История развития экологии

1.История развития экологии.

1.1.Этапы развития Экологии :

Слово « экология» образовано то греческого «oikos», что означает дом (жилище, местообитание, убежище),  и «logos» - наука. В буквальном смысле экология – это наука об организмах « у себя дома». Наука , в которой особое внимание уделяется « совокупности или характеру связей между организмами и окружающей средой». В настоящее время исследователи считают, что экология – это наука, изучающая отношения живых организмов между собой и окружающей средой, или наука , изучающая условия существования живых организмов, взаимосвязи между средой, в которой они обитают.

Экология приобрела практический интерес еще на заре развития человечества. В примитивном обществе каждый индивидум для того, чтобы выжить, должен иметь определенные знания об окружающей его среде, о силах природы, растениях и животных. Можно утверждать, что цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и другие средства и орудия, позволяющие ему изменять свою среду обитания. Как и другие области знания, экология развивалась непрерывно, но равномерно на протяжении всей истории человечества. По дошедшим до нас орудиям охоты, наскальным рисункам о способах культивирования растений , лова животных, обрядам люди еще на заре становления человечества имели отдельные представления о повадках животных , образе их жизни, о сроках сбора растений, употребляемых для их нужд, о местах произрастания растений, о способах выращивания и ухода за ними. Все это является свидетельством того, что проблемы первобытных людей в своей сущности были экологическими. Следует подчеркнуть , что экологические представления возникли непосредственно в связи с практическими запросами человечества. Множество интересных сведений об экологическом мышлении того времени оставили нам древние египетские, индийские, тибетские и античные источники. В трудах ученых античного мира – Гераклита (530 – 470 до н.э.), Гиппократа (ок. 460 – ок. 370 до н.э.) , Аристотеля (384 –322 до н.э.) и другие – были сделаны обобщения экологических факторов.

Аристотель в своей  « Истории животных» описал более 500 видов известных ему животных, рассказал об их поведении. Так начинался первый этап развития науки – накопления фактического материала и первый опыт его систематизации. Теофраст Эрезийский ( 372 – 287 до н.э.) описал влияние почвы и климата на структуру растений , наблюдаемое им на огромных пространствах Древнего Средиземноморья. В работах философа впервые было предложено разделить покрытосеменные растения на основные жизненные формы: деревья, кустарники, полукустарники и травы. К этому периоду относиться знаменитая  « Естественная история» Плиния Старшего (23-79 н.э.).

В средние века интерес  к изучению природы ослабевает, заменяясь  господством схоластики и богословием. Связь строения организмов с условиями  среды толковались как воплощение воли бога.

Началом новых веяний в  науке в период позднего средневековья  являются труды Альберта Великого ( Альберт фон Больштедт, ок. 1193 – 1280).В своих книгах о растениях он придает большое значение условиям их местообитания , где помимо почвы важное место уделяет «солнечному теплу», рассматривая причины « зимнего сна» у растений; размножение и рост организмов ставит в неразрывную связь их питанием. Географические открытия  в эпоху Возрождения, колонизация новых стран явилась толчком к развитию биологических наук. Накопление и описание фактического материала – характерная черта естествознания этого периода. Однако, несмотря на то, что в суждениях о природе господствовали метафизические представления, в трудах многих естествоиспытателей имели место явные свидетельства экологических знаний. Они выражались   в накоплении факторов о разнообразии живых организмов, их распространении, в выявлении особенностей строения растений и животных, живущих в условиях той или иной среды.

Постепенно человечество начало открывать для себя все  новые перспективы в освоении природы. Нужно было разобраться  во всем многообразии флоры и фауны, оценить возможное хозяйственное  значение открытых учеными экзотических видов.

Первые систематики –  А. Цезальпин (1519 – 1603) , Д. Рей ( 1623 – 1705), Ж. Турнефор (1656 – 1708)  утверждали , что существует зависимость растений от условий и мест их произрастания и возделывания. Сведения о поведении , повадках, образе жизни животных , сопровождавшие описания их строения, называли «историей» жизни животных. Известный английский химик Р.Бойль (1627 – 1691) является первым ученым , осуществивщим экологический эксперимент. Он опубликовал результаты сравнительного изучения влияния низкого атмосферного давления  на различных животных. Английский биолог Джон Рей в 1670 году предложил первую естественную систему растений, ввел представление об однодольных и двудольных растениях и впервые использовал категории вида и рода в смысле, близком к современному.

