Основы экологии - Владимир Иванов

Большой вклад в развитие экологических представлений конца XVIII – начала XIX в. внесли и русские естествоиспытатели Степан Петрович Крашенинников (1711–1755) и Иван Иванович Лепехин (1740–1802). По итогам проведенных экспедиций они описывали в своих трудах растительность и животный мир различных уголков России, отмечая особенности их климата.

Русский путешественник Петр Симон Паллас (1741–1811) в своих работах «Путешествие по различным провинциям Российского государства» и «Описание животных российско-азиатских» подробно описал образ жизни 151 вида млекопитающих и 425 видов птиц, биологические явления миграции и спячки, взаимоотношения родственных видов между собой.

Вторая половина XIX в. была ознаменована новыми открытиями во всех разделах естествознания: клеточная теория М. Шлейдена и Т. Шванна; теория эволюции Ч. Дарвина; явление электромагнитной индукции М. Фарадея и Д. Максвелла; закон сохранения энергии Г. Гельмгольца, периодический закон Д.И. Менделеева; законы наследования Г. Менделя и др.

Рис. 3. Жан Батист Ламарк (1744–1829)

Именно в середине XIX в. экология в своем становлении переходит на новый качественный виток своего развития.

Второй этап – оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (с 60-х гг. XIX в. до 50-х гг. ХХ в).

Этот период связан с деятельностью немецкого естествоиспытателя Александра Гумбольдта (1769–1859), который издал труд «Идеи о географии растений». Гумбольдт заложил основы биогеографии и выделил 19 основных жизненных форм растений, установил закономерности горизонтальной зональности и вертикальной поясности растительности.

Особое место в развитии прогрессивных биологических взглядов этого времени занимает деятельность профессора Московского университета Карла Рулье (1814–1858). Его по праву считают одним из предшественников Чарльза Дарвина и основоположником экологии животных. Он написал более 160 работ, заложил основы «зообиологии», сформулировал принцип, лежащий в основе всех наук о живом, – принцип исторического единства организма и окружающей среды. К. Рулье писал: «Ни одно органическое существо не живет само по себе, каждое вызывается к жизни и живет постольку, поскольку находится во взаимодействии с относительно внешним для него миром».

Ученик Рулье Николай Алексеевич Северцов (1827–1885) в 1855 г. опубликовал труд «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии», где впервые в России дается глубокое экологическое исследование животного мира отдельного региона.

В 1855 г. А. Декандоль (1806–1893) публикует работу «Ботаническая география», в которой описывает влияние абиотических факторов на растительные организмы.

В 1859 г. вышла в свет книга английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора».

В своей эволюционной теории Дарвин обосновал роль взаимодействия видов в связи с условиями их существования. По мнению Ч. Дарвина, физические условия, в частности температура и другие климатические факторы, становятся ведущими лишь в наиболее неблагоприятных для жизни ландшафтах, например на Крайнем Севере, в пустынях и т. д. Дарвин установил необычайно высокую способность организмов к увеличению численности. Важным для экологии был и вывод Дарвина о несравненно большей остроте борьбы за существование в пределах вида и между близкими формами, чем между разными видами. Ученый отметил и влияние образа жизни, условий существования и взаимодействия видов на их морфологию. В его работах содержатся глубокие мысли по теории акклиматизации. Дарвин доказал, что аборигенные виды не всегда наилучшим образом приспособлены к местным условиям. В ряде случаев новые виды могут оказаться более жизнеспособными.

Таким образом, именно эволюционное учение Ч. Дарвина явилось мощным толчком для развития экологии на качественно новой основе.

Спустя семь лет после публикации основной работы Дарвина Э. Геккель предложил весь круг вопросов, связанный с проблемами борьбы за существование и влияния на живые существа комплекса физических и биотических условий, назвать новым термином «экология».

В 1877 г. немецкий гидробиолог Карл Август Мебиус (1825–1908) издал работу «Устрицы и устричное хозяйство», где описал комплексы донных животных, образующих так называемые «устричные банки». Такие комплексы Мебиус назвал биоценозами. Он определил их как объединения живых организмов, которые соответствуют по составу, числу видов и особей некоторым средним условиям среды и в которых организмы связаны взаимной зависимостью и сохраняются благодаря постоянному размножению в определенных местах.

