш цікавий, міжпредметний блок утворився на стику екології з економічними науками. Одні вчені виділяють тут економі­ку природокористування, яка вивчає питання економічної оцінки природних ресурсів, а також дає еколого-економічну оцінку проектів та шкоди від забруднення навколишнього середовища. Інші ж, переважно закордонні, розглядають цей блок як наукову основу екорозвитку, який дає аналіз еколого-економічних систем, а також вивчає межі допустимих навантажень на природне середовище з метою раціонального природокористування, називаючи його екологією.

До міжпредметних блоків, пов'язаних напряму з екологією, ми відносимо також дуже близькі за змістом комплексні дисципліни. Перша, енвайроментологія, яка вивчає оточуюче людину середови­ще, способи контролю за його якістю та технологічні прийоми його охорони й поліпшення. Треба відзначити, що у вітчизняній науці цей термін часто замінюється поняттям «охорона природи», але останнє має більший смисл, введення певних заборон та обмежень, а не загальної раціоналізації природокористування. Тому ми пропонуємо розглядати на межі екології та юридичних наук блок природоохо­ронного законодавства та права, який необхідно вивчати на трьох рівнях: міжнародному, національному та місцевому.

Зробивши аналіз структури екології, ми тепер розуміємо, яким питанням присвячені нині екологічні дослідження та напрямки роз­витку цієї науки. Як бачимо, сьогодні екологи роблять все можливе, щоб знайти шляхи подолання глобальної екологічної проблеми. І тут велику допомогу їм можуть надати педагоги, які, завдяки поглибленню екологічної освіти та поліпшенню екологічного вихо­вання, формують в учнів (майбутніх інженерів, робітників, науковців та підприємців) екологічний світогляд. Це поняття є важливим складовим більш загального поняття «екологічна культура». Під екологічним світоглядом треба розуміти глибоке усвідомлення життєвої необхідності збереження спільного для всього людства середовища життя.

Тільки тоді, коли ми всі усвідомимо життєву важливість екологіч­них проблем в житті і майбутньому розвитку людства, ми зможемо досягти певних успіхів у подоланні глобальної екологічної проблеми.