Ekologija Znanost o okolišu: ključni pojmovi i ciljevi

1. Prirodni životni uslovi organizama

Klima i prirodni resursi određuju strukturu, kvantitativni i kvalitativni sastav bioloških zajednica. Prirodni resursi uključuju zemlju, vodu, biljke, životinje, minerale i još mnogo toga. Prirodne katastrofe remete oblikovani tok života. Ponekad se život počinje razvijati u drugom smjeru. Prirodne katastrofe uključuju zemljotrese, vulkanske erupcije, poplave, uragane, klizišta i klizišta.

2. Odnos živih organizama i njihovih zajednica međusobno i s okolinom

U prirodi se uspostavlja ravnoteža između različitih vrsta živih organizama, na primjer, između biljojeda i biljaka, grabežljivaca i biljojeda.

3. Promjene životnih uvjeta pod utjecajem antropogenih faktora

Čovjek sječe šume, oranja zemlju, postavlja brane na rijekama, gradi fabrike ... Takva aktivnost dramatično mijenja prirodne uvjete života i zagađuje okoliš. To nepovoljno utječe na sve žive organizme, uključujući i ljude.

I. Čimbenici zaštite okoliša

1. Okolišni uslovi i resursi

Ekološki resursi - prirodni predmeti i pojave koji se koriste za direktnu i indirektnu potrošnju

Fotosinteza je proces kojim zelene biljke, alge i neke bakterije pretvaraju blistavu energiju Sunca u energiju kemijskih veza organske materije.

Zakon ekološkog optima W. Shelforda: ograničavajući faktor prosperiteta organizma može biti barem maksimum ekološkog faktora, raspon između kojeg određuju granice tolerancija  4 organizma na ovaj faktor.

Tolerancija je sposobnost tijela da podnosi odstupanja okolišnih faktora od optimalnih vrijednosti za to. Organizmi sa širokim rasponom tolerancije označeni su prefiksom evry, i s uskim rasponom - prefiks "zid"na primjer:

Stenobiont - organizam koji zahtijeva strogo definirane uvjete okoliša. Primjer: pastrmka ne može podnijeti velike fluktuacije temperature.

Eurybiont je organizam koji može živjeti u različitim, ponekad oštro različitim, okolišnim uvjetima. Primjer: vuk živi u svim geografskim područjima.

Uvjeti i resursi 1   okruženje- međusobno povezani pojmovi. Karakteriziraju stanište organizama. Okolišni uvjeti se obično definiraju kao faktori okoliša koji utječu (pozitivno ili negativno) na postojanje i geografsku distribuciju živih bića. Ekološki faktori su vrlo raznoliki, kako u prirodi tako i po svom utjecaju na žive organizme. Konvencionalno svi faktori okoliša dijele se u tri glavne skupine.

Detaljna odluka stavak 74. o biologiji za učenike 10. razreda, autori Kamensky AA, Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. 2014

• Gdz Biology radnu svesku za 10. razred možete pronaći

1. Šta je ekologija?

Odgovor. Ekologija (od grč. Οικος - dom, domaćinstvo, dom i λόγος - učenje) - nauka koja proučava odnos između žive i nežive prirode. Izraz je prvi put predložio u knjizi „Opća morfologija organizama“ („Generalle Morphologie der Organismen“) 1866. njemački biolog Ernst Haeckel.

Ekologija se obično smatra podgrupom biologije, općom naukom živih organizama. Živi organizmi se mogu proučavati na različitim nivoima, od pojedinačnih atoma i molekula do populacija, biocenoze i biosfere u cjelini. Ekologija takođe proučava okolinu u kojoj žive i njene probleme. Ekologija je povezana s mnogim drugim znanostima upravo zato što proučava organizaciju živih organizama na vrlo visokom nivou, istražuje veze između organizama i njihove okoline. Ekologija je usko povezana s takvim znanostima kao što su biologija, hemija, matematika, geografija, fizika.

2. Koja pitanja zaštite okoliša znate?

Odgovor. Na planeti postoje mnogi ekološki problemi:

1. efekt staklene bašte. Ozonska rupa nad Arktikom se proširuje, što također dovodi do topljenja ledenjaka i povećanja razine mora, a kao rezultat toga, poplava nekih otoka, kopna i njegova nepodobnost za daljnje prebivanje.

2. Zagađivanje zraka.

3. Zagađivanje tla ljudskim otpadom.

4. Zagađivanje vode, sve više i više vode postaje neprikladno za piće i jedenje.

5. izumiranje mnogih vrsta životinja i biljaka.

6. Smanjenje količine minerala.

7. Dezertifikacija velikih teritorija, krčenje šuma.

8. Plivanje rijeka i jezera.

9. Zamjena prirodnih proizvoda s genetski modificiranim.

3. Zašto je znanje o okolišu potrebno za svakog člana društva?

Odgovor. Ekološka edukacija ne pruža samo znanstvena saznanja iz područja ekologije, već je i važna karika u obrazovanju za buduće stručnjake o okolišu. To podrazumijeva usaditi im visoku ekološku kulturu, sposobnost poštivanja prirodnih resursa itd. Drugim riječima, stručnjaci, u našem slučaju inženjersko-tehničkog profila, trebali bi imati novu ekološku svijest i mišljenje, čija je suština da su ljudi dio prirode i očuvanje prirode je očuvanje čovjekova punog života.

Ekološko znanje potrebno je svakoj osobi kako bi san mnogih generacija mislilaca stvorio okruženje dostojno čovjeka da se ostvari, za što je potrebno izgraditi prekrasne gradove i razviti proizvodne snage toliko savršene da mogu osigurati sklad između čovjeka i prirode. No taj je sklad nemoguć ako su ljudi neprijateljski raspoloženi jedni prema drugima i, posebno, ako dođe do rata, koji se, nažalost, vodi.

Kao što je s pravom napomenuo američki ekolog B. Kommoner u ranim 70-ima: „Potraga za izvorima bilo kakvih problema u okolišu dovodi do nesporne istine da temeljni uzrok krize nije kako ljudi komuniciraju s prirodom, već kako oni međusobno komuniciraju ... i da, konačno, miru između ljudi i prirode treba prethoditi mir među ljudima ".

Trenutno, spontani razvoj odnosa s prirodom predstavlja opasnost za postojanje ne samo pojedinih objekata, teritorija zemalja itd., Već i za cijelo čovječanstvo.

To se objašnjava činjenicom da je osoba usko povezana s divljinom, podrijetlom, materijalnim i duhovnim potrebama, ali, za razliku od drugih organizama, te su veze poprimile takve razmjere i oblike da to može dovesti (i već vodi!) Da gotovo u potpunosti uključe živi pokrov. planeta (biosfera) u životnoj podršci modernog društva, stavljajući čovječanstvo na rub ekološke katastrofe.

Samo znanje o tome kako upravljati njima može zaustaviti spontani razvoj događaja, a ako je riječ o ekologiji, ta bi znanja trebala „preuzeti mase“ barem većine društva, što je moguće samo univerzalnim obrazovanjem ljudi o životnoj sredini koje završavaju sa srednjom školom .

Ekološka saznanja omogućuju nam da shvatimo štetnost rata i sukoba među ljudima, jer ovo nije samo smrt pojedinaca, pa čak i civilizacija, jer će to dovesti do opće ekološke katastrofe, do smrti cijelog čovječanstva. To znači da je najvažniji od okolišnih uvjeta za opstanak čovjeka i svih živih bića miran život na Zemlji. To je ono što bi ekološki obrazovana osoba trebala i čemu će težiti.

Ali, bilo bi nepošteno graditi čitavu ekologiju "oko" samo ljudi. Uništavanje prirodnog okoliša povlači štetne posljedice za ljudski život. Ekološka spoznaja omogućava mu da shvati da su čovjek i priroda jedno cjelina, a ideje o njegovoj dominaciji nad prirodom prilično su sablasne i primitivne.

Ekološki obrazovana osoba neće dopustiti spontani odnos prema svom životnom okruženju. Borit će se protiv ekološkog barbarizma i ako u našoj zemlji postoji većina takvih ljudi, osigurat će normalan život njihovim potomcima, odlučno braneći divlje životinje od pohlepne ofanzive "divlje" civilizacije, transformirajući i usavršavajući samu civilizaciju, pronalazeći najbolju "ekološki prihvatljivu" »Mogućnosti za odnos između prirode i društva.

U Rusiji, zemljama ZND, mnogo se pažnje posvećuje obrazovanju o okolišu. Interparlamentarna skupština država članica ZND-a usvojila je Preporučeni zakonodavni zakon o okolišnom obrazovanju stanovništva (1996.) i druge dokumente, uključujući Koncept ekološkog obrazovanja.

Ekološka edukacija, kako je naznačeno u preambuli Koncepta, ima za cilj razvijanje i učvršćivanje naprednijih stereotipa o ljudskom ponašanju usmjerenih na:

1) štednja prirodnih resursa;

2) sprečavanje neopravdanog zagađenja životne sredine;

3) široko očuvanje prirodnih ekosistema;

4) poštovanje normi ponašanja i suživota koje je prihvatila međunarodna zajednica;

5) formiranje svjesne spremnosti za aktivno lično sudjelovanje u tekućim okolišnim aktivnostima i njihovu izvedivu financijsku podršku;

6) promocija zajedničkih ekoloških akcija i provođenje zajedničke politike zaštite okoliša u ZND.

Trenutno kršenje zakona o okolišu može se zaustaviti samo podizanjem ekološke kulture svakog člana društva na odgovarajući nivo, a to se može učiniti, prije svega, edukacijom, kroz proučavanje osnova ekologije, što je posebno važno za stručnjake iz oblasti tehničkih nauka, prije svega za inženjere građevine, inženjere iz oblasti hemije, petrohemije, metalurgije, strojarstva, prehrambene i rudarske industrije itd. Ovaj je udžbenik namijenjen širokom krugu studenata koji studiraju u tehničkim oblastima i specijalnostima univerziteta. Prema autorskom planu, on bi trebao dati osnovne ideje u glavnim područjima teorijske i primijenjene ekologije i postaviti temelje ekološkoj kulturi budućeg stručnjaka, temeljenu na dubokom razumijevanju najviše vrijednosti ¾ skladnog razvoja čovjeka i prirode.

Pitanja nakon § 74

1. Šta proučava ekologija?

Odgovor. U općenitijem smislu, ekologija je nauka koja proučava odnose organizama i njihovih zajednica sa okolinom.

Kao neovisna nauka, ekologija je nastala tek u 20. stoljeću, iako su činjenice koje čine njen sadržaj, kao što je već napomenuto, privlačile ljudsku pažnju još od davnina. Značaj ekologije kao nauke zaista je počeo da se shvata tek nedavno. Za to postoji objašnjenje, a to je zbog činjenice da je sve veća populacija Zemlje i sve veći ljudski utjecaj na prirodno okruženje stavili pred potrebu da riješi niz novih vitalnih zadataka. Da bi zadovoljio svoje potrebe za vodom, hranom, čistim zrakom, osoba mora znati kako okolna priroda djeluje i kako funkcionira u svim svojim odnosima. Ekologija upravo proučava ove probleme.

Treba imati na umu da je ekologija temeljna naučna disciplina. I čovjek mora naučiti pravilno koristiti njegove zakone, koncepte i pojmove. Uostalom, pomažu ljudima da odrede svoje mjesto u svom okruženju, da koriste prirodne resurse pravilno i racionalno.

U drugoj polovini XX veka dolazi do svojevrsnog "ozelenjavanja" sve moderne nauke. To se događa zahvaljujući priznavanju ogromne uloge ekološkog znanja, uz razumijevanje da ljudske aktivnosti često nisu samo štetne za okoliš, već, djelujući na nju negativno, mijenjajući životne uvjete ljudi, prijeti samom postojanju čovječanstva.

Iako je ekologija bila sastavni dio biologije tijekom njenog nastanka, moderna ekologija obuhvaća izuzetno širok raspon pitanja i usko je povezana s nizom srodnih znanosti, prije svega kao što su biologija (botanika i zoologija), geografija, geologija, fizika, hemija, genetika, matematika, medicina, agronomija, arhitektura itd.

Trenutno se u oblasti ekologije razlikuju brojne naučne grane i discipline: ekologija stanovništva, geografska ekologija, hemijska ekologija, industrijska ekologija, ekologija biljaka, životinja i ljudi.

2. Koja je uloga ekologije trenutno i zašto bi je trebalo proučavati?

Odgovor. Priroda nije samo složenija nego što mislimo o njoj, već je i mnogo složenija nego što možemo zamisliti. Prvi zakon ekologije kaže: „Što god u prirodi radimo, sve u njoj izaziva određene posljedice, često nepredvidive.“

Stoga se rezultati naših aktivnosti mogu predvidjeti samo sveobuhvatnom analizom utjecaja koji će imati na prirodu. Za analizu okoliša, koja daje razumijevanje kako čovjek utječe na okoliš i otkrivanje onih granica promjena uvjeta koji sprečavaju ekološku krizu, potrebno je privući znanje različitih znanosti. Dakle, ekologija postaje teorijska osnova za racionalno korištenje prirodnih resursa.

Moderna ekologija je univerzalna, složena nauka koja se brzo razvija i koja je od velike praktične važnosti za sve stanovnike naše planete. Ekologija je nauka budućnosti, a možda i samo postojanje čovjeka ovisit će o napretku ove znanosti.

