Контрольная работа по "Экологии"

Важным шагом  на пути становления экологии следует  считать введение в 1877г. немецким гидробиологом К. Мебиусом понятия биоценоза. Биоценоз (гр. bios - жизнь, koinos - сообщество) - закономерное сочетание разных организмов, обитающих в определенном биотопе. Биотоп (гр. bios - жизнь, topos - место) - совокупность условий среды, в которых обитает биоценоз (Ф. Даль, 1903).

Значительный  вклад внесли в развитие экологии русские ученые А.Н. Бекетов (1825 - 1902), Н.А. Северцев (1827 - 1885) и др.

В самом конце  ХIХ века с призывом развернуть междисциплинарные  комплексные исследования природных  систем выступил выдающийся русский ученый-почвовед В.В. Докучаев (1846 - 1903). Именно закономерная связь между «силами», «телами» и «явлениями», между «мертвой» и «живой» природой, растительными, животными и минеральными царствами, с одной стороны, и человеком, его бытом и духовным миром - с другой, и составляет сущность познания «естества», - считал он. Практическое осуществление этих идей связано с именем Г.Ф. Морозова (1867 - 1920) - создателя учения о лесе. Он подчеркивал, что лес и его территория должны сливаться для нас в единое целое, в географический индивидуум. В 1925 г. эти идеи реализовались немецким гидробиологом А. Тинеманом, который рассматривал озера как целостную систему, где биоценоз и биотоп образуют органическое единство.

Во второй половине ХIХ — начале ХХ вв. большое внимание уделяли изучению влияния отдельных факторов (главным образом, климатических) на распространение и динамику организмов. К догеккелевскому периоду развития экологии относят, в частности, работы ученого-агронома Ю. Либиха, который сформулировал известное правило «лимитирующего фактора».

В начале ХIХ  века оформились экологические школы  ботаников, зоологов, гидробиологов, в  каждой из которых развивались определенные стороны экологической науки: экология животных, экология растений, экология микроорганизмов, экология насекомых, экология озера, экология леса и т. п.

Основное внимание стало уделяться анализу плотности, рождаемости, смертности, возрастной структуре, взаимодействию групп организмов и  их взаимосвязям с окружающей средой.

Этот период, по сравнению с предыдущим, был более прогрессивным. Благодаря ему в экологии зародилось научное направление - популяционная экология, приоритетной проблемой которой являются биотические взаимодействия в биоценозе. Недостаток этого направления в том, что даже при изучении сообщества суть явлений сводится к функционированию отдельных популяций, т.е. к разложению биоценоза на составляющие элементы.

Представления о целостности природных систем, объединяющих сообщества живых организмов и условия их обитания в единую функциональную структуру, сформулированные а трудах одиночек, не стали господствующими взглядами в научных кругах конца ХIX века. Системный подход к изучению биоценоза и биотопа как единого целого возник в экологии позже.

2 Современные учёные экологи. Направления исследований

Современная экология базируется на основной концепции содержания этой науки - системной концепции, которая  зародилась в конце ХIX столетия и  сформировалась лишь к середине ХХ столетия.

Четвертый период истории экологии связан с особым интересом мировой ученой общественности к работам русского геохимика В.И. Вернадского (1863—1945). Учение В.И. Вернадского о биосфере сыграло важную роль в подготовке целостного восприятия природных процессов как системы. Изучение общепланетарных процессов развернулось после выхода в свет в 1926 г. книги В.И. Вернадского «Биосфера», где рассмотрены свойства «живого вещества» и его функции в формировании, как современного лика Земли, так и всех сред жизни на планете (водной, почвенной и воздушной). Предшественником и единомышленником В.И. Вернадского был В.В. Докучаев (1846—1903), создавший учение о почве как о естественноисторическом теле.

В.И. Вернадский обосновал роль живого вещества как  наиболее мощного геохимического и энергетического факторов — ведущей силы планетарного развития. В его работах ясно прослеживается значение для космоса жизни на планете Земля, а также значение космических связей для биосферы. Впоследствии эта космическая линия в экологии была развита в трудах А.Л. Чижевского, основателя современной науки гелиобиологии. В.И.Вернадский раскрывает ведущую роль живых организмов в аккумуляции солнечной энергии и преобразовании веществ, слагающих оболочки Земли: «По существу биосфера может быть рассматриваема, как область земной коры, занятая трансформаторами, переводящими космические излучения в действенную земную энергию», - писал он. «Живое вещество» производит огромную «геохимическую» работу, формируя состав и структуру поверхности Земли. Глины, известняки, доломиты, железняки, бокситы - это все породы органического происхождения.

