История развития экологии

На протяжении XIX в. все естественные науки пережили бурный подъем. Достижения географии и биологии (экологии) были связаны прежде всего с именами Александра Гумбольдта и Чарльза Дарвина.

Александр Гумбольдт был человеком энциклопедических знаний. Человеком-академией его назвал Гете. В жизни и научной деятельности Гумбольдта можно выделить три главных периода: путешествие в Южную и Централь

ную Америку, обработка экспедиционных материалов, работа над обобщающим теоретическим трудом «Космос».

Чарльз Дарвин (1809 – 1882) открыл новую эпоху в естествознании. Учение Дарвина, преодолев волны критики, легло в основание всех естественных наук. Дарвин отмечал, что каждый организм имеет постоянные связи не только с условиями места обитания, но и со всеми окружающими его существами.

Ход рассуждений Дарвина дал повод его современнику и последователю немецкому ученому Эрнсту Геккелю заявить о целесообразности выделения новой науки – экологии – науки и взаимоотношениях живых организмов и образуемых ими сообществ друг с другом и с окружающей средой.

2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГИИ

2.1 Экология как часть биологии

Экология (от греческого «ойкос» - дом) выделилась в самостоятельный раздел биологии во второй половине XIX века. Современные определения экологии, отличаясь в деталях у разных авторов, сводятся к представлению о «биологической науке, изучающей организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы»[2].

Постепенно связь экологии с эволюционным учением стала ослабевать, поскольку все более ясным становилось ее большое практическое значение. Этому способствовало и то, что в конце XIX - начале ХХ века внимание эволюционистов сосредоточивалось в наибольшей степени на механизмах появления признаков и их распространения в популяциях, на уточнении отдельных положений и правил эволюционного учения. Возникла новая биологическая наука - генетика, которая вначале казалась противоречащей дарвинизму. Лишь после серии работ российской генетической школы, С. С. Четверикова, Н. В. Тимофеева-Ресовского и других, опубликованных в 20-е годы, возникла возможность объединения дарвинизма с генетикой, показавшей наличие гена - материального носителя фундаментальных свойств живого, наследственности и изменчивости.

Экология как наука о взаимодействии организмов и среды развивалась в значительной мере под влиянием потребностей практики. Главный показатель состояния вида - его численность. Понятно, что изучение факторов, влияющих на нее, давало не только понимание зависимости численности каждого изучаемого вида от конкретных условий, но и позволяло в необходимых случаях управлять численностью, а следовательно, эффективностью хозяйственного или иного использования вида. Наиболее заметные успехи экологии того периода связаны с медицинской зоологией.

Изучение экологии промысловых рыб позволило оптимальным образом планировать работу рыболовных флотилий и перерабатывающих предприятий, что позволило, в свою очередь, не только увеличить добычу рыбы с минимальными потерями для воспроизводства, но и дало значительный экономический эффект.

В результате изучения экологии пуганных зверей оказалось возможным планировать и регулировать охоту на них на основе прогнозов численности таким образом, чтобы сочетать максимальную эффективность добычи с устойчивым воспроизводством этих видов в природе. Изучение экологии насекомых, клещей, грызунов - вредителей сельского хозяйства – позволило развить биологические методы защиты растений и охраны урожая, определять оптимальные сроки и методы применения химических препаратов там, где без них не удается обойтись.

Направление экологии, исследующее все многообразие связей отдельных видов животных и растений с внешней средой, называют аутэкологией. В ней возникла классификация воздействий внешней среды на растения и животных, на состояние особей и изменения численности популяций, в основе которой лежит деление факторов внешней среды на абиотические, факторы неживой природы (температура, влажность, соленость и минеральный состав воды и другие) и биотические, или факторы живой природы (виды - источники пищи, хищники, конкуренты и т. п.).

Уже в 30-е годы в экологических работах наряду с абиотическими и биотическими стали выделять особый фактор, воздействующий на тот или иной вид через изменения как физико-химических характеристик, так и состояния биологических компонентов среды. Это - воздействие на природные условия человеческой деятельности, почему и был этот фактор назван антропогенным.

Одновременно с развитием экологии и независимо от нее в науках о Земле развивалось представление о биосфере как живой оболочке планеты. Хотя термин «биосфера» был введен в научный обиход еще в 1875 году, понимание планетарной роли живого вещества как геохимического фактора, в значительной мере формирующего и атмосферу, и гидросферу, и литосферу Земли, сформировалось после выхода, начиная с 1926 года, ряда работ академика В. И. Вернадского, одного из величайших ученых нашего века.

Развитие учения о биосфере и деятельности в ней человека привело к распространению понимания того, что биосфера состоит из множества взаимодействующих экосистем разного уровня и фактически представляет собой единую интегральную экосистему Земли. Многие закономерности развития и существования биосферы проявляются только на собственно биосферном уровне.

Вместе с тем в ней в планетарном масштабе реализуются те же закономерности, что и в частных случаях конкретных экосистем разных уровней. Это способствовало распространению представления об экологии как науке, занимающейся судьбой всей жизни на нашей планете.

2.2 Основные факторы внешней среды

2.2.1 Абиотические факторы

Абиотические факторы – факторы неживой природы. К ним относятся:

1. Свет. Наиболее важный, определяющий саму возможность устойчивого существования жизни на Земле, фактор внешней среды - солнечный свет.

Ультрафиолетовое излучение, особенно в своей наиболее коротковолновой части, обладает ионизирующими свойствами, и это определяет характер его воздействия на организмы.

Наиболее важен для существования жизни на Земле видимый свет - часть диапазона солнечного спектра с длиной волны от 390 до 770 ммк. В жизни организмов и экосистем видимый свет может играть роль как энергетического, так и сигнального фактора. Сигнальная роль света проявляется как у растений, так и у животных. Это связано с тем, что смена дня и ночи, изменения длины светового дня в разные сезоны года в средних и высоких широтах - наиболее устойчивые характеристики динамики свойств среды обитания.

2. Химизм среды обитания. Живые организмы, существуя за счет обмена веществ с окружающей средой, естественно, сильно зависят от ее химического состава. В то же время, преобразуя органические и неорганические вещества среды, сами они могут в значительной мере изменять его. Взаимодействие неживых и живых компонентов биосферы целиком определяет особенности Земли как планеты, имеющей жизнь. Весь свободный кислород атмосферы создан процессом фотосинтетического разложения воды растениями, огромные толщи известняков и других органогенных осадочных пород созданы деятельностью живых организмов, запасы каменного угля, нефти и газа в земной коре – результат деятельности живых организмов минувших эпох.

 Скачать реферат