3. Koja su vam područja istraživanja iz ekologije poznata?

Odgovor. Glavni pravci moderne ekologije:

Primenjena ekologija;

Bioekologija;

Geoekologija;

Ljudska ekologija (socijalna ekologija).

Koristeći saznanja koja posjedujete, pripremite priču o odnosu koji se razvio između čovjeka i prirode u različitim fazama razvoja ljudske civilizacije.

Odgovor. Složeni odnos čovjeka i društva s okolinom razvijao se povijesno. Ako su se u zoru ljudske civilizacije bilo kakvi učinci na prirodu kompenzirali djelovanjem najmoćnijih struktura biosfere, tada su s vremenom antropogeni utjecaji počeli stvarati veliku štetu. Prema E. V. Girusov (1976) i E. Ya. Rezhabek (1986), u historiji odnosa čovjeka, prirode i društva razlikuju se tri glavne faze:

ručna proizvodnja korištenjem prirodnih izvora energije;

strojna proizvodnja korištenjem umjetnih izvora energije;

automatizirana proizvodnja umjetnim metodama obrade i korištenja informacija.

Prva faza povezana je s takozvanom "neolitskom revolucijom", tokom koje je čovječanstvo naučilo koristiti vatru i oruđe za utjecaj na prirodu, što je omogućilo promjenu okoliša. To razdoblje je trajalo oko 5 hiljada godina. U ovo je vrijeme postupan prijelaz iz odgovarajuće ekonomije (sakupljanje i lov) na proizvodnu (poljoprivreda i stočarstvo). Povijest civilizacija prepuna je okolišnih kriza i revolucija.

Prelazak na kuhanje, proizvodnju odjeće i izgradnju vjerskih i stambenih prostora pomoću umjetnih alata bio je veoma dug. Omogućio je čovječanstvu da promijeni svoj društveni položaj. U to su vrijeme stvoreni relativno jednostavni mehanički uređaji, pokrenuti fizičkom snagom ljudi, domaćih životinja, vjetrovima i vodenim motorima. Ipak, uprkos izvjesnoj primitivnosti tehnologije, u to su vrijeme stvorene najveće građevine poput egipatskih piramida, drevnih palača i hramova. Potreba za velikom količinom energije ostvarena je uglavnom korištenjem vojske robova i u manjem obimu pomoću raznih mehaničkih uređaja. Potreba za razvojem novih područja za poljoprivredu i stočarstvo dovela je do potrebe velikih i intenzivnih krčenja šuma i korištenja uzgojnih metoda za rezanje i spaljivanje. Krčenje šuma u područjima s naizmjenično vlažnom tropskom i suptropskom klimom - područjima najpovoljnijima za ljudsko prebivalište - uzrokovalo je brzu dezertifikaciju teritorija. Pojava i širenje radova navodnjavanja povezano je s ovim periodom.

Druga faza interakcije čovjeka i prirode povezana je s industrijskom revolucijom 18.-19. stoljeća. a odlikuje ga prelazak na strojnu proizvodnju koristeći tehnologiju umjetne energije (para, a zatim električna energija). Zahvaljujući tome, metalurgija, fabrička proizvodnja i mehanički transport intenzivno su se razvijali. Širenje područja za poljoprivredu i stočarstvo, uzrokovano rastom stanovništva, praćeno je i napuštanjem pustinja na nekim teritorijama i razvojem novih. Razvoj rudarstva i metalurgije povezan je s intenzivnim krčenjem šuma (šuma se trošila na proizvodnju drvenog uglja, koristila se kao zatvarač i građevinski materijal). Naknadno je drveni ugljen zamijenjen ugljenom, što je opet zahtijevalo širenje rudarske industrije. Nakon nekog vremena, ugljen je korišten za proizvodnju toplotne energije, a potom tečna fosilna goriva. Stoga je u ovom periodu, u odnosu na prirodu, čovječanstvo napravilo novi kvalitativni prijelaz od „eksploatacije“ samo njegove površine do „eksploatacije“ crijeva Zemlje u značajnim razmjerima (S. V. Klubov, L. L. Prozorov, 1993).

Treća faza, koja je započela u prvoj četvrtini 20. stoljeća, povezana je s modernom naučnom i tehnološkom revolucijom. Karakterizira ga transformacija proizvodnih sila na temelju pretvaranja nauke u vodeći faktor u razvoju proizvodnje. To nije samo razvoj nuklearne energije i nuklearne industrije, već potraga za nekonvencionalnim izvorima energije, razvoj hemijske industrije, uključujući proizvodnju polimera, kompozita i drugih materijala s željenim svojstvima nepoznatih u prirodi, sveobuhvatnu automatizaciju proizvodnje, široku upotrebu informacija i računarstva i mikroprocesora tehnologija, upotreba širokog spektra elektroničkih uređaja, stvaranje novih načina transporta i komunikacija, razvoj nove tehnologije lasera, plazme i membrane e, razvoj biotehnologije, široke upotrebe prostora u interesu proizvodnje, komunikacije, ciljano pretraživanje mineralnih sirovina i da se razvije niz mjera za zaštitu životne sredine.

Krajem XX veka. mnogi su tradicionalni resursi ljudskog napretka izgubili najvažniji značaj. Glavni resurs naučnog i tehnološkog napretka i društveno-ekonomski razvoj svjetske zajednice su informacije. Dobro uspostavljena mreža informatičkih i računarskih sistema i računara danas igra istu ulogu kao elektrifikacija, telefon, radio i televizija. Informacije ne samo da utiču na ubrzanje razvoja nauke i tehnologije, već igra ogromnu ulogu u procesima osiguranja javnog reda, kulturne komunikacije ljudi i zaštite okoliša. Informacije su neiscrpni resurs svjetske zajednice. Prema I. I. Yuzvishinu (1996), informacije su univerzalni, beskonačno zakonski beskrajni proces temeljnih odnosa, veza, interakcija i međuovisnosti energije, pokreta, mase, mikro- i makrostrukture Svemira. Potreba da se procesuiraju snažno povećani tokovi informacija otkrila su određena ograničenja u sposobnostima ljudske psihe. Počeli su da se prevazilaze kao rezultat pronalaska i široke upotrebe elektronskih cybernetskih uređaja (računara).

U svakoj fazi interakcije s prirodom, čovječanstvo ju je sve više koristilo kao objekt vađenja i stjecanja materijalnih vrijednosti i zadovoljenja svojih materijalnih potreba. Neslaganja između prirode i čovjeka ili, kako se ovi sukobi obično nazivaju, ekološke krize, započela su mnogo prije neolitske revolucije. Razlog za nastanak jedne od prvih ekoloških kriza u istoriji čovječanstva bila je nerazumna aktivnost primitivnog čovjeka, koja je uzrokovala ubrzano izumiranje i izumiranje mnogih velikih sisara kasnog paleolitika. Mamuti, mastodoni, bizoni, mošusni volovi i druge krupne životinje u to su vrijeme bili glavni predmet lova (I. P. Gerasimov, 1985; M. I. Budyko, 1977). U slijedećim godinama dolazilo je do uništavanja životinja i krčenja šuma u sve većoj veličini. Ovo nije samo opsežni i lijepo namješteni lov na asirske kraljeve na slonove, medvjede, divlje svinje i nojeve u slivu rijeke. Eufrat, ali i brojni, često krupni lovi na krupne sisare, krčenje šuma na planinskim padinama u mediteranskim zemljama (Grčka, Italija). Od 1600. do danas, više od 160 vrsta i podvrsta ptica istrebljeno je od strane ljudi, a još 400 vrsta je ugroženo potpunim izumiranjem. Uništeno je više od 100 vrsta sisara, a još 225 vrsta također prijeti potpunim izumiranjem (S. V. Klubov, L. L. Prozorov, 1993).

Primitivni čovjek posjedovao je instrument ogromne razorne moći - vatru. Klasičan primjer uništavanja šuma i pojave pustinjskih pejzaža je pustinja Sahara. Jedan od razloga smrti majevske države u Novom svijetu smatra se iscrpljenjem zemljišta kao rezultat korištenja sustava uzgajanja požara i požara. Poljoprivreda rečne civilizacije povlačila je duboku modifikaciju pejzaža. Već na početku V milenijuma p.n.e. u Mezopotamiji su započeli radovi navodnjavanja i melioracije. U III milenijumu pre nove ere. e. slični radovi izvedeni su u Kini i Indiji, u II i I milenijumu prije nove ere - u dolini Amu Darije. To je dovelo do činjenice da je razvoj poljoprivrede pogoršao stanje prirodnih pejzaža. Drevne civilizacije opustošile su prirodne resurse Sredozemlja, a najveći drevni ratovi i propadanje velikih carstava doprinijeli su degradaciji pokrivača tla i razvoju erozije. Prema nekim ekolozima samo je 5 miliona km2 kulturnog zemljišta izgubljeno zbog ljudskih mana na svijetu.

Degradacija prirodnog okoliša intenzivirala se u davnim vremenima pojavom, daljnjim razvojem i poboljšanjem rudarstva. Već u VII veku pre nove ere. e. U Grčkoj su se počeli razvijati rudnici olova i srebra, a dubina nekih rudnika često je dosezala 100 m. Opseg rada mina proizveden u zoru paleolitika je upadljiv. Smješteni su u Holandiji. U slojevima krednih stijena nalaze se silicijski čvorovi raznih oblika i veličina. Oni su služili kao objekt plena. Uz primitivne mine, minirani silicijski čvorovi su razdvojeni i od njih izrađeni silicijski alat i oružje. U nekoj primitivnoj radionici otkriveno je više od 500 hiljada obrada kamenih sjekira. Sve ovo ukazuje na to da su se u ranom paleolitiku vršila svrsishodna pretraživanja i miniranja određene vrste kamene sirovine. Najvjerovatnije se vađenje kamenih sirovina u primitivnom rudniku obavljalo više od jednog stoljeća. Od 13. veka u Evropi, a potom i u drugim zemljama, barut se počeo koristiti za rudarstvo. I to je ubrzalo degradaciju prirodne sredine u mjestima proizvodnje. S jedne strane, otpad od rudarstva i prerade te barut sam zagađuje potoke i rijeke, a s druge strane, deponije otpada rastu oko rudarskih mjesta.

Međutim, pored negativnih utjecaja na okoliš, postoje i pozitivni aspekti u razvoju rudarstva. Veliki podsticaj razvoju metalurgije dao je široki prijelaz s upotrebe drvenog uglja na upotrebu uglja. Razvoj ležišta uglja u XVII vijeku. u Engleskoj su mnoge šume uistinu spasile od potpunog krčenja šuma. Ali ogromne otvorene jame ležišta uglja počele su nanositi veliku štetu krajolicima i podzemnim vodama u sve većim veličinama.

Povijesno, različite ideje o odnosu čovjeka i društva s okolinom još uvijek koegzistiraju i suprotstavljaju se jedna drugoj. To su koncepti zaštite okoliša, tehnokratskog optimizma, ekološkog alarmizma i pariteta prirode i društva (S. V. Klubov, L. L. Prozorov, 1993).

Ekološki koncept. Primijećeno pogoršanje prirodnog okoliša i, kao posljedica, pogoršanje materijalnog stanja ljudskog društva, zahtijevale su određene mjere suprotstavljanja. Petar I, koji je izdao posebnu uredbu o zaštiti šuma, skrenuo je pažnju na loše stanje prirodnog okoliša, posebno šuma. Na samom kraju XIX vijeka. U Rusiji se počela ostvarivati \u200b\u200bideja zaštite teritorija divljih životinja. Počele su se stvarati prve rezerve i zaštićena područja. Već početkom XX veka. u Rusiji su pokušaji uspostavljanja "globalnog očuvanja prirode". Pod Ruskim geografskim društvom stvorena je posebna takozvana Komisija za zaštitu životne sredine. Ekološki pokret nastao je i u vezi sa zabrinutošću naučne zajednice o sudbini divljih životinja i biljaka. Na čelu ovog pokreta nalazio se geograf, antropolog, etnograf i arheolog profesor Moskovskog univerziteta D. N. Anuchin (1843-1923). Shvatio je složenost odnosa između čovjeka i prirode, naučno utemeljio ovaj novi smjer i skovao termin „antroposfera“ u naučni krug. Veliku ulogu u očuvanju prirode odigrale su studije koje su vršene pod pokroviteljstvom KEPS-a (Komisija prirodnih proizvodnih snaga).

U poslednjim decenijama XX veka. sukob prirode i društva postali su toliko snažni, a šteta nanesena prirodi toliko je ogromna da se u modernom društvu razvio široki ekološki pokret. Cilj mu je, poput pokreta početkom 20. stoljeća, očuvanje prirode, zaštitu od štetnih utjecaja čovjeka, čija se tehnička oprema svake godine povećava. Upečatljiv predstavnik ovog trenda je američki naučnik i vrhunski optimista R. Dubot. Prema njegovom mišljenju put ka uklanjanju kontradikcija između čovjeka i prirode sastoji se u određenom „pripitomljavanju“ biosfere. Riječ je o očuvanju prirodnih krajolika u njihovom netaknutom stanju i osiguravanju života svih sustava biosfere samo obnovljivim izvorima.