В.И. Вернадский проследил эволюцию биосферы и пришел к выводу, что деятельность современного человека, преобразующего поверхность  Земли, по своим масштабам стала  соизмерима с геологическими процессами на планете. В результате стало ясно, что использование природных ресурсов планеты происходит без учета закономерностей и механизмов функционирования биосферы.

В 1927 г. Ч. Элтон выпустил первый учебник-монографию по экологии. В нем было описано своеобразие биоценотических процессов, дано понятие экологической ниши, обосновано «правило экологических пирамид», сформулированы принципы популяционной экологии. Вскоре были предложены математические модели роста численности популяций и их взаимодействия (В. Вольтерра, А. Лотка), проведены лабораторные опыты по проверке этих моделей (Г.Ф. Гаузе). Таким образом, в 20—30-е годы сформировалось направление экологии популяций, в 30-е годы — понятие экосистемы. С особой убедительностью эти выводы были сформулированы английским геоботаником А. Тэнсли, которому принадлежит честь введения в 1935г. термина для обозначения экологической системы - экосистема. Под экосистемой понимали совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов).

В отечественной  научной литературе представления  об экосистемах появились в 1942 г. в работах В.Н. Сукачева (1880—1967),который обосновал концепцию биогеоценоза (синоним термина «экосистема»), имевшую большое значение для развития теоретической базы экологии. В 50-е годы сформировалась общая экология, основное внимание в которой уделяется изучению взаимодействия организмов и структуры образуемых ими систем.

Середина ХХ века была отмечена расширением комплексных  исследований экосистем (В.И. Жадин, Г.Г. Винберг, Р. Линдеман, Г. Одум и Ю. Одум, Р. Маргалеф и многие другие). В 1956 г. под редакцией В.И. Жадина издается 4-томный труд «Жизнь пресных вод»; в 1961 г. выходит монография В.И Жадина и С.В. Герда «Реки, озера и водохранилища СССР». В этих работах описываются особенности водных экосистем. В 1964 г. коллективом авторов под руководством В.Н. Сукачева была опубликована книга «Основы лесной биоценологии».

В ХХ в. в рамках экологии сформировалось самостоятельное  направление физиологии, посвященное  исследованию механизмов адаптации. В  нашей стране представителями этого направления, достигнувшего расцвета в 60—70-х годах ХХ столетия, были Н.И. Калабухов, А.Д. Слоним, а в последние годы — акад. И.А. Шилов.

Однако эффективная  реализация методологии системного подхода к изучению экосистем  стала возможной лишь в начале 70-х годов ХХ столетия, когда в распоряжение экологов поступили мощные ЭВМ и были разработаны методы моделирования динамических систем, которые в совокупности с экспериментами и наблюдениями получили название системного анализа.

Пятый период истории экологии - это современная экология. В последние два десятилетия изменился взгляд на экологию как на сугубо биологическую науку. Уже с начала века в экологии, помимо антропоцентрического (гр. anthropos - человек) направления, рассматривающего человеческое сообщество как отдельное царство, возвышающееся над царствами минералов, растений и животных, появилось биоцентрическое направление. Представители последнего считают человека продуктом эволюции биосферы; люди, как и другие млекопитающие, подчиняются законам природы, и их развитие идет параллельно с развитием остальных организмов. Поэтому сейчас Homo sapiens (Человека разумного) со всей его многообразной деятельностью включают в сферу интересов науки экологии.

Современная экология не только изучает законы функционирования природных и антропогенных экосистем, но и ищет оптимальные формы взаимоотношения природы и человеческого сообщества.

Эта точка зрения стала доминантной в современном  обществе, которое осознало опасность  экологического кризиса, катастрофических преобразований планетарной системы. Предотвратить разрушение биосферы можно только на основе экологических знаний, которые помогают рационально эксплуатировать природные ресурсы, управлять естественными, аграрными, техногенными и социальными системами в соответствии с объективными законами природы. «И нет силы на Земле, - писал В.И.Вернадский (1940), - которая могла бы удержать человеческий Разум в его устремлении» . Он верил, что течение событий будущего может быть определено волей и разумом человека, планета вступит в новый этап эволюции - ноосферу (гр. noos - разум, sphaira - область) - эру, управляемую человеческим разумом, гарантирующим прогрессивное развитие на основе экологически грамотного использования и приумножения природных ресурсов. «Все человечество, взятое вместе, представляет ничтожную долю массы планеты. Мощь его связана не с материей, а с его мозгом. В истории биосферы перед человечеством открывается огромное будущее, если оно не будет употреблять свой разум и труд на самоистребление»(цит. по кн.: «В.И. Вернадский». М., 1994).

Основная задача современной экологии - найти пути сохранения биосферы и управления природными, антропогенными системами и человеческим обществом в соответствии с законами природы, а не вопреки им, найти  гармонию между экономическими и экологическими интересами человека.

