слоеный пирог биологии по одуму

1. Цель курса.

За последнее время появилось множество книг по экологии, однако, всё это либо обширные, более или менее полные учебники, либо небольшие книжки в мягком переплёте, не удовлетворяющие требованиям даже полугодового начального курса экологии.

Цель этого курса – дать всестороннее и связное изложение основ экологии.

Для этого будут пристально рассмотрены популяции, сообщества и экосистемы, не упуская из виду организм, как основную единицу биологического сообщества; при этом придётся уделять равное внимание экологическим теориям и принципам, с одной стороны, и примерам структуры и функции природных систем – с другой. Такая сбалансированная картина, по-видимому, ясно показывает взаимодополняющие роли теории и наблюдений в развитии науки. Необходимо также почувствовать всё разнообразие биологических сообществ и замечательные проявления некоторых основных принципов в различных условиях среды.

Проблемы экологического кризиса, угрожающего самому человеку, будут затронуты в меньшей мере. Эта важная и сложная тема требует отдельного разговора и поэтому в курсе, посвящённом основам экологии, вряд ли стоит её затрагивать глубоко и всесторонне. В тех случаях, когда связанные с этим кризисом проблемы могут быть поняты или разрешены, учащиеся без затруднений сумеют воспользоваться теми принципами, которые будут выявлены в результате изучения природных систем. Математические и статистические методы, применяемые в экологии не столько способствуют пониманию экологических закономерностей, сколько служат полезными орудиями, необходимыми профессиональному экологу, поэтому они выпадают из сферы нашего внимания в данном курсе.

2. История экологии.

Подобно всем другим областям знания, экология развивалась непрерывно, но неравномерно. Труды Гиппократа, Аристотеля и др. древнегреческих философов содержат сведения явно экологического характера. Однако греки не знали слова «экология». Термин этот недавнего происхождения. Он был предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г.:

« Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей 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. Одним словом, экология – это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал условиями, порождающими борьбу за существование».

Время Геккеля и Дарвина – эпоха «биологического возрождения» (XVIII – XIXв.в.) – время накопления фактов. Естествоиспытатели только-только начинали выявлять ошеломляющее разнообразие животных и растений и свойственный каждому из них особый образ жизни. Сформулированная Чарльзом Дарвином теория эволюции путём естественного отбора заставила рассматривать организм в неразрывной связи с окружающей его средой: оказалось, что форма и поведение каждого организма приспособлены к той среде, в которой он обитает. Вначале экология занималась в основном изучением естественной истории организмов, образом жизни животных и растений: где и когда их можно встретить, чем они питаются, кому они сами служат пищей, как реагируют на изменения в окружающей среде. Однако к концу XIX в. этот узкий взгляд на экологию уступил место более широким представлениям о взаимоотношениях между всеми растениями и животными. Если аутэкология изучала организм со всем тем, что его окружает, то синэкология, как было названо это новое более широкое направление, изучала совокупности растений и животных и характерные особенности структуры и функции таких совокупностей, формирующихся под влиянием среды.

Пример: разве луг не отличается от леса и разве нельзя связать различия между ними с различиями в температуре, количестве осадков и характере почвы?

Источник

Слоеный пирог биологии по одуму

1.1. экология как наука

Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизи­тельно к 1900 г. Термин «экология» был предложен немецким био­логом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Следовательно, это сравнительно молодая наука. Но именно она переживает в настоящее время пе­риод быстрого роста. Экология (греч. oicos

тропогенного фактора не только на органический мир, но и на нежи­вую природу.

Обычно охрану природы рассматривают как отрасль практики, имея в виду комплекс государственных, международных и общественных мероприятий, направленных на рациональное природопользование, восстановление, охрану и умножение природных ресурсов для блага человеческого общества. Неред­ко, однако, охрана природы трактуется как наука, изучающая социальный об­мен веществ, или обмен веществ между природой и обществом. Интенсив­ность стихийного обмена веществом и энергией между обществом и природой к настоящему времени настолько возросла, что возникла серьезная опасность для дальнейшего существования человечества. Общество по степени своего воздействия на природу становится геологической силой. Достаточно сказать, что во всем мире в результате горнодобывающих и земляных работ на земную поверхность ежегодно выносится около 5 куб.км породы, а это всего в три ра­за меньше того, что уносят в океан все реки нашей планеты. За последние 500 лет на поверхность из недр извлечено не менее 50 млрд т углерода, 2 млрд т железа. Всего за последнее столетие промышленность выбросила в атмосферу около 360 млрд т углекислого газа, что увеличило его концентра­цию почти на 13\%.

Распахивая землю, человечество перемещает массу почвы, в три раза превосходящую количество вулканических пород, поступающих на земную по­верхность из недр за тот же срок. Деятельность человека уже приводит к из­менению геохимии отдельных районов вследствие рассеивания некоторых элементов, сконцентрированных ранее в месторождениях. Это таит в себе большую опасность, ибо все организмы, включая и человека, приспособились в ходе эволюции к существующему в окружающей среде сочетанию химичес­ких элементов.

В свою очередь, каждая из них объединяет более частные науки, имеющие дело с собственной сравнительно узкой группой живых организмов. В соответствии с этим мы вправе разделить зоологию на протозоологию, энтомологию, ихтиологию, орнитологию и т. д. Экология относится к фундаментальным разделам биологии и пред­ставляет собой составную часть каждого таксономического подраз-

деления. Мы можем говорить об экологии растений, экологии жи­вотных. экологии микроорганизмов, а рассматривая более частные элементы этих разделов, и об экологии птиц, рыб, насекомых и т. д.

Рис, 1.1. «Слоеный пирог» биологии (по Одуму, 1975). Объяснение в тексте.

В свою очередь, экология подразделяется еще на четыре гори­зонта, соответствующих различным уровням биологической органи­зации: от индивидуума через популяцию и сообщество к экосисте­ме. Для получения более наглядной картины, определяющей пред­мет и задачи экологии, можно вертикально разделить «экологический» слой не по принципу систематических таксонов, а по более общим принципам биологической организации, таким как форма, функция, развитие, регуляция и адаптация. Если мы рас­смотрим все секции горизонта, соответствующего сообществу, то обнаружим секцию формы, определяющую численность и обилие видов; секцию функции, выясняющую взаимоотношения между по­пуляциями хищника и жертвы и обоюдными влияниями конкурирую­щих видов; секцию развития, изучающую смену видов, например, при переходе от расчищенной земли к лесу; секцию регуляции, ис­следующую способность сообщества поддерживать присущую ему стабильность; и секцию адаптации, изучающую эволюцию приспо­соблений. Если же выбрать какую-нибудь одну «стопку секций», на­пример ту, которая соответствует функции, то на уровне экосистемы будут рассматриваться потоки энергии и круговорот веществ, на

Источник