Stvarni uspjesi pokreta za očuvanje prirode svode se na razvoj i primjenu raspršenih mjera zaštite ugroženih vrsta životinja i biljaka, pretvaranje određenih teritorija u rezervate i smanjenje štetne emisije i pojedinačnih zagađenja. U ovom slučaju govorimo o formiranju rezervata prirode i posebno zaštićenih područja koja danas zauzimaju tek nekoliko posto zemljišta. Ali još uvijek ne postoje sistemske i globalne mjere, iako se razvijaju brojni programi zaštite bilo pojedinih teritorija, bilo čak i pojedinih dijelova geosfera. Oni uključuju mjere za sprečavanje emisije klora i elemenata koji sadrže fluor (freoni), smanjenje emisije ugljičnog dioksida i brojne druge aktivnosti koje se odnose na emisiju antropogenih plinova u atmosferu i zagađenje vodnih sustava.

Koncept tehnokratskog optimizma. Osnova ovog koncepta je ideja o neiscrpnosti prirodnih resursa, njihovoj obnovljivoj i potpunoj dominaciji čovjeka nad prirodom. Uprkos potpunoj očiglednosti negativnih posljedica znanstvenog i tehnološkog napretka, kada je antropogena degradacija ekosustava u očima jedne ili dvije generacije dostigla ogromne razmjere i periodično se razvija od lokalnih kriza do međuregionalnih katastrofa, ovaj je koncept vrlo popularan. Degradacija okoliša sve je destruktivnija na golemim teritorijama i utječe na život brojnih ekosustava. Na temelju toga, dio znanstvene zajednice u različitim zemljama, shvaćajući nužnost i neizbježnost progresivne uporabe prirode u ime ljudskog prosperiteta, utemeljio je svoj pozitivan stav prema njoj.

Već nekoliko decenija u sovjetskoj nauci prevladavala je ideja o direktnom korištenju prirodnih resursa u korist stanovništva. Ova ideja bila je usmjerena na teorijsko opravdanje i provedbu razvijenog dugoročnog plana transformacije prirode. Djelomična provedba ovog plana uzrokovala je lokalne i regionalne krize u okruženju. Primjeri takve negativne transformacije nisu samo projekti „reguliranja toka sjevernih i sibirskih rijeka“ izgradnjom kaskade elektrana i sistema najvećih akumulacija u njihovim dolinama, već i projekt prenošenja dijela toka sjevernih rijeka na jug, izgradnja brana i velikih akumulacija u donjim tokovima najvećih sibirskih rijeka, posebno u nižim tokovima Ob i Yenisei, koji su po pitanju poplava daleko premašili područje bilo koje evropske države, i drugih sličnih projekata.

Istovremeno treba primjetiti neke pozitivne aspekte ovog plana. Dakle, planovi za osvajanje prirode odnose se i na stvaranje sustava šumskih pojaseva na jugu evropskog dijela Rusije, zahvaljujući kojima je bilo moguće spasiti usjeve od djelovanja suvih vjetrova, spriječiti veliku eroziju tla, izvršiti neke radove na melioraciji itd.

Ideje o preoblikovanju prirode bile su toliko raširene da je čak i jedan od osnivača ekološkog pokreta u našoj zemlji, A. D. Armand, podlegao njihovom iskušenju i počeo propagirati ideje o „konstruktivnoj transformaciji prirode“. Smatrao je mogućom i čak potrebnom globalnu promjenu prirodnih pejzaža u korist čovječanstva. Na Zemlji, prema njegovom mišljenju, ne bi trebalo biti neiskorištenih teritorija. Pretežni deo, ili oko 90% zemljine površine, trebalo bi da se koristi za potrebe proizvodnje ljudi. Otprilike 9% mora se izdvojiti za rekreaciju, stvarajući u njima atmosferu blisku prirodnoj. I samo 1% treba ostati za prirodne rezervate i nacionalne parkove.

Tehnokratski pogledi na transformaciju prirode i interakciju prirode, društva i čovjeka karakteristični su uglavnom za američke naučnike. Oni se klanjaju pred snagom tehnologije i za to pružaju teorijsku osnovu.

Prema američkom naučniku D. Ellulu (1974), tehnologija se pokorava svojim vlastitim zakonima, postoje tehnološki zakoni i obrasci koji su duboko različiti od prirodnih.

Da bi se primijenio koncept tehnokratskog optimizma, umjesto prethodnog pristupa s sloganom „osvajanja prirode“, počeli su se čuti novi pozivi na njihovu transformaciju i upravljanje, što bi moglo dovesti do oplemenjivanja okoliša. I. R. Prigozhin i I. Stengers (1986) otkrivaju genezu i sadržaj takvog tehno-optimizma na sledeći način: „Lajtmotiv sveta, koji je prestao da evocira pobožno obožavanje, pomešan je sa odjekom drugog lajtmotiva - dominacije nad okolnim svetom. Svijetom pred kojim nemate pobožnosti lakše je upravljati. Bilo koja nauka o okolnom svijetu djeluje u skladu s jedinstvenim teorijskim planom i svodi neiscrpno bogatstvo i raznolikost prirodnih pojava na prigušnu jednoobraznost primjene općih zakona, postajući tako alat dominacije, a osoba koja je stranom svijetu djeluje kao gospodar ovog svijeta. "

Stvarno pridržavanje koncepta tehnokratskog optimizma dovelo je do razvoja i djelomične implementacije globalnih projekata, kao što su razvoj gasnih polja na poluotoku Yamal, razvoj naftnih polja na polici Barentsovog mora i sahalinskog korita, razvoj najvećih naftnih polja u zapadnom Sibiru, ležišta željezne rude u sjevernom Kazahstanu i na jugu zapadnog Sibira i također za razvoj džinovskih ležišta Kurske magnetske anomalije, za izgradnju tvornica celuloze i papira u Baikalu i Angara itd.

Koncept pariteta prirode i društva

Ovaj je koncept trenutno u razvoju i često se naziva koncept održivog razvoja. Poziv za održivi razvoj prvi put je formuliran na konferenciji o okolišu i razvoju u Rio de Janeiru 1992. Jedinstvo prirode i čovjeka više puta se odražavalo u naučnim dostignućima od 18. stoljeća, a sada se to više puta potvrđuje u praksi. Francuski zoolog J. Dorst (1968) napisao je: „Simptomatično je da čovečanstvo troši sve više energije i novca da se brani od posledica sopstvene aktivnosti, u suštini se braneći sebe. Ponekad se čini da živimo u apsurdnom svijetu, jer u suprotnom ne bismo okrenuli neke prirodne zakone protiv sebe. " J. Dorst je više puta skretao pažnju na potrebu zaštite pejzaža kako bi se osigurala skladna pozadina života. Da bi se rešio problem, potrebno je prevazići stalni antagonizam između "konzervatora" i "ekonomista". Prvi bi se, prema njegovom mišljenju, trebao pomiriti s činjenicom da je čovjeku u njegovom životnom uzdržavanju potrebno intenzivno baviti se poljoprivredom, dugotrajno i duboko transformirati neka prirodna okruženja.

Zagovornici tehničke civilizacije trebali bi priznati da se čovjek ne može osim računati s biološkim zakonima i da racionalno iskorištavanje prirodnih resursa ne bi smjelo biti usmjereno na njihovo pljačkanje. Prema J. Dorst-u, samo postizanjem istinskog odnosa između ekonomista i biologa može se naći zdravo rješenje problema i osigurati racionalni razvoj čovječanstva u potpunoj harmoniji sa zakonima prirode.

Zagovornici skladnog razvoja prirode i društva smatraju da je potpuno neadekvatno i suštinski pogrešno vjerovati pristalicama koncepta tehnokratskog optimizma da je samo jedan posto netaknute zaštićene oblasti Zemlje dovoljan za čovjekovo postojanje. Osnivač Rimskog kluba A. Peccei predlaže podjelu teritorija zemljine površine u sljedećem udjelu: 80% prepustiti udjelu prirode, 10% poljoprivredi i 10% udjelu urbaniziranih industrijskih kompleksa. Između ostalih prijedloga, velika je podrška za mišljenje o podjeli čitave Zemljine površine na tri jednaka dijela. Ostaviti jednu za prirodu, drugu za poljoprivredu, a ostatak za urbanizovane teritorije - industrijske komplekse i naselja.

Trenutno problem zagađenja i dalje ostaje dominantan na popisu glavnih ekoloških problema kako globalno tako i regionalno. To nije samo zagađenje zračne i vodene sredine, već i promjene globalne i regionalne klime, iscrpljivanje ozonskog omotača.

1991. godine knjiga „Očuvanje zemlje. Strategija održivog života “, u čijoj je pripremi sudjelovalo više od 300 predstavnika različitih zemalja sa svih kontinenata. U ovom radu predlaže se originalna definicija koncepta „održivog razvoja“. To je „poboljšanje kvaliteta života ljudi koji žive u okviru nosivosti ekosistema. Održiva ekonomija je proizvod održivog razvoja, podržana je resursnom bazom, a razvija se prilagodbom i razvojem znanja, organizacije, tehničke efikasnosti i mudrosti. "

Zaključno, napominjemo da je u posljednjoj četvrtini XX vijeka. Svjetska znanstvena zajednica sve više pažnje posvećuje takvim problemima kao što su uništavanje ekosustava, prepoznavanje njihove uloge u biosferi, dolazi do spoznaje potrebe za očuvanjem biološke raznolikosti ekosustava, razmatra probleme granica rasta i održivog razvoja, sinergistički proučava biosferu i geosferu Zemlje u cjelini i istovremeno. njihova međusobna povezanost i delovanje. Ukazuje na potrebu promjene stavova o racionalnosti i opreznosti postupaka u odnosu na prirodu, a postojeće tehnologije također smatra samo jednim od elemenata za rješavanje problema zaštite okoliša i održivog razvoja (K. S. Losev, 2001).

U interakciji čovjeka s prirodom razlikuju se tri nejednake faze: faza ručne proizvodnje korištenjem prirodnih izvora energije, faza strojne proizvodnje s umjetnim izvorima energije i faza automatizirane proizvodnje pomoću umjetnih metoda dobivanja i korištenja informacija. Ekološke krize počele su od trenutka nastanka ljudske civilizacije i intenzivirale se pojavom i jačanjem moći država, razvojem industrije i nauke. Trenutno postoje četiri grupe koncepata za interakciju čovjeka, prirode i društva: koncept zaštite okoliša, koncept tehnokratskog optimizma, koncept ekološkog alarmizma i koncept pariteta između prirode i društva. Svi koncepti imaju i pozitivne i negativne strane. Studije Rimskog kluba, a posebno niz izvještaja supružnika Meadows, igrali su veliku ulogu u okolišnoj politici. Dali su tri scenarija za razvoj prirodnog okruženja od kojih se svaki završava u kriznoj situaciji, nakon čega može uslijediti katastrofalan razvoj događaja. Trenutno, koncept pariteta između prirode i društva, koji se ponekad naziva „održivi razvoj“, privlači sve veću pažnju, iako bi bilo ispravnije nazvati ga skladnim razvojem.

Ekologija je nauka koja proučava život različitih organizama u njihovom prirodnom staništu ili okolini. Okolina je sve živo i nežive oko nas. Vaše vlastito okruženje je sve što vidite, i mnogo toga što ne vidite oko sebe (na primer, koje dišete). U osnovi je nepromijenjen, ali njegovi se pojedini detalji stalno mijenjaju. Vaše je tijelo na neki način također i okolina za hiljade sitnih stvorenja - bakterija koje vam pomažu da upijete hranu. Vaše je tijelo njihovo prirodno stanište.

Opće karakteristike ekologije kao grane opće biologije i integrirane nauke

U sadašnjem stupnju razvoja civilizacije, ekologija je složena integrirana disciplina utemeljena na različitim područjima ljudskog znanja: biologiji, hemiji, fizici, sociologiji, zaštiti okoliša, različitim vrstama tehnologije itd.

Prvi put u nauku koncept "ekologije" uveo nemački biolog E. Haeckel (1886). Ovaj je koncept izvorno biološki biološki. U doslovnom prijevodu, „ekologija“ znači „nauka o stanovanju“ i značila je proučavanje odnosa različitih organizama u prirodnim uvjetima. Trenutno je ovaj koncept veoma komplikovan i različiti naučnici u njega postavljaju različita značenja. Razmotrimo neke od predloženih koncepata.

1. Prema V. A. Radkeviću: „Ekologija je nauka koja proučava zakone života organizama (u svim njegovim pojavnim oblicima, na svim nivoima integracije) u njihovom prirodnom okruženju, uzimajući u obzir promene koje su u život unete od strane ljudskih aktivnosti.“ Ovaj koncept odgovara biološkoj nauci i ne može se prepoznati kao potpuno u skladu sa poljem znanja koje ekologija proučava.

2. Prema N. F. Reimersu: „Ekologija (univerzalna,„ velika “) je naučno polje koje razmatra kombinaciju prirodnih i djelomično društvenih (za ljude) pojava i objekata s gledišta koja je značajna za središnjeg člana analize (subjekt, živi objekt) prikaz interesa (u navodnicima ili bez navodnika) ovog centralnog predmeta ili živog objekta. " Ovaj je koncept univerzalan, ali je težak za percepciju i reprodukciju. Prikazuje raznolikost i složenost nauke o životnoj sredini u sadašnjem stadiju.

Trenutno je ekologija podijeljena na nekoliko područja i naučnih disciplina. Razmotrimo neke od njih.

1. Bioekologija - grana biološke nauke koja proučava odnos organizama međusobno; stanište i utjecaj ljudskih aktivnosti na ove organizme i njihovo stanište.