Благодаря работам К. Мебиуса к началу XX в. в экологии начало формироваться новое научное направление – изучение надорганизменных биологических систем.

В 1895 г. датский ботаник Е. Варминг (1841–1924) ввел термин «экология» в ботанику.

К этому же периоду относятся работы почвоведа Василия Васильевича Докучаева (1846–1903) о ландшафтно-географических зонах, охватывающих все элементы земной поверхности.

В 1896 г. швейцарский ботаник К. Шретер (1855–1939) ввел термин «аутэкология», а в 1902 г. предложил различать соответственно и «синэкологию».

На основании его работ в 1910 г. в Брюсселе на III Ботаническом конгрессе экологию растений официально разделили на экологию особей (аутэкологию) и экологию сообществ (синэкологию). В дальнейшем это деление было распространено на экологию животных и на общую экологию.

Рис. 4. В.И. Вернадский (1863–1945)

В 1926 г. вышел в свет труд Владимира Ивановича Вернадского (рис. 4) «Биосфера», где впервые была показана планетарная роль совокупности живых организмов – «живого вещества», определены его роль и функции в эволюции биосферы.

В 1927 г. французский философ Э. Леруа, находясь под впечатлением лекций Вернадского в Сорбонне, впервые ввел термин «ноосфера».

В 30-х гг. XX в. оформилась популяционная экология. Ее основоположником является американский биолог Чарлз Элтон. В 1927 г. он издает труд «Экология животных», в котором четко охарактеризовано своеобразие биоценотических процессов, определено понятие трофической ниши и сформулировано правило экологических пирамид.

В 1934 г. отечественный биолог Г.Ф. Гаузе в книге «Борьба за существование» подробно исследовал межвидовые взаимоотношения типа «хищник – жертва» и сформулировал «принцип конкурентного исключения».

В 1935 г. английский геоботаник А. Тенсли разработал учение об экосистемах. Под «экосистемой» он предложил понимать любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может поддерживаться круговорот веществ.

В 1942 г. русский ботаник Владимир Николаевич Сукачев (1880–1967) выдвинул понятие о биогеоценозе как о едином комплексе организмов и абиотического окружения. В отличие от биогеоценозов, границы которых задаются рамками растительных сообществ, экосистемы могут охватывать пространства разной протяженности – от капли воды до биосферы в целом.

Примерно с этого времени утвердилось деление экологии на аутэкологию – экологию отдельных организмов; демэкологию – экологию популяций и синэкологию – экологию межвидовых сообществ.

Во второй половине ХХ в. в связи с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воздействия человека на природу экология приобретает особое значение.

Третий этап развития экологии (с 50-х гг. ХХ в. – до настоящего времени). Экология превращается в комплексную науку, включающую в себя охрану природной и окружающей человека среды.

В 1948 г. по инициативе ЮНЕСКО создается МСОП – Международный союз охраны природы и природных ресурсов, межправительственная научно-консультативная организация для сохранения природных богатств Земли и их рационального использования.

В 1950–1960 гг. активно развиваются исследования по продуктивности экосистем и переносу энергии в экосистемах.

В 1955 г. создан Научный комитет по действию атомной радиации – международная организация ООН, занимающаяся вопросами изучения действия ионизирующих излучений на человека и окружающую среду, особенно связанных с выпадением радиоактивных осадков.

В 1966 г. МСОП издает первую международную Красную книгу.

В 1968 г. Генеральная Ассамблея ООН приняла решение созвать в 1972 г. в Стокгольме Первую конференцию ООН по охране окружающей среды.

Таким образом, с начала 1950 гг. взгляд на экологию как на сугубо биологическую науку изменился: по-прежнему уходя корнями в биологию, экология вышла за ее рамки, став сложной и многогранной, интегрированной дисциплиной, связывающей естественные, общественные и технические науки.

В 1971 г. с целью сохранения природной среды Земли от разрушения создается «Greenpeace» (Гринпис – Зеленый Мир) – международная неправительственная организация.