Экология — определение, виды, цели и задачи науки

Краткий исторический путь развития экологии как науки

В истории развития экологии как науки можно выделить три основных этапа. Первый этап — зарождение и становление экологии как науки (до 1960-х годов), когда накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, были сделаны первые научные обобщения. В этот же период французский биолог Ламарк и английский священник Мальтус впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.

Второй этап — оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 1960-х до 1950-х годов). Начало этапа ознаменовалось выходом в свет работ русских ученых К.Ф. Рулье, Н.А. Северцева, В.В. Докучаева, впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии. После исследований Ч. Дарвина в области эволюции органического мира немецкий зоолог Э. Геккель первый понял, что Дарвин называл «борьбой за существование», представляет собой самостоятельную область биологии, и назвал ее экологией (1866 г.).

Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале XX столетия. В этот период американский ученый Ч. Адаме создал первую сводку по экологии, публикуются и другие важные обобщения. Крупнейший русский ученый XX в. В.И. Вернадский создает фундаментальное учение о биосфере.

В 1930-1940-е годы сначала английский ботаник А. Тенсли (1935 г.) выдвинул понятие «экосистема», а несколько позже В. Я. Сукачев (1940 г.) обосновал близкое ему представление о биогеоценозе.

Третий этап (1950-е годы — до настоящего времени) — превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране окружающей человека среды. Одновременно с развитием теоретических основ экологии решались и прикладные вопросы, связанные с экологией.

В нашей стране в 1960-1980-е годы практически ежегодно правительство принимало постановления об усилении охраны природы; были изданы земельный, водный, лесной и иные кодексы. Однако, как показала практика их применения, они не дали требуемых результатов.

Сегодня Россия переживает экологический кризис: около 15% территории фактически являются зонами экологического бедствия; 85% населения дышат воздухом, загрязненным существенно выше ПДК. Растет число «экологически обусловленных» заболеваний. Наблюдается деградация и сокращение природных ресурсов.

Аналогичное положение сложилось и в других странах мира. Вопрос о том, что произойдет с человечеством в случае деградации природных экологических систем и утраты биосферой способности поддерживать биохимические циклы, становится одним из наиболее актуальных.

Экологические проблемы и их решение

Когда мы заговорили о приставке «эко», как о знаке чистоты, — это была позитивная «частица» темы. Есть и обратная сторона — негатив! Словосочетания «экологическая проблема», «экологическая катастрофа» нередко нас пугают в заголовках газет, интернет-СМИ, телепрограммах и радиосводках. Обычно под этими словосочетаниями «прячется» что-то страшное, угрожающее и грязное. Грязь здесь имеется в виду в прямом смысле слова. Например, выброс с какого-нибудь завода в море загрязняет водную среду и может нанести ущерб живым обитателям этой экосистемы. Это экологическая проблема, каких сегодня может быть масса. Когда мы говорим об истончении озонового слоя, мы подразумеваем экологическую катастрофу, к которой может привести это явление. Наука, которую мы здесь рассматриваем, как раз направлена на то, чтобы минимизировать риски возникновения экологических проблем и уж тем более не допустить развития целых катастроф в масштабах города, страны, планеты. Именно для этих целей была создана и развивается эта многогранная, интересная и невероятно важная наука.

Как предупреждаются и решаются проблемы экологии

Если есть наука, существуют и учёные, которые занимаются её развитием. Учёные-экологи трудятся над изучением разных вопросов экологии. Это и узкоспециализированные сферы, как например агроэкология, зооэкология, промышленный комплекс и экология общая, классическая. По всему миру создаются и успешно работают различные экослужбы. Например, в нашей стране есть такой орган, как экологическая полиция. Это служба, которая следит за соблюдением правил экологической безопасности в городах и других населённых пунктах. На каждом предприятии есть собственный отдел, который контролирует влияние работы предприятия на окружающую среду и сдаёт отчётность по этому поводу высшим органам.

В масштабах мировой науки постоянно ведутся разработки, направленные на оптимизацию различных процессов, для снижения рисков развития экологических проблем и предупреждения возникновения катастроф. Экоконтроль работает в сетевых продуктовых магазинах, чтобы не допустить попадания на столы некачественных продуктов.

Но каждому человеку следует помнить, что и он является важным звеном системы, так или иначе влияющей на чистоту и здоровье нашего «дома», нашей планеты. От того, как живет, как думает, как действует каждый человек, тоже зависит очень многое

Поэтому стоит уделить внимание этой науке хотя бы на уровне общего ознакомления с её основными понятиями и проблемами

Где и кому нужна экология?

В настоящий момент экология изучается во многих школах, университетах и колледжах. Это происходит вне зависимости от основного профиля обучения. Об экологических проблемах должен знать каждый, однако на том же факультете экологии о ней будут знать намного больше, нежели на архитектурном или экономическом.