2. Populacijska ekologija (demografska ekologija) je dio ekologije koji proučava obrasce funkcioniranja populacija organizama u njihovom okruženju.

3. Autekologija (autoekologija) - odjeljak ekologije koji proučava odnos organizma (jedinke, vrste) sa okolinom.

4. Sinekologija - odjeljak ekologije koji proučava odnos stanovništva, zajednica i ekosustava s okolinom.

5. Ljudska ekologija je složena znanost koja proučava opće zakone odnosa između biosfere i antroposistema, utjecaja prirodne okoline (uključujući i društvenu) na pojedinca i grupu ljudi. Ovo je najpotpunija definicija ljudske ekologije, može se pripisati kako ekologiji pojedine osobe, tako i ekologiji ljudske populacije, posebno ekologiji različitih etničkih grupa (naroda, narodnosti). Veliku ulogu u ljudskoj ekologiji igra društvena ekologija.

6. Društvena ekologija je viševredni pojam, od kojih je jedan sljedeći: odjeljak ekologije koji proučava interakcije i povezanosti ljudskog društva s prirodnim okruženjem, razvija znanstvene temelje racionalnog upravljanja prirodom, koji pretpostavljaju zaštitu prirode i optimizaciju čovjekove okoline.

Razlikuju i primenjenu, industrijsku, hemijsku, onkološku (kancerogene), istorijsku, evolucijsku ekologiju, ekologiju mikroorganizama, gljivica, životinja, biljaka itd.

Sve gore navedeno pokazuje da je ekologija kompleks znanstvenih disciplina koje prirodu imaju kao predmet proučavanja, uzimajući u obzir međusobnu povezanost i interakciju pojedinih komponenti živog svijeta u obliku pojedinaca, populacija, pojedinih vrsta, odnosa ekosustava, uloge pojedinaca i čovječanstva u cjelini, kao i načini i metode racionalnog upravljanja prirodom, mjere zaštite prirode.

Veza

Ekologija proučava kako biljke i životinje, uključujući ljude, žive zajedno, utiču jedni na druge i svoju okolinu. Počnimo s vama. Razmislite o tome kako se odnosite prema okolini. Šta jedete? Kuda bacite otpad i smeće? Koje biljke i životinje žive u vašoj blizini. Način na koji djelujete na okoliš ima suprotan učinak na vas i na sve koji žive u vašoj blizini. Odnosi između vas i njih tvore složenu i razgranatu mrežu.

Stanište

Prirodno okruženje grupe biljaka i životinja naziva se stanište, a grupa koja u njemu živi naziva se zajednica. Okrenite kamen i pogledajte, oko poda iznad kojeg živi. Simpatične zajednice su uvijek dio velikih zajednica. Dakle, kamen može biti dio potoka ako leži na njegovoj obali, a potok može biti dio šume u kojoj teče. U svakom velikom staništu žive razne biljke i životinje. Pokušajte pronaći nekoliko različitih vrsta staništa oko sebe. Pogledajte okolo: gore, dole - u svim pravcima. Ali ne zaboravite da život morate ostaviti onako kako ste ga pronašli.

Trenutno stanje nauke o životnoj sredini

Izraz "ekologija" prvi put je korišten 1866. u radu njemačkog biologa E. Haeckela, "Opća morfologija organizama." Izvorni evolucijski biolog, liječnik, botaničar, zoološki morfolog, pobornik i propagandant učenja C. Darwina, on nije samo uveo novi pojam u naučnu upotrebu, već je uložio svu snagu i znanje kako bi stvorio novo znanstveno usmjerenje. Naučnik je vjerovao da je "ekologija nauka o odnosu organizama prema okolini". Govoreći na otvaranju Filozofskog fakulteta Univerziteta u Jeni sa predavanjem „Put razvoja i problemi zoologije“ 1869., E. Haeckel je napomenuo da ekologija „istražuje opšti stav životinja prema njihovom organskom i neorganskom okruženju, njihov prijateljski i neprijateljski odnos prema drugima. životinje i biljke s kojima stupaju u izravne i neizravne kontakte, ili jednom riječju, sve one zamršene interakcije koje je C. Darwin uvjetno označio kao borbu za egzistenciju “. Po okruženju je razumio uslove koje je stvorila neorganska i organska priroda. Neorganskim uvjetima Haeckel je pripisao fizičke i hemijske karakteristike staništa živih organizama: klimu (toplina, vlaga, svjetlost), sastav i tlo, osobine, kao i neorgansku hranu (minerali i hemijska jedinjenja). Pod organskim uvjetima, naučnik je mislio na odnos između organizama koji postoje unutar iste zajednice ili ekološke niše. Naziv nauke o životnoj sredini potiče od dve grčke reči: „eko“ - dom, dom, stanište i „logo“ - reč, doktrina.

Treba napomenuti da su E. Haeckel i mnogi njegovi sljedbenici koristili izraz „ekologija“ ne da bi opisali promjenjive uvjete okoliša i odnos između organizama i okoliša koji se mijenjaju s vremenom, već samo kako bi popravili postojeće nepromijenjene okolišne uvjete i pojave. Prema S. V. Klubovu i L. L. Prozorov (1993), fiziološki mehanizam odnosa živih organizama je zapravo istraživan, njihov odnos prema okolini izdvojen je isključivo u okviru fizioloških reakcija.

U okviru biološke nauke, ekologija je trajala sve do sredine 20. vijeka. Akcenat u njemu stavljen je na proučavanje žive materije, zakona njenog funkcioniranja, ovisno o faktorima okoliša.

U moderno doba, ekološka paradigma temelji se na konceptu ekosustava. Kao što znate, ovaj je pojam uveden u nauku A. Tensleyja 1935. Pod ekosustavom podrazumijevamo funkcionalno jedinstvo nastalo biotopom, tj. skup abiotskih uvjeta i organizama koji ga obitavaju. Ekosustav je glavni predmet proučavanja opće ekologije. Predmet njegovog saznanja nisu samo zakoni formiranja strukture, funkcioniranja, razvoja i smrti ekosustava, već i stanje integriteta sustava, posebno njihove stabilnosti, produktivnosti, cirkulacije tvari i energetske ravnoteže.

Tako se u okviru biološke znanosti opća ekologija oblikovala i konačno istakla kao neovisna nauka, koja je utemeljena na proučavanju svojstava cjeline, a ne može se svesti na jednostavan zbir svojstava njenih dijelova. Stoga, ekologija u biološkom sadržaju ovog termina podrazumijeva nauku o odnosima biljnih i životinjskih organizama i zajednica koje tvore među njima i sa okolinom. Predmeti bioekologije mogu biti geni, stanice, pojedinci, organizmi, vrste, zajednice, ekosustavi i biosfera u cjelini.

Formulirani zakoni opće ekologije široko se koriste u takozvanim privatnim ekologijama. Na potpuno isti način kao u biologiji razvijaju se osebujni taksonomski pravci u općoj ekologiji. Ekologija životinja i biljaka, ekologija pojedinih predstavnika biljnog i životinjskog svijeta (alge, dijatomeje, određeni rodovi algi), ekologija stanovnika Svjetskog okeana, ekologija zajednica pojedinih mora i vodnih tijela, ekologija određenih dijelova vodnih tijela, ekologija životinja i biljaka na kopnu, ekologija slatke vode zajednice pojedinih rijeka i akumulacija (jezera i akumulacija), ekologija stanovnika planina i brda, ekologija zajednica pojedinih krajobraznih cjelina itd.

Ovisno o razini organizacije živih materija ekosustava, uglavnom se razlikuju ekologija pojedinaca (autoekologija), ekologija populacija (demekologija), ekologija udruženja, ekologija biocenoza i ekologija zajednica (sinekologija).

Kada razmatraju nivoe organizacije žive materije, mnogi naučnici vjeruju da njene najniže činove - genom, ćeliju, tkivo, organ - proučavaju čisto biološke znanosti - molekularna genetika, citologija, histologija, fiziologija, a najviše razine - tijelo (pojedinac), vrsta, populacija , povezanost i biocenoza - i biologija i fiziologija, i ekologija. Samo se u jednom slučaju razmatra morfologija i sistematičnost pojedinih pojedinaca i zajednica koje čine, a u drugom slučaju njihov odnos jedni prema drugima i sa okolinom.

Do danas, okolišni pravac je pokrivao gotovo sva postojeća područja naučnog znanja. Ne samo prirodne znanosti, već i čisto humanitarne nauke, počele su široko koristiti terminologiju okoliša i, što je najvažnije, istraživačke metode. Nastale su mnoge „ekologije“ (ekološka geohemija, ekološka geofizika, ekološka nauka o tlu, geoekologija, ekološka geologija, fizička i radijaciona ekologija, medicinska ekologija i mnoge druge). S tim u vezi izvršeno je određeno strukturiranje. Dakle, N.F. Reimers je u svojim radovima (1990-1994.) Pokušao predstaviti strukturu moderne ekologije.

Struktura ekološke znanosti s različitih metodoloških stajališta izgleda jednostavnije. Strukturiranje se temelji na podjeli ekologije u četiri najveća i istodobno temeljna smjera: bioekologija, ljudska ekologija, geoekologija i primijenjena ekologija. Sva ova područja koriste gotovo iste metode i metodološke osnove jedne nauke o životnoj sredini. U ovom slučaju možemo govoriti o analitičkoj ekologiji s pripadajućim podjelama na fizičku, hemijsku, geološku, geografsku, geohemijsku, radijacijsku i matematičku, odnosno sistemsku ekologiju.

U okviru bioekologije razlikuju se dva ekvivalentna i najvažnija područja: endoekologija i egzoekologija. Prema N.F. Reimersu (1990.) genetske, molekularne, morfološke i fiziološke ekologije pripadaju endoekologiji. Egzoekologija obuhvaća sljedeća područja: autoekologija ili ekologija pojedinih jedinki i organizama kao predstavnika određene vrste; demekologija, odnosno ekologija pojedinih grupa; populacijska ekologija, koja proučava ponašanje i odnose unutar određene populacije (ekologija pojedinih vrsta); sinkologija ili ekologija organskih zajednica; ekologija biocenoza, s obzirom na odnos zajednica ili populacija organizama koji čine biocenozu između sebe i okoline. Najviši rang egzoekološkog smjera je proučavanje ekosustava, proučavanje biosfere i globalna ekologija. Potonji pokriva sva područja postojanja živih organizama - od pokrivača tla do uključivo troposfere.

Nezavisno područje istraživanja okoliša je ljudska ekologija. U stvari, ako se strogo pridržavamo hijerarhijskih pravila, taj bi pravac trebao biti sastavni dio bioekologije, posebno kao analoga autoekologije u okviru životinjske ekologije. Međutim, s obzirom na ogromnu ulogu koju čovječanstvo igra u životu moderne biosfere, ovo je područje izdvojeno kao neovisno. U ljudskoj ekologiji preporučljivo je razlikovati evolucijsku ljudsku ekologiju, arheoekologiju, koja razmatra odnos čovjeka prema okolišu još od vremena primitivnog društva, ekologiju etnosocijalnih skupina, socijalnu ekologiju, ekološku demografiju, ekologiju kulturnih pejzaža i medicinsku ekologiju.

Sredinom XX veka. U vezi s tekućim dubinskim istraživanjima ljudskog okoliša i organskog svijeta, pojavili su se naučni pravci ekološke orijentacije koji su usko povezani s geografskim i geološkim znanostima. Njihov cilj nije proučavanje samih organizama, već samo njihova reakcija na promjenjive uvjete okoliša i praćenje obrnutog utjecaja ljudskog društva i biosfere na okoliš. Ta su istraživanja kombinirana u okviru geoekologije, kojoj je dodijeljen čisto geografski smjer. Međutim, čini se prikladnim identificirati najmanje četiri neovisna područja unutar geoloških i geografskih ekologija - pejzažna ekologija, ekološka geografija, ekološka geologija i svemirska (planetarna) ekologija. Treba naglasiti da se sa ovom podjelom nisu svi znanstvenici.

U okviru primijenjene ekologije, kao što joj i naziv govori, razmatraju se višedimenzionalna pitanja zaštite okoliša koja su povezana s čisto praktičnim zadacima. Njegov sastav razlikuje komercijalnu ekologiju, tj. Ekološke studije vezane za vađenje određenih bioloških resursa (vrijednih vrsta životinja ili drveta), poljoprivrednu ekologiju i inženjersku ekologiju. Najnovija grana ekologije ima mnogo aspekata. Predmeti proučavanja inženjerske ekologije su stanje urbanizovanih sistema, aglomeracije gradova i gradova, kulturni pejzaži, tehnološki sistemi, ekološko stanje većih gradova, naučni gradovi i pojedini gradovi.

Koncept sistemske ekologije nastao je tijekom intenzivnog razvoja eksperimentalnih i teorijskih studija iz područja ekologije u 20-ima i 30-ima godina 20. stoljeća. Ova istraživanja pokazala su potrebu za integriranim pristupom proučavanju biocenoze i biotopa. Potrebu za takvim pristupom prvi je formulisao engleski geobotaničar A. Tensley (1935), koji je uveo pojam „ekosustav“ u ekologiju. Glavni značaj ekosistemskog pristupa za teoriju okoliša je obvezna prisutnost odnosa, međuovisnosti i uzročno-posljedičnih odnosa, tj. Ujedinjavanje pojedinih komponenata u funkcionalnu cjelinu.

