Глава 2. Основы общей экологии

1. Краткий исторический очерк возникновения и развития экологии

Экология как самостоятельная отрасль науки обязана своим происхождением немецкому зоологу-эволюционисту Э. Гекке­лю. Во втором томе труда “Всеобщая морфология организмов” (1866) он дал ей следующее определение: “Под экологией мы по­нимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все “условия суще­ствования”. Они частично органической, частично неорганиче­ской природы... К неорганическим относятся физические и хи­мические свойства местообитаний организмов — климат (свет, тепло, влажность и атмосферное электричество), неорганиче­ская пища, состав воды и почвы и т.д. В качестве органических условий существования мы рассматриваем общие отношения организма ко всем остальным организмам, с которыми он всту­пает в контакт и из которых большинство содействует его пользе или вредит. Каждый организм имеет среди остальных своих друзей и врагов, таких, которые способствуют его существова­нию, и тех, что ему вредят. Организмы, которые служат пищей остальным или паразитируют в них, во всяком случае, относят­ся к данной категории органических условий существования”.

рассказывает об их поведении. Уче

!околовский I ,

1Ч*ентврны n9

Как и большинство наук, экология имеет длительную преды­сторию. Ее обособление в качестве самостоятельной науки в сере­дине XIX в. представляет собой естественный этап накопления большого объема научных знаний о природе. Еще в трудах антич­ных философов встречаются первые попытки обобщения сведе­ний об образе жизни животных и растений, зависимости их от среды обитания, характере распределения и своеобразии в раз­ных природно-климатических условиях. Так, Аристотель (384-322 гг. до н.э.) описывает свыше 500 видов известных.£МУ

животных и

2. О. Шиыова, Н. Соколовский

“отец ботаники” Теофраст Эрезийский (372-287 гг. до н.э.) при­водит сведения о своеобразии растений в разных условиях, зави­симости их формы и особенностей роста от почвы и климата.

В средние века интерес к изучению природы ослабевает под давлением богословия и схоластики, но возрождается с новой силой в эпоху Возрождения, великих географических откры­тий, когда колонизация новых стран послужила толчком к раз­витию систематики — науки о разнообразии всех организмов на планете. В это время исследователями составлены подробней­шие описания растений и животных, их внутреннего и внеш­него строения. Первые систематики — Дж. Рей (1627—1705), К. Линней (1707—1778) и другие, стремясь к созданию полной системы (классификации) органического мира, сообщали и о за­висимости растений от условий их произрастания или возделы­вания, местах обитания и т.п.

В XVII — XVIII вв. экологические сведения составляли не­редко значительную часть в записях известных путешественни­ков. В трудах С.П. Крашенинникова, И.И. Лепехина, П.С. Пал- ласа и других географов и натуралистов указывалось, что рас­пространение растительности и животного мира в разных частях планеты связано с климатическими особенностями. А Ж.-Б. Ла­марк (1744—1829), автор первого эволюционного учения, счи­тал, что влияние “внешних обстоятельств” — одна из самых важных причин приспособительных изменений организмов, эволюции животных и растений.

Дальнейшему развитию экологического мышления способ­ствовало появление в начале XIX ст. биогеографии. Труды А.Гумбольдта (1769—1859) определили новое, экологическое направление в географии растений. Он ввел в науку представле­ние о том, что “лицо” ландшафта определяется внешним обли­ком растительности: в сходных зональных и вертикально-пояс­ных географических условиях у растений разных систематиче­ских групп вырабатывается сходный внешний облик.

Одним из основоположников классической экологии с пол­ным правом можно назвать профессора Московского универси­тета К.Ф. Рулье (1814—1858), который широко пропагандиро­вал необходимость развития особого направления в зоологии, посвященного всестороннему исследованию жизни животных, их сложных взаимосвязей с окружающим миром (взаимоотно­шения родителей и потомства, отношения между животными разных видов, их взаимодействие с растениями, почвой, зависи­мость от физических условий и т.п.). К.Ф. Рулье разработал ши­рокую систему экологических исследований животного мира.

В 1859 г. появилась книга Ч. Дарвина “Происхождение ви­дов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятст- вуемых пород в борьбе за жизнь”. В этом труде показано, что бо­рьба за существование в природе, под которой автор понимал все формы противоречивых связей вида со средой, приводит к есте­ственному отбору, то есть является движущим фактором эволю­ции. Стало ясно, что взаимоотношения живых существ и их свя­зи с неорганическими компонентами природы (“борьба за суще­ствование”) — большая самостоятельная область исследований.

