Практическое задание № 1. Необходимо завести тетрадь в клеточку не менее 48 листов. В ней отвечаем письменно на вопросы для контроля и прочие лабораторные работы. Далее ответ фотографируем и выкладываем в ЭИОС. Наличие тетради буду проверять перед зачетом. Вопросы для контроля: 1. 2. 3. 4. Экология как наука. На какие две части можно «разделить» экологию? (расписать) Основные этапы развития экологического знания. Основные методы экологии. (расписать) Лекция 1 1. Предмет экологии, ее структура, задачи экологии. 2. Основные методы экологии. 3. История развития экологии как науки. 4. Значение экологического образования в настоящее время. 1 . Предмет экологии, ее структура, задачи экологии. Экология — (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально она развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с другими естественными науками. Термин экология впервые предложил немецкий ученый Эрнст Геккель в 1866 году. Он понимал под экологией науку о взаимоотношениях живых организмов и окружающей среды, которая и является местом обитания всего живого на Земле. Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой. Главный объект изучения в экологии — экосистемы, представляющие собой единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой их обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, т. е. совокупностей особей одного вида (популяционно-видовой уровень), биотических сообществ, т. е. совокупностей популяций (биоценологический уровень) и биосферы в целом (биосферный уровень). Главной целью в экологии является изучение проблемы выживания живых существ в окружающей среде, и задачи перед ними стоят биологического содержания — изучить закономерности адаптацииорганизмов и их сообществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы в целом. В таком понимании общую экологию называютбиоэкологией. Экология классифицируется с точки зрения изучения экологических процессов во времени на историческую и эволюционную, а с точки зрения изучения конкретных объектов и сред — на экологию животных, экологию растений и экологию микроорганизмов. В настоящее время экология вышла за рамки сугубо биологической науки и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Экологию можно разделить на две части (по Реймерсу, 1994) — теоретическую и прикладную. Теоретическая экология раскрывает общие закономерности организации жизни в экосистемах и самой биосфере как глобальной экосистеме Земли, на основе законов общей экологии, учения о биосфере и положений экологии человека. Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса, разрабатывает принципы рационального природопользования на основе законов, правил и принципов фундаментальной (теоретической) экологии. В XXIв. экология возведена в ранг обобщающей науки, которая включает в себя экологические направления самых различных наук. Так, например, на стыке экологии с другими науками получили развитие такие новые направления, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, промышленная экология, космическая экология, например, химическая – разрабатывает методы определения загрязнений в объектах окружающей среды; экономическая – разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования и возможности рационального снижения отрицательного воздействия на окружающую среду; юридическая – разрабатывает систему законов, направленных на охрану окружающей среды. Экологическими проблемами Земли как планеты занимается глобальная экология, объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема (экосфера), а взаимоотношениями в системе «человеческое общество — природа» — социальная экология. Одним из новых самостоятельных ответвлений экологии человека становится быстро развивающаяся отрасль — валеология, рассматривающая вопросы приобретения человеком навыков здорового образа жизни. Экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая и международное право), психологией и педагогикой и т. п. Ее методическую основу составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования. Задачи экологической науки состоят в следующем: • разработка теории и методов оценки устойчивости экологических систем на всех уровнях, включая биосферный; • исследование проблем популяционной экологии, биотических сообществ, сохранения биоразнообразия в регулирующего воздействия биоты на окружающую среду; экологии природе, • изучение и прогнозирование изменений биосферы под влиянием природных и антропогенных факторов и оценка экологических последствий этих изменений; • оценка состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления; • разработка и совершенствование методов управления качеством окружающей среды; • формирование биосферного мышления и экологического сознания у людей, выработка норм экологической этики и морали; • оптимизация экономических, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития общества и государства. 2.Основные методы экологии. Традиционное деление экологии на общую (изучение основных принципов организации и функционирования биологических систем) и частную (изучение конкретных групп живых организмов) отражает не столько проблематику экологии как науки, сколько различие в характере и методах конкретных исследований. Определенная соподчиненность и функциональная взаимозависимость биологических систем различных уровней определяют главную задачу экологии, которая состоит в изучении организменного, популяционного и биоценотического уровней организации экологических систем. В настоящее время основными методами экологии являются: полевые наблюдения, позволяющие получить конкретные сведения о состоянии отдельных видов и популяций; их роли в существовании определенной экологической системы; зависимость от деятельности определенных групп организмов, антропогенного влияния; изменении численности популяций и т.