В 17 веке Ф.Реди экспериментально доказал невозможность самозарождения сколь-нибудь сложных животных.

В 17-18 веках в работах, посвященных отдельным группам  живых организмов, экологические  сведения зачастую составляли значительную часть, например, в трудах А.Реомюра  о жизни насекомых (1734) , л. Трамбле о гидрах и мшанках (1744), а также в описаниях натуралистами путешествий.

Антони ван Левенгук ( 1632 –1723), более известный как один из первых  микроскопистов, был пионером в изучении пищевых цепей и регуляции численности организмов. По сочинениям английского ученого Р. Бредли видно, что он имел четкое представление о биологической продуктивности. На основании путешествий по неизведанным краям России в 18 веке С.П.Крашенинниковым,  И.И. Лепехиным, П.С. Палласом и другими географами и натуралистами указывалось на взаимосвязанные изменения климата ,животного и растительного мира в различных частях обширной страны. В своем капитальном труде « Зоография» П.С. Паллас подробно описал образ жизни 151 вида млекопитающих  и 425 видов птиц и такие биологические явления, как миграции, спячка, взаимоотношения родственных видов и т.п. П.С. Палласа, по определению Б.Е. Райкова (1947), можно считать « одним из основателей экологии животных».

В 1749 году шведский натуралист Карл Линней опубликовал диссертацию  « Экономия природы». В ней он  изложил свои взгляды на взаимоотношения  живых организмов и влияния на их жизнь условий внешней среды. Заслуга Линнея прежде всего в  том, что он впервые последовательно  применил бинарную ( двойную) номенклатуру, т.е. обозначил для каждого вида растений, животных и микроорганизмов двойное латинское название: первое означало название рода, второе – видовую принадлежность. Одновременно Линней построил наиболее удачную классификацию растений и животных. За 120 лет до появления теории Дарвина великий швед поставил человека первым в классе млекопитающих вместе с обезьянами и полуобезьянами. В системе Линнея человек получил свое научное имя Homo sapiens –человек разумный.

« Экономия природы» Линнея оказала в свое время заметное влияние на Чарльза Дарвина, который  косвенно почерпнул из нее понятие  о равновесии в природе и о  борьбе за существование. В дарвиновский период развития биологии были созданы  основы систематики, в качестве самостоятельных  наук возникли морфология( наука о строении организмов) и физиология ( наука о жизнедеятельности организмов). И хотя в это время при описании флоры и фауны большое внимание уделялось установлению связей между организмами и окружающей средой, экология как самостоятельная наука начала складываться только к концу 19 века. Именно тогда началось победное шествие теории происхождения видов путем естественного отбора Чарльза Дарвина.

Во второй половине 18 века проблема влияния внешних условий  нашла отражение  в работах  французского естествоиспытателя Ж. Бюфона (1707 –1788). Он считал возможным    «перерождение» видов и полагал основными причинами превращения одного вида в другой влияние таких внешних факторов,  как « температура, климат, качество пищи и гнет одомашнивания».

В титаническом труде «  Естественная история» четко просматривается  материалистический взгляд на неразрывность  материи и движения.« Материя без движения никогда не существовала, - пишет он, - движение, следовательно, столь старо, как и материя».

Большое влияние на формирование экологических взглядов имел капитальный  труд Жана Батиста Ламарка « Философия  зоологии» (1809г.), в котором он затронул проблему воздействия внешних условий  на « действия и привычки» животных.

По мере развития зоологии и ботаники происходило накопление фактов экологического содержания , свидетельствующего, что к концу18 века  у естествоиспытателей начали складываться элементы особого, прогрессивного подхода к изучению явлений природы, об изменениях организмов в зависимости от окружающих условий и обусловленном их влиянием на многообразие форм. Вместе с тем экологических идей как таковых еще нет, лишь начала складываться экологическая точка зрения на изучаемые явления природы.

Второй этап развития науки связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе. Появление в начале 19 столетия биогеографии способствовало дальнейшему развитию экологического мышления. Подлинным основоположником экологии растений принято считать А. Гумбольдта (1769 –1859) , опубликовавшего в 1807 году работу « Идеи географии растений», где на основе своих многолетних наблюдений в Центральной и Южной Америки он показал влияние климатических условий, особенно температурного фактора, на распространение растений.

В 1832 году О. Декандоль обосновал необходимость выделения особой научной дисциплины «Эпиррелогия», изучающей влияние на растения внешних условий и воздействие растений на окружающую среду.