Izvjesna logička cjelovitost koncepta ekosustava izražena je kvantitativnom razinom njihovog proučavanja. Izuzetna uloga u proučavanju ekosustava pripada austrijskom teoretskom biologu L. Bertalanffyju (1901-1972). Razvio je opću teoriju koja omogućava korištenje matematičkog aparata za opisivanje sistema raznih vrsta. Osnova koncepta ekosustava je aksiom sistemske cjelovitosti.

Za svu cjelovitost i dubinu obuhvata u klasifikacijskom naslovu studija okoliša, koji uključuje sve moderne aspekte ljudskog društva, ne postoji tako važna veza u spoznaji kao što je povijesna ekologija. Zaista, pri proučavanju trenutnog stanja ekološke situacije, istraživač, da bi odredio obrasce razvoja i prognozirao okolinske uvjete na globalnom ili regionalnom nivou, mora usporediti postojeće ekološke situacije sa stanjem okoline povijesne i geološke prošlosti. Te su informacije koncentrirane u povijesnoj ekologiji koja, u okviru ekološke geologije, omogućava pomoću geoloških i paleogeografskih metoda određivanje fizičkih i geografskih uvjeta geološke i povijesne prošlosti, te praćenje njihovog razvoja i promjena sve do modernog doba.

Polazeći od studija E. Haeckela, pojmovi „ekologija“ i „nauka o životnoj sredini“ se široko koriste u polju naučnih istraživanja. U drugoj polovini XX veka. ekologija je bila podijeljena na dva područja: čisto biološko (opća i sistemska ekologija) i geološko-geografska (geoekologija i ekološka geologija).

Ekološka nauka o tlu

Ekološka nauka o tlu pojavila se 1920-ih. U nekim su radovima naučnici za tlo počeli koristiti termine "ekologija tla" i "pedoekologija". Međutim, suština izraza kao i glavni smjer istraživanja okoliša u nauci o tlu otkriveni su tek posljednjih desetljeća. U naučnoj literaturi G. V. Dobrovolskog i E. D. Nikitina (1990.) uvedeni su pojmovi „ekološka nauka o tlu“ i „ekološke funkcije velikih geosfera“. Autori tumače potonji smjer u odnosu na tla i smatraju ih doktrinom ekoloških funkcija tla. To podrazumijeva ulogu i značaj pokrovnosti tla i procesa tla u nastanku, očuvanju i razvoju ekosustava i biosfere. S obzirom na ekološku ulogu i funkcije tla, autori smatraju logičnim i potrebnim identificirati i karakterizirati ekološke funkcije ostalih školjki, kao i biosfere u cjelini. Ovo će pružiti priliku da se razmotri jedinstvo ljudske okoline i cjelokupne postojeće biote, kako bi se bolje razumjelo nerazdvojivost i nezamjenjivost pojedinih komponenti biosfere. Kroz geološku historiju Zemlje sudbina ovih komponenti snažno je isprepletena. Oni su prodrli jedno u drugo i međusobno komunicirali kroz cikluse materije i energije, što određuje njihov razvoj.

Takođe se razvijaju primijenjeni aspekti nauka o ekološkom tlu, koji se uglavnom odnose na zaštitu i kontrolu stanja tla. Autori radova ovog pravca nastoje prikazati principe očuvanja i stvaranja svojstava tla koja određuju njihovu visoku održivu i kvalitetnu plodnost, ne dovodeći u pitanje pridružene komponente biosfere (G. V. Dobrovolsky, N. N. Grishina, 1985).

Trenutno u nekim visokoškolskim ustanovama predaju posebne tečajeve „Ekologija tla“ ili „Ekološka nauka o zemljištu“. U ovom slučaju govorimo o nauci koja ispituje zakone funkcionalnih odnosa tla sa okolinom. Sa ekološkog stanovišta proučavaju se procesi formiranja tla, procesi akumulacije biljne materije i stvaranja humusa. Međutim, tla se smatraju „centrom geološkog sistema“. Primijenjena vrijednost nauke o ekološkom tlu svodi se na razvoj mjera za racionalno korištenje zemljišnih resursa.

Teče ribnjak

Ribnjak je primjer većeg staništa idealnog za promatranje ekosustava. To je dom velike zajednice raznih biljaka i životinja. Ribnjak, njegove zajednice i neživa priroda oko njega tvore takozvani ekološki sustav. Dubine ribnjaka su dobro okruženje za istraživanje zajednica njegovih stanovnika. Pažljivo premjestite mrežu na različitim mjestima bare. Zapišite sve što se pojavi u mreži kad ga izvučete. U banku stavite najzanimljivije nalaze da biste ih detaljnije proučili. Koristite bilo koji priručnik koji opisuje život stanovnika ribnjaka da biste odredili imena organizama koje ste pronašli. I kad završite eksperimente, ne zaboravite da puštate živa bića natrag u ribnjak. Mrežu možete kupiti ili napraviti sami. Uzmite komad debele žice i savijte ga prstenom, a krajeve zalijepite u jedan od rubova dugačkog štapa od bambusa. Zatim obložite žičani prsten najlonskom čarapom i vežite ga u čvor s dna. Danas su bare znatno rjeđe nego prije četrdeset godina. Mnogi od njih su plitki i obrastaju. To je nepovoljno uticalo na živote stanovnika ribnjaka: samo je nekoliko njih uspjelo preživjeti. Kada se ribnjak osuši, umiru i njegovi poslednji stanovnici.

Uredite ribnjak sami

Nakon iskopavanja ribnjaka, možete urediti kutak s divljinama. Na ovaj način ćete privući mnoge vrste životinja i to vam neće postati teret. Međutim, ribnjak će trebati stalno održavati u dobrom stanju. Da biste ga stvorili, trebati će vam puno vremena i truda, ali kada se u njemu nasele razne životinje, možete ih proučiti u bilo kojem trenutku. Domaća cijev za podvodna promatranja omogućit će vam da se bolje upoznate sa životom stanovnika ribnjaka. Pažljivo izrežite vrat i dno plastične boce. Stavite prozirnu plastičnu vrećicu na jedan kraj i pričvrstite je na vrat elastičnom trakom. Sada kroz ovu cijev možete posmatrati život stanovnika ribnjaka. Radi sigurnosti, slobodni rub cijevi najbolje je zalijepljen vodenom trakom.

Ekologija (s grč   oikos -  kuća i   logotip  - doktrina) - nauka o zakonima interakcije živih organizama sa njihovom okolinom.

Osnivač ekologije je nemački biolog   E. Haeckel  (1834-1919) koja je prvi put 1866. koristila taj termin   "Ekologija".  Napisao je: „Pod ekologijom mislimo na opštu nauku o odnosu organizma i životne sredine, kojoj pripisujemo sve„ uslove postojanja “u širokom smislu te reči. Djelomično su organske, dijelom neorganske prirode. "

U početku je ova nauka bila biologija, koja proučava populacije životinja i biljaka u njihovom okruženju.

Ekologija  proučava sisteme nivoa iznad pojedinog organizma. Glavni ciljevi njegovog proučavanja su:

• stanovništvo -  skupina organizama koji pripadaju jednoj ili sličnoj vrsti i zauzimaju određenu teritoriju;
• uključujući biotsku zajednicu (ukupnost populacija na predmetnom teritoriju) i stanište;
• -   područje raspodjele života na Zemlji.

Do danas je ekologija nadišla samu biologiju i pretvorila se u interdisciplinarnu nauku koja proučava najsloženije   problemi ljudske interakcije sa okolinom.Ekologija je prešla dug i težak put za razumijevanje problema "čovjek - priroda", oslanjajući se na istraživanje u sistemu "organizam - okoliš".

Interakcija Čovjeka i prirode ima svoje specifičnosti. Čovjek je obdaren razumom, a to mu pruža priliku da spozna svoje mjesto u prirodi i sudbinu na Zemlji. Čovjek je od početka razvoja civilizacije razmišljao o svojoj ulozi u prirodi. Budući da ste sigurno dio prirode,   čovjek je stvorio posebno stanište,koja se zove   ljudska civilizacija.  Kako se razvijao, to je sve više dolazilo u sukob s prirodom. Sada je čovječanstvo već shvatilo da daljnje iskorištavanje prirode može ugroziti njeno vlastito postojanje.

Značaj ovog problema, uzrokovan pogoršanjem ekološke situacije na globalnoj razini, doveo je do Zelenje  - do   potreba da se uzmu u obzir zakoni i zahtjevi zaštite okoliša  - u svim naukama i u svim ljudskim aktivnostima.

Trenutno je uobičajeno da nauku o ekologiji nazivamo čovekovom „sopstvenom kućom“ - biosferom, njenim osobinama, interakcijom i međusobnom povezanošću sa čovekom i čovekom sa čitavim ljudskim društvom.

Ekologija nije samo integrirana disciplina u kojoj su fizičke i biološke pojave ispada da su povezane, ona je i svojevrsni most između prirodnih i društvenih znanosti. Ne pripada broju disciplina sa linearnom strukturom, tj. ne razvija se okomito - od jednostavnih do složenih - razvija se horizontalno, pokrivajući sve širi spektar pitanja iz različitih disciplina.

Nijedna jedina znanost ne može riješiti sve probleme povezane sa poboljšanjem interakcije društva i prirode, jer ta interakcija ima socijalne, ekonomske, tehnološke, geografske i druge aspekte. Samo integrirana (uopštavajuća) nauka, poput moderne ekologije, može riješiti ove probleme.

Tako se iz nedisciplinske discipline u okviru biologije pretvorila u složenu interdisciplinarnu znanost -   moderna ekologija  - s izraženom filozofskom sastavnicom. Moderna ekologija prevazišla je ne samo biologiju, već i općenito. Ideje i principi moderne ekologije imaju svjetonazorski karakter, stoga je ekologija povezana ne samo s znanostima o čovjeku i kulturi, već i s filozofijom. Takve ozbiljne promjene omogućuju nam zaključak da je, unatoč više od stoljeća povijesti okoliša,   moderna ekologija je dinamična nauka.

Ciljevi i ciljevi moderne ekologije

Jedan od glavnih ciljeva moderne ekologije kao znanosti jest proučavanje osnovnih zakona i razvijanje teorije racionalne interakcije u sistemu "čovjek - društvo - priroda", smatrajući ljudsko društvo sastavnim dijelom biosfere.

Glavni cilj moderne ekologije  u ovoj fazi razvoja ljudskog društva - izvesti Čovječanstvo iz globalne ekološke krize na put održivog razvoja, u kojem će se ostvariti vitalne potrebe trenutne generacije bez uskraćivanja buduće generacije takve mogućnosti.

Da bi postigla ove ciljeve, nauka o životnoj sredini će morati riješiti brojne raznolike i složene zadatke, uključujući:

• razviti teorije i metode za procjenu održivosti ekoloških sustava na svim razinama;
• proučiti mehanizme regulacije veličine populacije i biotske raznolikosti, ulogu biote (flore i faune) kao regulatora stabilnosti biosfere;
• proučiti i stvoriti prognoze promjena u biosferi pod utjecajem prirodnih i antropogenih faktora;
• procijeniti stanje i dinamiku prirodnih resursa i posljedice za njihovu potrošnju na okoliš;
• razviti metode za upravljanje kvalitetom okoliša;
• da formiraju razumijevanje problema biosfere i ekološke kulture društva.

Oko nas   životni okoliš nije slučajna i slučajna kombinacija živih bića. To je stabilan i organiziran sistem koji se razvio u procesu evolucije organskog svijeta. Mogu se modelirati bilo koji sustavi, tj. može se predvidjeti kako će određeni sistem reagovati na vanjske utjecaje.   Sistemski pristup je osnova za proučavanje ekoloških problema.

Struktura moderne ekologije

Trenutno ekologija   podijeljen u brojne naučne grane i discipline, ponekad daleko od početnog shvaćanja ekologije kao biološke nauke o odnosu živih organizama sa okolinom. Međutim, svi moderni trendovi u ekologiji temelje se na temeljnim idejama.   bioekologija, koja je danas kombinacija različitih naučnih područja. Tako, na primjer, emitiraju   autekologija,  istraživanje individualnog odnosa pojedinog organizma sa okolinom;   populacijska ekologijabaveći se odnosima organizama koji pripadaju istoj vrsti i žive na istoj teritoriji;   sinekologija, sveobuhvatno proučavanje grupa, zajednica organizama i njihovih odnosa u prirodnim sistemima (ekosustavima).

Moderna   Ekologija je kompleks naučnih disciplina.  Osnovni je   opća ekologijaizučavanje osnovnih zakona odnosa organizama i uslova okoline.   Teorijska ekologija  istražuje opće zakone organizacije života, uključujući vezu s antropogenim utjecajem na prirodne sustave.

Primijenjena ekologija proučava mehanizme uništavanja biosfere od strane čovjeka i načine sprečavanja ovog procesa, a također razvija principe racionalnog korištenja prirodnih resursa. Primenjena ekologija zasnovana je na sistemu zakona pravila i principima teorijske ekologije. Sljedeći naučni pravci razlikuju se od primijenjene ekologije.

Ekologija biosfereproučavanje globalnih promjena koje se događaju na našoj planeti kao posljedica utjecaja ljudskih aktivnosti na prirodne pojave.

Industrijska ekologija, proučavajući utjecaj emisija poduzeća na okoliš i mogućnosti smanjenja tog utjecaja poboljšanjem tehnologija i postrojenja za obradu.

