Экология как биологическая наука

Сделай свою wap-шпаргалку =) попробуй конструктор сайтов http://www.panweb.com/


Термин ?экология? был предложен в 1866 г. немецким зоологом Э. Геккелем для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения организмов с окружающей их средой обитания. Однако более четкое и краткое ее определение было дано английским биохимиком X. Кребсом, определившим основное содержание экологии как изучение ?распространения и динамики численности организмов?. Современному определению экологии больше соответствует ее понимание как науки о структуре и функциях живой природы.
Все разделы биологической науки изучают жизнь на молекулярном, клеточном или организменном уровнях, так как индивидуум является самой крупной единицей исследования (гены ?-> клетки -? органы -? организмы). Однако имеются и более сложные формы организации живого. Группы сходных индивидуумов одного вида объединяются в популяции, которые создают многовидовые сообщества биоценозы. Биоценозы в свою очередь образуют биологические макросистемы более высокого ранга - биогеоцинозы (экосистемы) и в целом биосферу нашей планеты.
Следовательно, современная экология изучает жизнь, интегрированную в биологические системы более высокого ранга, чем организм. Этим экология отличается от других областей биологии, которые она обогащает, но ни в коем случае не растворяется в них и не исчезает как самостоятельная наука.
Экология исследует три основных уровня организации живой материи: отдельные особи, популяции и сообщества. В зависимости от изучаемого уровня меняются и задачи экологии. Изучая особи, она исследует, как влияют на организм абиотические и биотические факторы и наоборот.
На уровне популяций экология решает вопросы, связанные со степенью обилия отдельных видов, с изменениями и колебаниями численности популяций. Экология сообщества рас-
58
сматривает состав и структуру сообществ и закономерности их функционирования (круговорот веществ и энергии). Но все же основными объектами исследования экологии являются те процессы, которые влияют на распространение и численность организмов, т. е. процессы восроизводства особей, их гибели и миграции.
Итак, предметом исследования экологии являются биологические макросистемы: популяции, сообщества, экосистемы и лх динамика во времени и пространстве. Из содержания и предмета исследований вытекают и основные задачи экологии: изу-1ение динамики популяций и биогеоценозов во времени и пространстве. Поэтому главная теоретическая и практическая задача экологии заключается том, чтобы вскрыть закономерности этих процессов и научиться управлять ими в условиях все возрастающего влияния человека на окружающую среду.
На современном уровне развития общества экология превратилась в одну из ведущих биологических наук. Это в значительной степени обусловлено тем, что решение проблем, связанных с рациональным использованием природных ресурсов биосферы, возможно только с экологических позиций.
Экология как наука является теоретической основой охраны природы. Однако между понятиями ?экология? и ?охрана природы? ставить знак равенства нельзя, так как задачи экологии гораздо шире. Она изучает принципы и законы, определяющие временные и пространственные типы объединения организмов, потоки вещества и энергии через отдельные трофические уровни, закономерности функционирования экосистем и биосферы в целом.
Успехи мероприятий, направленных на охрану природы, возможны только тогда, когда они опираются на прочный теоретический фундамент. В свою очередь развитие экологии тесно связано с развитием смежных биологических наук ? ботаники, зоологии, микробиологии и т.д.
Каковы же основные методы экологических исследований? Первостепенное значение для эколога имеют полевые исследования, т.е. изучение популяций видов и их сообществ в есте ственной обстановке. Полевые методы позволяют установить результаты влияния на организм определенного комплекса факторов окружающей среды, выяснить общую картину развития вида в конкретных условиях. Однако полевые наблюдения не всегда могут дать точный ответ на поставленные вопросы. Например, на вопрос, какой из факторов среды определяет характер жизнедеятельности особи, вида, популяции или сообщества, можно ответить только с помоищью эксперимента, главной задачей которого является выяснение причин установленных взаимоотношений. Экспериментальные методы позволяют вычленить и проанализировать роль отдельных факторов при постоянстве всех остальных в иссусственно созданных и контролируемых условиях.
В последнее время широкое распространение получило моделирование биологических явлений, т.е. воспроизведение в искусственных системах различных процессов, происходящих в живой природе. При описании биологических явлений применяются методы математического моделирования. Первыми математическими моделями простейших экологических систем хищник ? жертва и паразит ? хозяин были теоретические разработки Вольтерра ? Лотки, выполненные в 1931 г. и послужившие основой для построения более сложных моделей. Методы математического моделирования используются для экологического прогнозирования. В условиях научно-технического прогресса, в значительной мере зависящего от использования природных ресурсов, воздействие человека на природу неизбежно. Составление экологического прогноза является сложной и ответственной задачей и невозможно без всестороннего математического анализа всех аспектов взаимоотношений живых организмов и многочисленных факторов внешней среды. Глубокое знание этих вопросов позволит не только прогнозировать, но и управлять экосистемами.