2.1 Современное  развитие учения о ноосфере  В.И. Вернадского

В наши дни отмечается значительный интерес к научному и философскому наследию В.И.Вернадского, его фундаментальным постулатам (например, биогеохимическим принципам Вернадского, закону биогенной миграции атомов, закону константности, закону максимума биогенной энергии), концепциям биосферы и ноосферы. Созданы и развиваются вернадскология (биосферология), проблемно-ориентированный научный комплекс учения о ноосфере В.И.Вернадского – ноосферизм и др. Развитие учения о ноосфере и ноосферогенезе сегодня приобретает масштабы «вернадскианской революции» и становится, по образному выражению А.И.Субетто, своеобразным фокусом, в котором пересекаются «токи» напряженной мысли человечества по поводу поиска выхода из того тупика, в котором оно оказалось в конце ХХ века.

В.И.Вернадский фактически был одним из создателей глобальной экологии, сформулировав  основные философские принципы этой науки и создав учение о биосфере. Свое видение биосферы и законы ее существования до того момента, когда развитие общества, еще не привело к ее антропогенной трансформации, было изложено им в книге «Биосфера» в 1926 г. (издана в 1967) и 5 февраля 1928 г. на заседании Ленинградского общества естествоиспытателей в виде следующих исторических тезисов (цит. по В.Б.Сапунову, 2002):

Удивительно, но ни В.И.Вернадский, ни Ле Руа, ни де Шарден не создавали теории (учения о ноосфере) в том понимании, как это иногда трактуется нашими современниками. Заслуга В.И.Вернадского в том, что, сформулировав основные законы существования биосферы, он заявил о том, что человечество в ХХ веке стало геологической силой. «Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию… . Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно даст ему наука», - спрашивал он в 1922 г. и делал вывод: ученые должны связать свою работу с лучшей организацией человечества. Труды В.И.Вернадского способствовали пониманию того, что чем большими разрушительными силами овладевает человечество, тем совершеннее должны стать механизмы социального контроля над этими силами. Совершенствование этого контроля невозможно без философской платформы, которая и должна была возникнуть в рамках теории ноосферного развития. В.И.Вернадский размышлял о законах ноосферы. Создание теории ноосферы – первоочередная задача науки ХХI века (Сапунов, 2002).

И сегодня ЮНЕП объединила свои усилия с почти 1 тыс. специалистов и 40 организациями мира, чтобы оценить глобальную экологическую перспективу в рамках Всемирного саммита по устойчивому развитию. Современное развитие учения о ноосфере В.И.Вернадского обращено к осознанию новых принципов управления качеством окружающей среды и экономическим развитием, неразрывной связи между социально-экономическим развитием и сохранением окружающей среды, невозможности решения экологических проблем изолированно, в отрыве от общего процесса социально-экономического развития. Поиск синтеза в решении экологических, социальных и экономических проблем стал ядром «Декларации Рио-92» и «Повестки дня нa XXI век» – Глобального плана действий по переходу к сбалансированному развитию (чаще пользуются уже устоявшимся термином – устойчивое развитие), такому развитию, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности. Фактически речь идет о длительном, непрерывном, сбалансированном (фактически ноосферном по В.И.Вернадскому) развитии, согласованном с состоянием природы и ее законами, о развитии исключающем негативные воздействия на окружающую среду. То же мы находим у Н.Н.Моисеева в его концепции коэволюции биосферы и общества, которую должны обеспечить воля и желание людей и последующим переходом коэволюции в эволюцию новой системы – ноосферы, в которой совокупный разум человечества, отдельных обществ, по А.И.Субетто, превращается в биосферный разум.

Каждое поколение  сегодня заявляет о желании жить в условиях, которые характеризуются  высоким качеством жизни людей (а стало быть, и окружающей человека среды) и требует сохранения потенциальной емкости экологических систем, обеспечивающих жизнь (это также требование экологов). Экономисты и социологи при этом добавляют, что социально-устойчивое развитие, это такое развитие, при котором валовой экономический рост не должен выходить за пределы несущей способности (потенциальной емкости) территории и систем жизнеобеспечения. Если же валовой экономический рост превышает потенциальные возможности экосферы и ассимиляционную емкость экосистем, то неизбежны состояния неустойчивого развития, которые в большей или меньшей степени характеризуются проявлением социально-экономической и экологической напряженности и несбалансированного, кризисного развития.

Мы приходим к тому, что сравнительно недавно (в 1994 г) названо О.Ф.Садыковым принципом ноосферосовместимости – необходимости обеспечения нефиналистических направлений саморазвития природных комплексов, нацеленных на формирование нооценозов – элементарных ячеек будущей биосферы, естественные и техногенные элементы которых гармонично и пропорционально соорганизованы в систему организменного уровня целостности.