Poljoprivredna ekologijaproučava metode proizvodnje poljoprivrednih proizvoda bez iscrpljivanja resursa tla uz održavanje okoliša.

Medicinska ekologija koja proučava ljudske bolesti povezane sa zagađenjem okoliša.

Geoekologijaproučavanje strukture i mehanizama funkcioniranja biosfere, odnosa i međusobnog povezivanja biosfere i geoloških procesa, uloge žive materije u energiji i evoluciji biosfere, sudjelovanja geoloških faktora u nastanku i evoluciji života na Zemlji.

Matematička ekologija  simulira procese zaštite okoliša, tj. promjene u prirodi koje mogu nastupiti kad se promijene uvjeti okoline.

Ekonomska ekologija  Razvija ekonomske mehanizme za upravljanje okolišem i zaštitu okoliša.

Pravna ekologija  razvija sistem zakona usmjerenih na zaštitu prirode.

Ekološki inženjering -  relativno novo područje znanosti o okolišu, proučavajući interakciju tehnologije i prirode, obrasce formiranja regionalnih i lokalnih prirodno-tehničkih sustava i načina upravljanja njima u cilju zaštite prirodnog okoliša i osiguranja sigurnosti okoliša. Omogućuje usklađenost inženjerstva i tehnologije industrijskih postrojenja sa ekološkim zahtjevima.

Socijalna ekologija  nastao nedavno. Tek 1986. u Lavovu je održana prva konferencija posvećena problemima ove znanosti. Nauka o „kući“, odnosno staništu društva (čovjek, društvo), proučava planetu Zemlju, kao i svemir - kao životnu okolinu društva.

Ljudska ekologija -  dio društvene ekologije, razmatrajući interakciju čovjeka kao biosocijalnog bića s vanjskim svijetom.

-   jedna od novih nezavisnih grana ljudske ekologije -   nauka o kvalitetu života i zdravlja.

Sintetička evoluciona ekologija  - nova naučna disciplina, uključujući privatna područja ekologije - opća, bio-, geo-i društvena.

Kratki istorijski put razvoja ekologije kao nauke

U historiji razvoja ekologije kao znanosti mogu se razlikovati tri glavne faze.   Prva faza je  pojave i uspostave ekologije kao znanosti (sve do 1960-ih godina), kada su se gomilali podaci o odnosu živih organizama sa njihovom okolinom, vršene su prve znanstvene generalizacije. Istovremeno, francuski biolog Lamarck i engleski svećenik Malthus prvi su upozorili čovječanstvo na moguće negativne posljedice izlaganja čovjeku prirodi.

Druga faza -  registracija ekologije u nezavisnoj grani znanja (nakon 1960-ih do 1950-ih). Početak pozornice obilježen je objavljivanjem radova ruskih naučnika   K.F. Ruleier, N.A. SevertsevV.V. Dokučajev, prvi put potkrijepivši niz principa i koncepata ekologije. Nakon istraživanja C. Darwina u polju evolucije organskog svijeta, njemački zoolog E. Haeckel je prvi koji je razumio ono što je Darwin nazvao „borbom za postojanje“ nezavisno područje biologije,   i to nazvali ekologijom  (1866).

Kao neovisna nauka, ekologija se konačno oblikovala početkom 20. vijeka. U tom je razdoblju američki znanstvenik C. Adame stvorio prvi sažetak o ekologiji, a objavljuju se i druge važne generalizacije. Najveći ruski naučnik XX vijeka. V.I. Vernadsky stvara fundamentalnu   doktrina o biosferi.

Tridesetih i četrdesetih godina prošlog vijeka predstavio se prvi engleski botaničar A. Tensley (1935.)   koncept "ekosistema", i malo kasnije V. Ya. Sukačev(1940) utemeljio je pogled koji mu je bio blizak   o biogeocenozi.

Treća faza  (1950. - sve do danas) - transformacija ekologije u sveobuhvatnu nauku, koja uključuje nauke o zaštiti ljudskog okoliša. Istovremeno s razvojem teorijskih osnova ekologije riješena su i primjenjena pitanja koja se odnose na ekologiju.

U našoj zemlji, u šezdesetim i osamdesetim, gotovo svake godine vlada je donosila odluke o jačanju zaštite prirode; objavljeni su zemljište, voda, šuma i drugi kodovi. Međutim, kao što pokazuje i praksa njihove primjene, nisu dali potrebne rezultate.

Danas Rusija proživljava ekološku krizu: oko 15% teritorije zapravo je zona ekoloških katastrofa; 85% populacije diše zagađen zrak znatno iznad MPC. Broj "ekološki uzrokovanih" bolesti raste. Dolazi do degradacije i smanjenja prirodnih resursa.

Slična situacija se razvila i u drugim zemljama svijeta. Pitanje što će se dogoditi čovječanstvu u slučaju degradacije prirodnih ekoloških sustava i gubitka sposobnosti biosfere da održava biokemijske cikluse postaje jedno od najnužnijih.

Ekologija

EKOLOGIJA   -and; g.  [s grč oikos - dom, stan i logotipi - podučavanje]

1.   Nauka o odnosu biljnih i životinjskih organizama i zajednica koju tvore između sebe i okoliša. E. biljke. E. životinje. E. humano.

2.   Ekološki sistem. E. šume.

3.   Priroda i općenito stanište svih živih bića (obično o njihovom lošem stanju). Ekološka briga. Uznemireni e. Depresivno stanje ekologije. E. Sjeverozapadna Rusija.

◁    Ekološki (vidi).

  ekologija

(od grč. óikos - dom, prebivalište, lokacija i ... logika), nauka o odnosu organizama i zajednica koje formiraju između sebe i okoline. Izraz "ekologija" predložio je 1866. E. Haeckel. Ekološki objekti mogu biti populacije organizama, vrsta, zajednica, ekosistema i biosfere u cjelini. Od sredine 20. vijeka U vezi s povećanim utjecajem ljudi na prirodu, ekologija je dobila poseban značaj kao naučna osnova za racionalno korištenje prirodnih resursa i zaštitu živih organizama, a pojam "ekologija" ima šire značenje. Od 70-ih. XX vek čovjekova ekologija ili socijalna ekologija, proučavajući obrasce interakcije društva i okoliša, kao i praktične probleme njegove zaštite; uključuje razne filozofske, sociološke, ekonomske, geografske i druge aspekte (na primjer, urbanu ekologiju, tehničku ekologiju, ekološku etiku itd.). U tom smislu, oni govore o „ozelenjavanju“ moderne nauke. Ekološki problemi nastali modernim društvenim razvojem uzrokovali su niz društveno-političkih pokreta („Zeleni“ i drugi) koji se protive zagađenju okoliša i drugim negativnim posljedicama znanstvenog i tehnološkog napretka.

S malim zakašnjenjem provjerite je li videopotok sakrio svoj iframe setTimeout (function () (if (document.getElementById ("adv_kod_frame"). Hidden) document.getElementById ("video-banner-close-btn"). Hidden \u003d true;) , 500); )) if (window.addEventListener) (window.addEventListener ("poruka", postMessageReceive);) ostalo (window.attachEvent ("onmessage", postMessageReceive);))) ();