д. эксперименты в природных условиях, позволяющие моделировать ту или иную ситуацию, последствия ее развития для конкретного сообщества организмов, биоценоза или биогеоценоза; математическое моделирование процессов и ситуаций, встречающихся в популяциях и биоценозах с помощью вычислительной техники; математическое моделирование позволяет произвести количественную оценку изучаемых процессов и явлений. Математическое моделирование позволяет с большой долей достоверности, используя накопленные данные, прогнозировать возможное развитие тех или иных процессов и ситуаций в экологических системах. Однако, используя математические приемы, эколог должен помнить, что в связи с наличием у сложных экологических систем большого числа степеней свободы, а также параметров, зависящих от времени, к этим системам не могут применяться классические, жестко детерминированные алгоритмы управления и прогнозирования. Иными словами, математический расчет в экологии может и должен ориентировать при решении практических вопросов, но не может и не должен предсказывать конкретные частности. Однако, развитие количественных методов исследования, превращающих экологию в точную науку, является потребностью времени. 3. История развития экологии как науки Потребность в знаниях, определяющих «отношение живого к окружающей органической и неорганической среде» отражена еще в трудах Аристотеля (384—322 гг. до н. э.). С тех пор в истории развития экологических знаний можно выделить три основных этапа. Первый этап — до 60-х гг. XIX в. Зарождение и становление экологии как науки: накопление данных о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания и до первых научных обобщений. В XVII—XVIII вв. экологические сведения составляли значительную долю во многих биологических описаниях (А. Реомюр, А. Трамбле, Ж. Бюффон, К. Линней, И.И. Лепехин, С.П. Крашенников, К.Ф. Рулье и др.). В этот же период Ж. Ламарк (1744— 1829) и Т. Мальтус (1766—1834) впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу. Второй этап — 60-е гг. XIX в. — 50-е гг. XX в. Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний: начало этапа ознаменовалось выходом в свет работ русских ученых Н.А. Северцева (1827—1885), В.В. Докучаева (1846—1903) и, наконец, Ч. Дарвина (1809-1882) и Э. Геккеля (1834-1919). Неоценимый вклад в развитие основ экологии внес труд Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь». Эта книга вышла в свет в 1859 г., но уже в 1866 г. выходит капитальный труд немецкого зоолога Э. Геккеля «Всеобщая морфология организмов», в которой биологэволюционист впервые показал: то, что Ч. Дарвин назвал в своей книге «борьбой за существование», есть самостоятельная и очень важная область биологии, и назвал ее экологией. Он писал: «Под экологией мы понимаем сумму знаний... о всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего — его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт». Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале XX столетия. В этот период американский ученый Ч. Адаме (1913) создает первую сводку по экологии, публикуются другие важные обобщения и сводки (В. Шелфорд, 1913, 1929; Ч. Эльтон, 1927; Р. Гессе, 1924; К. Раункер, 1929 и др.), и крупнейший русский ученый XX в. В.И. Вернадский создает фундаментальное учение о биосфере. В 30—40-е гг. экология поднялась на более высокую ступень в результате нового подхода к изучению природных биосистем. Сначала А. Тенсли (1935) выдвинул и обосновал понятие об экосистеме, а несколько позже В.Н. Сукачев (1940) обосновал близкое этому представление о биогеоценозе. В этот же период в СССР работали такие крупные экологи, как В.В. Станчинский, Э.С. Бауэр, Г.Г. Гаузе, В.Н. Беклемишев, А.Н. Формозов, Д.Н. Кашкаров и др. Третий этап — с 50-х гг. XX в. и до настоящего времени. Превращение экологии в комплексную науку, вобравшую в себя не только биоэкологию, но и разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры и экономики (по Реймерсу, 1994), а также включившую в себя науки об охране окружающей среды. Современный период развития экологии связан с именами таких крупных зарубежных ученых, как Ю. Одум, Дж. М. Андерсен, А. Швейцер, Т. Миллер и др. Среди отечественных ученых следует назвать И.П. Герасимова. A.M. Гилярова, В.Г. Горшкова, Ю.А. Израэля, Ю.Н. Куражковского, К.С. Лосева, Н.Н. Моисеева, Н.Ф. Реймерса, Ю.М. Свирижева, В.Д. Федорова, С.С. Шварца, А.В. Яблокова, А.Л, Яншина и др. Одновременно с развитием теоретических основ решались и прикладные вопросы экологии. В конце XIX — начале XX вв. трудами выдающихся ученых В.В. Докучаева, Г.А. Кожевникова, И.П. Бородина, Д.Н. Анучина, С.В. Завадского и др. были заложены научные основы охраны природы, которая как основной вид природоохранной деятельности получила законодательное выражение в «Декрете о земле» от 26 октября 1917 г. В 30— 40-е гг. в связи с ростом индустриализации страны в России возникает новый вид природоохранной деятельности — рациональное использование природных ресурсов, а в 50—60-е возникла необходимость создания еще одной формы, регулирующей взаимодействие общества и природы — охраны среды обитания человека. 4. Значение экологического образования в настоящее время Человек, прежде всего, отличается от остальных видов тем, что взаимодействует с природой через создаваемую им культуру, т. е. человечество в целом, развиваясь, создает на Земле культурную среду благодаря передаче из поколения в поколение своего трудового и духовного опыта. Но, как отмечал К. Маркс, — «культура, если она развивается стихийно, а не направляется сознательно... оставляет после себя пустыню». Остановить стихийное развитие событий могут знания о том, как ими управлять и, в случае с экологией, эти знания должны «овладеть массами», по крайней мере, большей частью общества, что возможно лишь через всеобщее экологическое образование, начиная со школьной скамьи и заканчивая . вузом и послевузовским образованием. Экологические знания нужны каждому человеку, чтобы сбылась мечта многих поколений мыслителей о создании достойной человека среды, обеспечить гармонию человека и природы. Но эта гармония невозможна, если люди враждебно настроены друг к другу. Важнейшее из экологических условий выживания человека и всего живого — это мир на Земле. Именно к этому обязан стремиться экологически образованный человек. Но было бы несправедливо строить всю экологию только «вокруг» человека. Экологически образованный человек не допустит стихийного отношения к окружающей его среде жизни. Он будет бороться против окружающего его варварства, находя наилучшие «экологически чистые» варианты взаимоотношения природы и общества. Из сказанного следует, что в настоящее время беспредел в нарушении экологических законов можно остановить, только подняв на должную высоту экологическую культуру каждого члена общества, что возможно, прежде всего, через изучение основ экологии.