В 1866 г., благодаря Э. Геккелю, эта новая область знаний получила название “экология”, развернутое определение кото­рой приведено в начале данной темы. Интересно, что Э. Геккель позднее отрекся от введенного им названия, заменив его на “эко­номию природы”, одкако термин “экология” постепенно полу­чил всеобщее признание.

В конце 70-х годов XIX в. в экологии возникло новое на­правление — биоценология. Немецкий гидробиолог К. Мёбиус обосновал представление о биоценозе как глубоко закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды, обуслов­ленном длительной историей приспособления видов друг к дру­гу и к сходной экологической обстановке. Учение о раститель­ных сообществах обособилось в отдельную отрасль ботаниче­ской экологии — геоботанику, основные положения которой были разработаны в трудах Г.Ф. Морозова и В.Н. Сукачева на основе учения о лесе.

В начале XX ст. оформились экологические школы гидроби­ологов, ботаников, экологов, в каждой из которых развивались определенные стороны экологической науки. В 1910 г. на III Бо­таническом конгрессе в Брюсселе экология растений официаль­но разделилась на экологию особей, отдельных видов (аутоэко­логию) и экологию сообществ (синэкологию). Это деление рас­пространилось и на экологию животных. В 1913-1920 гг. были организованы экологические научные общества, основаны жур­налы, экологию начали преподавать в университетах.

В 30-е годы оформилась новая область экологической науки — популяционная экология (демэкология), основоположником ко­торой следует считать английского ученого Ч. Элтона. Центра­льными проблемами экологии популяций стали внутривидовая организация и динамика численности организмов. Исследова­ния популяций (совокупностей особей одного вида) в экологии в значительной мере были обусловлены запросами практики: ост­рой необходимостью разработки основ борьбы с вредителями и конкурентами в сельском и лесном хозяйстве, истощением запа­сов ряда ценных промысловых животных, открытием роли не­которых диких животных в распространении паразитов и вре­дителей, возбудителей болезней человека и домашнего скота.

К 40-м годам в экологии возник принципиально новый подход к исследованию природных экосистем: в 1935 г. английский ученый

А. Тенсли выдвинул понятие экосистемы, а в 1940 г. В.Н. Су­качев обосновал представление о биогеоценозе. В этих понятиях нашла отражение идея о единстве совокупности организмов с абиотическим окружением, о закономерностях, которые лежат в основе связи всего живого и окружающей неорганической среды — о круговороте веществ и превращениях энергии.

В послевоенное время, с конца 50-х годов экология продол­жала стремительно развиваться. Появились исследования миг­рации живого вещества и энергии, стали бурно внедряться мето­ды математического моделирования, позволившие описать мно­гие экологические закономерности. Была получена развернутая картина возможных вариантов динамики популяций, сформу­лированы важные принципы совместного существования видов в сообществе, описаны сложные процессы их метаболизма. Фак­тически именно эти результаты стали основой для решения за­дач программирования урожая, расчета эффективных схем управления сельскохозяйственными посевами и т.п.

За последние 20 лет экология в нашей стране сделала боль­шой скачок и стала одной из наиболее значимых наук, в центре изучения которой находятся экосистемы. Живые организмы вместе с окружающей их средой образуют сложную кибернети­ческую систему. Ее сложность обусловлена не только большим разнообразием входящих в систему элементов, но и их разно­родностью, многообразием возникающих между ними связей. Задачи оптимального управления природной средой, стоящие перед человечеством, требуют рассмотрения в качестве состав­ляющих сложной системы не только элементов живой и нежи­вой природы, но и воздействующих на них сооружений, меха­низмов, машин, созданных человеком. В наши дни стало обще­признанным то, что экологические принципы и теории приме­нимы как к редким растениям и животным в их естественных условиях обитания, так и к человеку. Эту отрасль экологии, изучающую экологические принципы, необходимые для устой­чивого развития человеческого сообщества, часто называют нау­кой об окружающей среде.

К сожалению, использование природных богатств на протя­жении всей истории осуществлялось человеком при полном не­знании законов экологии, что привело к тяжелым и часто непо­правимым последствиям, в частности, к истощению природных ресурсов и колоссальному загрязнению среды обитания. Прежде чем человеку удастся найти решение ряда жизненно важных проблем предстоящего тысячелетия (таких, как удов­летворение потребностей в воде и пище возрастающего населе­ния планеты), необходимо срочно предпринять хотя бы паллиа­тивные меры, позволяющие обеспечить жизнь человеку зав­трашнего дня. Но чтобы действовать, надо знать, как. Экология и оказывается тем биологическим и мировоззренческим фунда­ментом, на который может опереться человек в принятии пре­вентивных мер, направленных на сохранение окружающей при­роды.