  EKOLOGIJA

EKOLOGIJA (iz grč. Oikos - kuća, prebivalište, lokacija i logo - riječ, doktrina), nauka o odnosu živih organizama i zajednica koje formiraju između sebe i okoline.
Izraz "ekologija" predložio je 1866. E. Haeckel (vidi  Haeckel Ernst). Ekološki objekti mogu biti populacije organizama, vrsta, zajednica, ekosistema i biosfere u cjelini. Sa ser. 20 vek u vezi s povećanim utjecajem čovjeka na prirodu ekologija je dobila poseban značaj kao znanstvena osnova za racionalno korištenje prirodnih resursa i zaštitu živih organizama, a pojam "ekologija" ima šire značenje.
Od 70-ih. 20 vek ljudska ekologija, odnosno socijalna ekologija, proučava zakone interakcije društva i okoliša, kao i praktične probleme njegove zaštite; Uključuje različite filozofske, sociološke, ekonomske, geografske i druge aspekte (npr. ekologiju grada, tehničku ekologiju, ekološku etiku itd.). U tom smislu, oni govore o „ozelenjavanju“ moderne nauke. Ekološki problemi generirani modernim društvenim razvojem uzrokovali su niz društveno-političkih pokreta („Zeleni“ (vidi  ZELENO (kretanje))  i drugi) koje se protive zagađenju okoliša i drugim negativnim posljedicama naučnog i tehnološkog napretka.
* * *
EKOLOGIJA (od grč. Oikos - kuća, stan, lokacija i ... logika), znanost koja proučava odnos organizama sa okolinom, tj. skup vanjskih faktora koji utječu na njihov rast, razvoj, razmnožavanje i preživljavanje. Do određene se mere ovi faktori mogu uslovno podeliti na „abiotičke“, ili fizikalno-hemijske (temperatura, vlaga, dnevno svetlo, sadržaj mineralnih soli u tlu, itd.), I „biotičke“ zbog prisustva ili odsustva drugih živih organizama (u uključujući one koji su prehrambeni objekti, grabežljivci ili takmičari).
Predmet ekologije
  Fokus ekologije je onaj koji tijelo direktno povezuje sa okolinom, omogućavajući vam život u određenim uvjetima. Zaštitnike okoliša zanima, na primjer, šta tijelo troši i koje tajne koliko brzo raste, u kojoj dobi se počinje razmnožavati, koliko potomaka proizvodi i kolika je vjerojatnost da će ovi potomci preživjeti do određene dobi. Predmeti ekologije najčešće nisu pojedinačni organizmi, već populacije (vidi  STANOVNIŠTVO)biocenoze (vidi  Biocenoza)kao i ekosistemi (vidi  ECOSYSTEM). Primjeri ekosustava uključuju jezero, more, šumu, malu lokvu ili čak trulo deblo stabla. Čitava biosfera može se smatrati najvećim ekosustavom. (vidi  BIOSPHERE).
U modernom društvu, pod utjecajem medija, ekologija se često tumači kao čisto primijenjeno znanje o stanju ljudskog okoliša, pa čak i kao država (otuda apsurdni izrazi poput „loša ekologija“ određenog regiona, „ekološki prihvatljivi“ proizvodi ili roba). Iako su problemi kvalitete okoliša za ljude, naravno, vrlo važni praktični značaj, pa je njihovo rješenje nemoguće bez znanja o ekologiji, raspon zadataka ove znanosti je mnogo širi. U svojim radovima ekolozi pokušavaju razumjeti kako je strukturirana biosfera, koja je uloga organizama u ciklusu različitih kemijskih elemenata i procesa transformacije energije, kako su različiti organizmi međusobno povezani i sa njihovim okruženjem, što određuje raspodjelu organizama u prostoru i promjenu njihovog broja tijekom vremena . Budući da su ekološki objekti u pravilu skupi organizmi ili čak kompleksi koji uključuju nežive predmete zajedno s organizmima, to se ponekad definira kao nauka o supraorganizalnim nivoima organizacije života (populacije, zajednice, ekosustava i biosfere) ili kao znanost o živom licu biosfere.
Istorija ekologije
  Izraz "ekologija" predložio je 1866. godine njemački zoolog i filozof E. Haeckel (vidi  Haeckel Ernst)koji je razvijajući sistem klasifikacije bioloških nauka otkrio da ne postoji posebno ime za polje biologije koje proučava odnos organizma sa okolinom. Haeckel je također definirao ekologiju kao „fiziologiju odnosa“, iako je „fiziologija“ shvaćena vrlo široko - kao proučavanje širokog spektra procesa u živoj prirodi.
Novi izraz ušao je u naučnu literaturu prilično sporo i počeo se manje-više redovito upotrebljavati tek od 1900-ih. Kao naučna disciplina ekologija je nastala u 20. stoljeću, ali njena pozadina seže do 19., pa čak i do 18. stoljeća. Dakle, već u djelima C. Linnaeus (vidi  LINEAR Carl), koji je postavio temelje sistematici organizama, bila je ideja "spašavanja prirode" - strogo uređivanje različitih prirodnih procesa usmjerenih na održavanje neke prirodne ravnoteže. To uređenje shvaćeno je isključivo u duhu kreacionizma. (vidi  KREACIONIZAM)  - kao utjelovljenje „plana“ Stvoritelja, koji je posebno stvorio različite grupe živih bića kako bi ispunio različite uloge u „spašavanju prirode“. Dakle, biljke bi trebale služiti kao hrana biljojeda, a grabežljivci ne bi trebali dopustiti biljojedi da se previše uzgajaju.
U drugoj polovini 18. veka. ideje prirodne istorije, neodvojive od crkvenih dogmi, zamijenjene su novim idejama, čije je postupno razvijanje dovelo do one slike svijeta koju dijeli suvremena znanost. Najvažnija točka bilo je odbacivanje čisto vanjskog opisa prirode i prelazak na identifikaciju unutarnjih, ponekad skrivenih, odnosa koji određuju njen prirodni razvoj. Dakle, I. Kant (vidi  CANT Immanuel)  u svojim predavanjima iz fizičke geografije održanih na Univerzitetu u Koenigsbergu, naglasio je potrebu za holističkim opisom prirode, koji bi uzimao u obzir interakciju fizičkih procesa i onih povezanih sa aktivnostima živih organizama. U Francuskoj, na samom početku 19. vijeka. J. B. Lamarck (vidi  LAMARC Jean Baptiste)  Predložio je uglavnom spekulativni koncept cirkulacije tvari na Zemlji. U ovom slučaju, živi organizmi su dobili vrlo važnu ulogu, jer se pretpostavljalo da samo vitalna aktivnost organizama, koja dovodi do stvaranja složenih hemijskih spojeva, može izdržati prirodne procese uništavanja i propadanja. Iako je Lamarckov koncept bio prilično naivan i nije uvijek odgovarao čak ni tadašnjem nivou znanja iz područja hemije, predviđao je neke ideje o funkcioniranju biosfere, koje su se već razvile početkom 20. stoljeća.
Naravno, preteča ekologije može se nazvati njemački prirodoslovac A. Humboldt (vidi  HUMBOLDT Alexander), čija se djela danas s pravom smatraju okolišnim. Upravo je Humboldt zasluga u prijelazu iz proučavanja pojedinih biljaka do saznanja o vegetacijskom pokrovu kao izvjesnoj cjelovitosti. Postavljanje temelja biljne geografije (vidi  GEOGRAFIJA BILJAKA)", Humboldt nije samo uočio razlike u distribuciji različitih biljaka, već ih je pokušao objasniti, povezujući ih sa klimom.
Pokušaji da saznaju ulogu tih drugih faktora u distribuciji vegetacije učinili su drugi naučnici. Konkretno je ovo pitanje istražio O. Decandol (vidi  DECANDOL), naglašavajući važnost ne samo fizičkih uvjeta, već i nadmetanja različitih vrsta za zajedničke resurse. J. B. Bussengo (vidi  BUSSENGO Jean Baptiste)  postavili su temelje poljoprivredne hemije (vidi  AGROHEMIJA)pokazujući da svim biljkama treba dušik iz tla. Također je utvrdio da je za uspješan završetak razvoja biljci potrebna određena količina topline, što se može procijeniti zbrajanjem temperature za svaki dan za čitavo razdoblje razvoja. Yu. Liebig (vidi  LIBI Justus) pokazali da su različiti hemijski elementi potrebni biljci neophodni. Stoga, ako biljci nedostaje bilo koji element, na primjer, fosfor, onda se njen nedostatak ne može nadoknaditi dodavanjem drugog elementa - azota ili kalijuma. Ovo pravilo, koje je kasnije postalo poznato kao "Liebigov zakon minimuma", imalo je važnu ulogu u uvođenju mineralnih đubriva u poljoprivrednu praksu. Ono zadržava svoju važnost u modernoj ekologiji, posebno kada proučava faktore koji ograničavaju distribuciju ili rast broja organizama.
Izvanrednu ulogu u pripremi naučne zajednice za buduću percepciju ekoloških ideja igrala su djela C. Darwina (vidi  DARWIN Charles Robert)prije svega njegova teorija prirodnog odabira kao pokretačke snage evolucije. Darwin je polazio od činjenice da bilo koja vrsta živih organizama može povećati njihov broj eksponencijalno (prema eksponencijalnom zakonu, ako koristite moderne formulacije), a budući da resursi za podršku rastućoj populaciji uskoro počinju biti ograničeni, konkurencija među pojedincima nužno nastaje (borba za egzistenciju ) Pobjednici u ovoj borbi su pojedinci koji su se najviše prilagodili ovim specifičnim uvjetima, odnosno, koji su uspjeli preživjeti i ostaviti održiva potomstva. Darwinova teorija zadržava svoj trajni značaj za modernu ekologiju, često postavljajući smjer potrage za određenim odnosima i omogućava nam da razumijemo suštinu različitih „strategija preživljavanja“ koje organizmi koriste u određenim uvjetima.
U drugoj polovici 19. stoljeća, u mnogim zemljama počela su se provoditi istraživanja koja su u osnovi bila ekološka, \u200b\u200bi od strane botaničara i zoologa. Tako je u Njemačkoj 1872. godine izišlo kapitalno djelo Augusta Grisebacha (1814-1879), prvi put dajući opis glavnih biljnih zajednica cijelog svijeta (ta su djela objavljena na ruskom), a 1898. - veliki sažetak Franza Schimpera (1856-1901) „Geografija biljaka na fiziološkoj osnovi“, koja pruža puno detaljnih informacija o zavisnosti biljaka od različitih faktora okoline. Još jedan njemački istraživač je Karl Moebius (vidi  MEBIUS Carl August)Proučavajući reprodukciju kamenica na plićaku (tzv. Obale ostrige) Sjevernog mora, predložio je termin "biocenoza (vidi  Biocenoza)“, Koji označava ukupnost različitih živih bića koja žive na istoj teritoriji i usko su povezana.
Na prijelazu iz 19. i 20. stoljeća, riječ "ekologija" koja se jedva koristila u prvih 20-30 godina nakon što ju je predložio Haeckel, počinje se sve češće koristiti. Pojavljuju se ljudi koji sebe nazivaju ekolozima i nastoje razviti istraživanje zaštite okoliša. Godine 1895., danski istraživač J.E. Warming (vidi  VIJAK Johannes Eugenius)  objavljuje udžbenik o „ekološkoj geografiji“ biljaka, ubrzo preveden na njemački, poljski, ruski (1901), a potom na engleski. U to se vrijeme ekologija najčešće smatra nastavkom fiziologije, koja je svoja istraživanja samo iz laboratorija prebacila direktno u prirodu. Glavna se pažnja posvećuje proučavanju uticaja određenih faktora životne sredine na organizme. Međutim, ponekad se postavljaju potpuno novi zadaci, na primjer, prepoznavanje zajedničkih, redovito ponavljajućih značajki u razvoju različitih prirodnih kompleksa organizama (zajednice, biocenoze).
Važnu ulogu u formiranju kruga problema koje proučava ekologija i u oblikovanju njene metodologije odigrala je, posebno, ideja sukcesije (vidi  USPJEH). Tako je u SAD-u Henry Kauls (1869-1939) rekonstruirao detaljnu sliku sukcesije proučavanjem vegetacije na pješčanim dinama u blizini jezera Michigan. Ove su se dine formirale u različito vrijeme i stoga je bilo moguće pronaći zajednice različitih dobnih skupina na njima - od najmlađih, zastupljenih s nekoliko zeljastih biljaka koje su u stanju rasti na mirnoj površini, do najzrelijih, a to su prave mješovite šume na starim fiksnim dinama. Koncept sukcesije ubuduće je detaljno razvio drugi američki istraživač, Frederick Clements (1874-1945). Društvo je protumačio kao visoko integrirani entitet, koji pomalo podsjeća na organizam, na primjer, kao organizam koji prolazi kroz određeni razvoj - od mladosti do zrelosti, a zatim od starosti. Klement je vjerovao da ako se u početnim fazama sukcesije različite zajednice na jednom lokalitetu mogu jako razlikovati, a u kasnijim fazama postaju sve sličnije. Na kraju, ispada da je za svaku regiju s određenom klimom i tlom karakteristična samo jedna zrela (klimava) zajednica.
Biljne zajednice obraćale su mnogo pažnje u Rusiji. Dakle, Sergej Ivanovič Koržinski (1861-1900), proučavajući granice šumskih i stepskih zona, naglasio je da, pored ovisnosti vegetacije o klimatskim uvjetima, nisu ništa manje važni i utjecaji samih biljaka na fizičko okruženje i njihovu sposobnost da ga učine pogodnijim za rast drugih vrsta. U Rusiji (a potom i u SSSR-u) za razvoj istraživanja biljnih zajednica (ili drugim riječima - fitocenologija) bili su važni naučni radovi i organizacijske aktivnosti V. N. Sukačeva (vidi  SUKAČEV Vladimir Nikolajevič). Šukačev je bio jedan od prvih koji je započeo eksperimentalne studije nadmetanja i predložio svoju klasifikaciju različitih vrsta sukcesije. Stalno je razvijao doktrinu biljnih zajednica (fitocenoze), što je protumačio kao integralne formacije (ovo je bilo blisko Klementu, iako je ideje potonjeg kritizirao vrlo često). Kasnije, već u četrdesetim godinama, Sukačev je formulisao ideju o biogeocenozi (vidi  Biogeocenoza)  - prirodni kompleks koji uključuje ne samo biljnu zajednicu, već i tlo, klimatske i hidrološke uslove, životinje, mikroorganizme itd. Istraživanje biogeocenoza u SSSR-u često se smatralo neovisnom naukom - biogeocenologijom. Trenutno se biogeocenologija obično smatra dijelom ekologije.
1920-1940-ih su bile veoma važne za pretvaranje ekologije u nezavisnu nauku. U to je vrijeme objavljeno niz knjiga o raznim aspektima ekologije, počeli su se pojavljivati \u200b\u200bspecijalizirani časopisi (neki od njih i danas postoje), a pojavila su se i društva za zaštitu okoliša. Ali najvažnije je da se teorijska osnova nove znanosti postupno formira, predlažu se prvi matematički modeli i razvija metodologija koja omogućava postavljanje i rješavanje određenih problema. Istovremeno, formiraju se dva sasvim različita pristupa koji postoje u modernoj ekologiji: populacijski jedan, koji je fokusiran na dinamiku broja organizama i njihove raspodjele u prostoru, i ekosustavni, koji je usmjeren na procese cirkulacije materije i transformaciju energije.
Razvoj populacijskog pristupa
Jedan od najvažnijih zadataka populacijske ekologije bio je identificirati opće obrasce dinamike populacije - pojedinačno i interaktivno (na primjer, natječući se za jedan resurs ili srodne odnose grabljivac-grabljivac). Za rješavanje ovog problema korišteni su jednostavni matematički modeli - formule koje prikazuju najvjerojatnije veze između pojedinih vrijednosti koje karakteriziraju stanje stanovništva: nataliteta, smrtnosti, stope rasta, gustoće (broj jedinki po jedinici prostora) itd. Matematički modeli omogućili su provjeru posljedica različitih pretpostavki, identificirajući potrebne i dovoljne uvjete za provedbu određene verzije dinamike stanovništva.
Godine 1920. američki istraživač R. Perl (1879-1940) iznio je takozvani logistički model rasta stanovništva, sugerirajući da se s povećanjem gustoće naseljenosti stopa rasta smanjuje, postajući jednaka nuli kada se dostigne određena granična gustoća. Promjena populacije tokom vremena opisana je na ovaj način krivuljom u obliku slova S okrenutom prema visoravni. Pearl je logistički model smatrao univerzalnim zakonom razvoja bilo koje populacije. I premda je ubrzo postalo jasno da to još uvijek nije uvijek slučaj, sama ideja postojanja nekih temeljnih principa koja se očituju u dinamici mnogih različitih populacija pokazala se vrlo produktivnom.