И все же на заре развития экология представляла собой описательное изучение природы, своего рода естественную историю. Ботаники и зоологи открывали  новые виды и описывали их, путешественники  проникали в не доступные ранее  места, оставляя потомкам свидетельства  увиденного. Великие исследователи  и естествоиспытатели 19 века оставили нам полные лиризма описания и  наблюдения природных явлений. Достаточно назвать с интересом читаемый и сегодня многотомный труд Альфреда Брема   « Жизнь животных».

У истоков экологии стояли и русские  ученые. Один из них – профессор  Московского университета Карл Рулье. Будучи крупным биологом, зоологом, он сформулировал принцип, лежащим в основе всех наук о живом, - принцип исторического единства органима и окружающей среды. Рулье подчеркивал, что ни один из организмов не может существовать независимо от окружающей среды, причем среда изменяется организмами, а изменения организмов контролируется средой. 

Таким образом, ученые 19 века анализировали  закономерности организмов и среды, взаимоотношения между организмами, явления приспособляемости и  приспособленности. Однако разрешение этих проблем, дальнейшее развитие науки  экологии произошло на базе эволюционного  учения Ч. Дарвина (1809- 1882). Он по праву  является одним из пионеров экологии. В книге « Происхождение видов» (1859) им показано, что « борьба за существование» в природе приводит к естественному отбору и является движущим фактором эволюции.

Победа эволюционного учения в  биологии открыла, таким образом, третий этап в истории экологии, для которого характерно дальнейшее увеличение числа и глубины работ по экологическим проблемам. В этот период завершилось отделение экологии от других наук.

Кто именно ввел сам термин «экология» в научный обиход – точно не известно. Пальма первенства отдается немецкому биологу Эрнсту Геккелю. В 1866 году молодой профессор в  своем капитальном труде «  Всеобщая морфология организмов», классифицируя  разделы биологии, впервые употребил  термин « экология». «Всеобщая морфология»  вышла в свет в октябре 1866 года, а предисловие к ней написано 14 сентября 1866года. Считается, что эту  дату и следует принять за официальный  « день крещения» экологии.

« Под экологией, - писал Геккель, - мы понимаем сумму знаний, относящихся  к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного  с окружающей его средой, как органической , так и неорганической , и прежде всего – его дружественных или враждебных взаимоотношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология – это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин называет  условиями, порождающими борьбу за существование.»

В разделе « Экология и хорология» Геккель пишет: « Под экологией  мы подразумеваем общую науку  об отношениях организма к окружающей среде, куда мы относим все « условия  существования» в широком смысле этого слова. Они частично  органической, частично неорганической природы; поскольку  они , как мы отмечали выше, оказывают влияние на форму организмов, то тем самым они заставляют их приспосабливаться к этим условиям.»

Немецкого ученого в какой-то мере можно назвать провидцем с  той точки зрения, что он, быть может, неосознанно, предвидел всю  важность проблем, которые призвана была решать экология. Геккель , дальновидный биолог, поддерживающий теорию Дарвина, сдабривал свои труды новыми и зачастую гармонично звучащими словами, большинство из которых сегодня забыто. «Экология» была самой удачной его находкой, если судить по популярности этого слова и тем научным достижениям, которые оно стимулировало. 

1.2.Аутоэкология и синэкология

Вскоре пришло время более детального исследования окружающей среды, в которой  обитают те или иные виды. Возник новый раздел экологии – аутоэкология, изучающая взаимоотношения организма (особи, вида) с окружающей его средой. Аутоэкология имела и по сей день, имеет большое прикладное значение, особенно в области биологических  методов борьбы с вредителями  растений, исследований переносчиков болезней и профилактики, переносимых  паразитами инфекций.

Однако каждый отдельный вид  даже при изучении его с другими  видами, оказывающими на него непосредственное влияние, является всего-навсего мельчайшей частичкой среди тысяч видов  таких же растений, животных и микроорганизмов, которые обитают в той же зоне – в лесу, на лугу, в водоеме  или на побережье. Осознание этого  факта привело к появлению  в середине 20х годов синэкологии ( от греч. приставки «син», означающей «вместе»), или биоценологии, исследующей взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой. Термин «синэкология» был предложен швейцарским ботаником Шретером в 1902 году. На 3 Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе в 1910 году ботаники наряду с другими вопросами обсуждали программу экологических исследований. Был поставлен вопрос о разделении экологии на два раздела: экологию особей и экологию сообществ; синэкология официально оформилась в качестве составной части экологии.