Uvođenje matematičkih modela u praksu ekologije počelo je radom Alfreda Lotka (1880-1949). Nazvao je svoju metodu "fizičkom biologijom" - pokušajem usmjeravanja biološkog znanja koristeći pristupe koji se obično koriste u fizici (uključujući matematičke modele). Kao jedan od mogućih primjera, predložio je jednostavan model koji opisuje povezanu dinamiku broja predatora i plijena. Model je pokazao da ako svu smrtnost u populaciji plijena određuje grabežljivac, a natalitet predatora ovisi samo o raspoloživosti njegove hrane (tj. Broju žrtava), tada broj predatore i žrtve čini prave fluktuacije. Tada je Lotka razvio model konkurentskih odnosa, te također pokazao da se u populaciji koja eksponencijalno povećava svoj broj uvijek uspostavlja stalna starosna struktura (tj. Omjer udjela pojedinaca različitih dobnih skupina). Kasnije je predložio i metode izračunavanja broja najvažnijih demografskih pokazatelja. Oko istih godina talijanski matematičar V. Volterra (vidi  VOLTERRA Vito)nezavisno od Lotke, razvio je model nadmetanja između dvije vrste za jedan resurs i pokazao teoretski da dvije vrste ograničene u svom razvoju na jedan resurs ne mogu postojati stabilno - jedna vrsta neizbježno istiskuje drugu.
Teorijske studije Lotke i Volterre zainteresirale su mladog moskovskog biologa G.F. Gauzea (vidi  GAUSE George Frantsevich). Predložio je vlastitu, mnogo razumljiviju biolozima, modifikaciju jednadžbi koja opisuje dinamiku broja konkurentskih vrsta i prvi put izvršio eksperimentalnu provjeru tih modela u laboratorijskim kulturama bakterija, kvasca i protozoa. Eksperimenti na nadmetanju između različitih vrsta cilijata bili su posebno uspješni. Gauze je mogao pokazati da vrste mogu postojati samo ako su ograničene različitim faktorima ili, drugim riječima, ako zauzimaju različite ekološke niše. Ovo pravilo, nazvano "Gauzin zakon", dugo je služilo kao polazište za raspravu o interspecifičnoj konkurenciji i njenoj ulozi u održavanju strukture okolišnih zajednica. Rezultati Gauzeovog rada objavljeni su u velikom broju članaka i u knjizi "Borba za egzistenciju" (1934) koja je uz asistenciju Pearla objavljena na engleskom u Sjedinjenim Državama. Ova je knjiga bila od velikog značaja za daljnji razvoj teorijske i eksperimentalne ekologije. Nekoliko je puta tiskano i još se često navodi u naučnoj literaturi.
Ispitivanje populacije odvijalo se ne samo u laboratoriji, već i direktno na terenu. Važnu ulogu u određivanju općeg smjera takvih studija odigrao je rad engleskog ekologa Charlesa Eltona (1900.-1991.), Posebno njegova knjiga "Ecology of Animals", objavljena prvi put 1927. godine, a potom je više puta tiskana. Problem dinamike populacije iznesen je u ovoj knjizi kao jedan od središnjih za čitavu ekologiju. Elton je skrenuo pažnju na ciklička kolebanja broja malih glodara koji su se dogodili u razdoblju od 3-4 godine, te je, obrađujući dugoročne podatke o branjenju krzna u Sjevernoj Americi, otkrio da zečevi i ris također pokazuju cikličke fluktuacije, ali vrhovi se primjećuju otprilike svakih 10 godina star. Elton je puno pažnje posvetio proučavanju strukture zajednica (pretpostavljajući da je ta struktura strogo logična), kao i prehrambenih lanaca i takozvanih "piramida brojeva" - sekvencijalno smanjenje broja organizama kako prelazimo s nižih trofičkih nivoa na viši - od biljaka do biljojeda i od biljojeda do grabežljivaca. Populacijski pristup u ekologiji odavno su razvili uglavnom zoolozi. Botaničari su, s druge strane, istraživali više zajednica, koje su najčešće tumačile kao integralne i diskretne formacije, između kojih je prilično lako povući granice. Ipak, već u 1920-ima, pojedini ekolozi izrazili su "heretička" (za ono doba) gledišta prema kojima različite vrste biljaka mogu na svoj način reagirati na određene faktore iz okoliša, a njihova distribucija ne mora se podudarati s distribucijom drugih. vrste iste zajednice. Iz toga slijedi da granice između različitih zajednica mogu biti poprilično nejasne, a njihov izbor je uvjetan.
Najočitije, ovaj izvanredni pogled na biljnu zajednicu razvio je ruski ekolog L. G. Ramensky (vidi  RAMENSKY Leonty Grigoryevich). Godine 1924. u kratkom je članku (koji je kasnije postao klasik) formulirao glavne odredbe novog pristupa, naglašavajući, s jedne strane, ekološku individualnost biljaka, a s druge, „višedimenzionalnost“ (tj. Ovisnost o mnogim faktorima) i kontinuitet čitavog vegetacijskog pokrova. Ramensky je smatrao nepromjenjivim samo zakone kompatibilnosti različitih biljaka, što je trebalo proučavati. U Sjedinjenim Državama potpuno su identične poglede razvijali oko istih godina Henry Allan Gleeson (1882-1975). U njegovom „individualističkom konceptu“, predstavljenom kao antiteza Clementovim idejama o zajednici kao analogiji organizma, također je naglašena neovisnost raspodjele različitih biljnih vrsta i kontinuitet vegetacijskog pokrova. Istina, studije biljne populacije razvile su se tek u pedesetim, pa čak i 1960-im. U Rusiji je neprikosnoveni lider u ovom pravcu bio Tikhon Aleksandrovich Rabotnov (1904–2000), a u Velikoj Britaniji John Harper.
Razvoj istraživanja ekosistema
  Izraz "ekosustav" predložio je 1935. godine ugledni engleski ekolog-botaničar Arthur Tensley (1871-1955) da bi se odnosio na prirodni kompleks živih organizama i fizičko okruženje u kojem žive. Međutim, studije koje se s pravom mogu nazvati ekosustavom počele su se provoditi mnogo ranije, a neprikosnoveni vođe ovdje bili su hidrobiolozi. Hidrobiologija, a posebno limnologija (vidi  LINMOLOGIJA) od samog početka bile su složene nauke koje su se odmah bavile mnogim živim organizmima i sa njihovim okruženjem. Istodobno, proučavali su ne samo međusobne interakcije organizama, ne samo njihovu ovisnost o okolini, nego, i ne manje važno, utjecaj samih organizama na fizičko okruženje. Često je predmet istraživanja za limnologe bio čitav rezervoar u kojem su fizički, hemijski i biološki procesi usko povezani. Već na samom početku 20. stoljeća, američki limnolog Edward Burge (1851-1950) pomoću rigoroznih kvantitativnih metoda proučavao je "dah jezera" - sezonsku dinamiku otopljenog kisika u vodi, što ovisi o tome kako se voda miješa i difundira kisik iz zraka, i iz života organizama. Značajno je da su među posljednjim i proizvođači kisika (planktonske alge) i njegovi potrošači (većina bakterija i svih životinja). Tridesetih godina prošlog vijeka veliki uspjesi u proučavanju materijalnog ciklusa i transformaciji energije postignuti su u sovjetskoj Rusiji na Liminološkoj stanici Kosinskaja, blizu Moskve. Tada je stanicu vodio Leonid Leonidovich Rossolimo (1894-1977), koji je predložio takozvani „ravnotežni pristup“, fokusirajući se na cirkulaciju supstanci i energetsku transformaciju. U okviru ovog pristupa započeo je svoja istraživanja o primarnoj proizvodnji (tj. Stvaranju organskih tvari autotrofima) i G. G. Vinberg (vidi  VINBERG Georgy Georgievich)koristeći duhovitu metodu „tamnih i svijetlih boca“. Njegova suština je da se količina organske materije koja nastaje tokom fotosinteze prosuđuje prema količini oslobođenog kisika.
Tri godine kasnije slična merenja obavila je u SAD G. A. Riley. Pokretač ovih radova bio je George Evelyn Hutchinson (1903-1991.), Koji je vlastitim istraživanjima, kao i žarkom podrškom ulaganjima mnogih talentiranih mladih znanstvenika, imao značajan utjecaj na razvoj ekologije ne samo u SAD-u, već i u cijelom svijetu. Hutchinsonov Peru posjeduje Traktat o limnologiji, seriju od četiri sveska, koja je najcjelovitiji sažetak života jezera na svijetu.
1942. u časopisu Ecology objavljen je članak Hutchinsona, mladog i nažalost vrlo rano preminulog ekologa Raymonda Lindemanna (1915-1942) u kojem je predložena opća šema energetske transformacije u ekosustavu. Konkretno, teoretski je pokazano da se, kada se energija prenosi s jedne trofičke razine na drugu (od biljaka do biljojeda, biljojeda do grabežljivaca), njena količina smanjuje i samo mali udio (ne više od 10%) onu energiju koja je bila na raspolaganju organizmima prethodnog nivoa.
Za samu mogućnost provođenja istraživanja ekosustava bilo je vrlo važno da, uz ogromnu raznolikost oblika organizama koji postoje u prirodi, broj osnovnih biokemijskih procesa koji određuju njihovu vitalnu aktivnost (a samim tim i broj osnovnih biogeokemijskih uloga!) Bude vrlo ograničen. Tako, na primjer, razne biljke (i cijanobakterije (vidi  CYANOBACTERIA)) provesti fotosintezu (vidi  FOTOSINTEZA)u kojem se formiraju organske tvari i oslobađa se slobodnog kisika. A kako su konačni proizvodi isti, možete sažeti rezultate aktivnosti velikog broja organizama odjednom, na primjer, sve planktonske alge u ribnjaku ili sve biljke u šumi i na taj način procijeniti primarnu proizvodnju ribnjaka ili šume. Znanstvenici koji su bili na čelu ekosistemskog pristupa to su dobro razumjeli, a ideje koje su razvili bili su osnova za one opsežne studije o produktivnosti različitih ekosustava koje su razvijene u različitim prirodnim zonama još 1960-ih i 1970-ih.
Prema svojoj metodologiji, proučavanje biosfere susjedno je ekosistemskom pristupu. Izraz “biosfera” za označavanje područja na površini naše planete koja je obuhvaćena životom predložio je krajem 19. stoljeća austrijski geolog Eduard Suess (1831-1914). Međutim, ideju o biosferi kao sistemu biogeokemijskih ciklusa, čija je glavna pokretačka aktivnost aktivnost živih organizama („živa materija“), detaljno je razvio ruski naučnik Vladimir Ivanovič Vernadski (1863-1945) već u 1920-ima i 30-ima. Što se tiče neposrednih procjena ovih procesa, njihovo primanje i neprestano usavršavanje odvijalo se tek u drugoj polovici 20. stoljeća i traje do danas.
Razvoj ekologije u posljednjim decenijama 20. vijeka
U drugoj polovini 20. veka. dovršeno je formiranje ekologije kao neovisne znanosti koja ima svoju teoriju i metodologiju, vlastiti raspon problema i vlastite pristupe njihovom rješavanju. Matematički modeli postepeno postaju realniji: njihova predviđanja mogu se provjeriti eksperimentalno ili promatranjem u prirodi. Eksperimenti i zapažanja se sve više planiraju i provode tako da nam dobiveni rezultati omogućuju unaprijed prihvaćanje ili pobijanje hipoteze. Primjetan doprinos u oblikovanju metodologije moderne ekologije dao je američki istraživač Robert MacArthur (1930.-1972.) Koji je uspješno kombinirao talente matematičara i prirodnog biologa. MacArthur je istražio pravilnosti odnosa broja različitih vrsta koje pripadaju jednoj zajednici, predatorov izbor najoptimalnijeg plijena, ovisnost broja vrsta koje nastanjuju otok na njegovoj veličini i udaljenosti od kopna, stupanj dopuštenog preklapanja ekoloških niša postojećih vrsta i niz drugih zadataka. Utvrdivši postojanje određene ponavljajuće se pravilnosti („obrazac“) u prirodi, MacArthur je predložio jednu ili više alternativnih hipoteza objašnjavajući mehanizam te pravilnosti, izgradio odgovarajuće matematičke modele, a zatim ih uporedio s empirijskim podacima. MacArthur je vrlo jasno formulisao svoje stajalište u knjizi „Geografska ekologija“ (1972), koju je napisao kad je bio smrtno bolestan, nekoliko mjeseci prije svoje prerane smrti.
Pristup koji su razvili MacArthur i njegovi sljedbenici prvenstveno je bio usmjeren na razjašnjenje općih principa strukture (strukture) bilo koje zajednice. Međutim, u okviru pristupa, koji je raširena nešto kasnije, 1980-ih, glavna se pažnja preusmjerila na procese i mehanizme koji su rezultirali formiranjem ove strukture. Na primjer, kada su proučavali natjecateljsko istiskivanje jedne vrste u drugu, ekolozi su se počeli zanimati prije svega za mehanizme tog istjerivanja i one značajke vrsta koje određuju ishod njihove interakcije. Pokazalo se, na primjer, da kada se različite vrste biljaka natječu za elemente mineralne prehrane (dušik ili fosfor), pobjednik često nisu vrste koje u principu (u nedostatku nedostatka resursa) mogu brže rasti, već jedna koja je u stanju održati barem minimalan rast na niža koncentracija ovog elementa u okruženju.
Istraživači su počeli posvećivati \u200b\u200bposebnu pažnju evoluciji životnog ciklusa i različitim strategijama preživljavanja. Budući da su mogućnosti organizama uvijek ograničene, i za svako evolucijsko stjecanje organizmi moraju nešto platiti, između pojedinih osobina neminovno se javljaju različite razlike (tzv. "Kompromisi"). Na primjer, nemoguće je da biljka raste vrlo brzo i ujedno formira pouzdana sredstva zaštite od biljojeda. Proučavanje takvih korelacija omogućava da se otkrije kako se, u principu, postiže sama mogućnost postojanja organizama u određenim uvjetima.
U suvremenoj ekologiji neki problemi koji imaju dugu povijest istraživanja i dalje su relevantni: na primjer, uspostavljanje općih obrazaca dinamike obilja organizama, procjena uloge različitih faktora koji ograničavaju rast populacija, te rasvjetljavanje uzroka cikličnih (redovitih) fluktuacija u brojkama. U ovom je području postignut značajan napredak - za mnoge specifične populacije identificirani su mehanizmi za regulaciju njihovog broja, uključujući i one koji stvaraju cikličke promjene u brojevima. Istražuju se odnosi poput „predator-plijen“, nadmetanje i obostrano korisna suradnja različitih vrsta - međusobnost.
Novo područje posljednjih godina je takozvana makroekologija - komparativno istraživanje različitih vrsta na skali velikih prostora (uporedivo s veličinom kontinenata).
Krajem 20. stoljeća postignut je ogroman napredak u istraživanju cirkulacije tvari i protoka energije. Prije svega, to se odnosi na poboljšanje kvantitativnih metoda za procjenu intenziteta različitih procesa, kao i na sve većim mogućnostima za široku uporabu tih metoda. Primjer je daljinsko (od satelita) određivanje sadržaja klorofila u površinskim vodama mora, što omogućava sastavljanje mapa distribucije fitoplanktona za cijeli Svjetski ocean i procjenu sezonskih promjena u njegovoj proizvodnji.
Trenutno stanje nauke
Moderna ekologija je nauka koja se brzo razvija i karakterizira je niz problema, teorija i metodologija. Složena struktura ekologije određena je činjenicom da njeni objekti pripadaju vrlo različitim razinama organizacije: od čitave biosfere i velikih ekosustava do populacija, a stanovništvo se često smatra skupom pojedinačnih jedinki. Opseg prostora i vremena u kojima se odvijaju promjene na tim objektima i koje bi trebalo obuhvatiti istraživanjem također se vrlo razlikuju: od tisuća kilometara do metra i centimetara, od tisućljeća do tjedana i dana. 1970-ih formira se ljudska ekologija. Sa pritiskom na okoliš povećava se praktični značaj ekologije, filozofi i sociolozi su široko zainteresirani za njene probleme.