Проблемы экологии в России

Предмет экология был введен государством в учебные программы далеко не случайным образом. Люди должны знать некие основы, которые позволят сохранить природу в целости. С экологическими вопросами люди сталкиваются ежедневно, они могут как улучшать, так и ухудшать состояние планеты своими действиями. Каждый должен знать о правильном распределении мусора, которое минимизирует влияние вредных отходов на здоровье всех живых организмов. Даже выкуренная сигарета наносит вред не только самому курильщику, но и среде вокруг него.

В настоящий момент каждое предприятие включает в себя отдельные подразделения, занимающиеся изучением экологических вопросов. Служба по экологической безопасности есть в каждом населенном пункте. Размышляют о проблемах не только ученые, но и простые люди со своими увлечениями и образом жизни. Экология очень интересна, разнообразна и требует тщательного внимания со стороны каждого жителя планеты.

Как предупреждаются и решаются проблемы экологии

Ученые рассматривают экологические проблемы и ищут способы их решения. Сейчас существует множество экологических организаций, привлекающих волонтеров для очищения водных объектов, пляжей и лесов от человеческого мусора.

Все популярнее становятся системы мусоропереработки и сортировки, позволяющие повторно использовать пластик, стекло и резину. Появился метод использования пластика в качестве тканей, биоразлагаемые пакеты, что можно считать настоящим переворотом в области экологии. Существуют так называемые отделения экологической полиции, которые оценивают обстановку на данных территориях и решают возникшие проблемы.

Среда обитания

Естественное окружение группы растений и животных называется средой обитания, а сама группа, живущая в ней, — сообществом. Переверните камень и посмотрите, о пол над ним живет. Миленькие сообщества — всегда часть больших сообществ. Так, камень может быть частью ручья, если он лежит на его берегу, а ручей — частью леса, в котором протекает. В каждой крупной среде обитания живут различные растений и животных. Попробуйте отыскать несколько различных типов среды обитания вокруг вас. Глядите вокруг: вверх, вниз — во все стороны. Но не забывайте, что жизнь надо оставить такой, какой вы ее застали.

Экологические факторы

В основе экологии большое значение уделяется различным экологическим факторам. Это элементы среды обитания и условия среды обитания, влияющие на адаптационные способности живых организмов. Выделяют три группы экологических факторов:

• Абиотические – это компоненты неживой природы: геологические, почвенные, климатические, гидрологические,
• Биотические – свойства природы. Способны вызывать адаптационные реакции у грибов, животных и растений,
• Антропогенные – всё, что связано с деятельностью человека.

Именно человеческая деятельность вызывает серьёзные сдвиги в биогеоценозах. Одним видам это благоприятствует, а другие – губит. Поэтому основная экологическая проблема – влияние антропогенных факторов.

Если не решить основную антропогенную проблему, планету ждут кислотные дожди, загрязнение, истощение озонового слоя, деградация и эрозия почвы. Вина за все эти события возложена на деятельность человека. Его бездумное вмешательство в природные процессы приводит не только к загрязнению планеты, но и к её уничтожению.

Что означает экология?

Экология содержит в себе множество вопросов, решение которых нужно для всего человечества. Экология тесно связана со средой обитания и чистотой природы. «Эко» многие воспринимают как символ чистоты, безопасности и здоровья. Это происходит из-за того, что задачей экологии как научного учения является сохранение чистоты и здоровья планеты.

Экологи – это ученые, изучающие влияние большинства процессов, веществ и живых организмов на окружающий мир. Произнося слово экология, каждый подразумевает некую чистоту и непорочность природы.

Экотопы – особые участки среды обитания многих организмов, которые претерпели изменения в результате их деятельности на данной территории.

Термином экосистема обозначают область взаимодействия больших групп живых организмов. Добавляя приставку эко- к любому товару, маркетологи добиваются увеличения числа продаж. Слепо доверять подобным приставкам не стоит, лучше тщательно присматриваться и изучать содержимое тех продуктов питания или предметов. Лишь в некоторых случаях приставка эко- может значить абсолютно другое, однако такое можно услышать лишь в научной среде.

Современные проблемы

Можно выделить более десятка основных экологических проблем современности.

Общая характеристика экологии как раздела общей биологии и комплексной науки

На современном этапе развития цивилизации экология представляет собой сложную комплексную дисциплину, основанную на различных областях человеческого знания: биологии, химии, физики, социологии, природоохранной деятельности, различных видов технологии и т. д.

Впервые в науку понятие «экология» ввел немецкий биолог Э. Геккель (1886). Это понятие первоначально являлось чисто биологическим. В дословном переводе «экология» означает «наука о жилище» и подразумевала изучение взаимоотношений между различными организмами в природных условиях. В настоящее время это понятие очень усложнилось и разные ученые вкладывают в это понятие различный смысл. Рассмотрим некоторые из предлагаемых понятий.

1. По В. А. Радкевичу: «Экология — это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых ее проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учетом изменений, вносимых в среду деятельностью человека». Это понятие соответствует биологической науке и его нельзя признать полностью соответствующим той области знания, которую изучает экология.

2. По Н. Ф. Реймерсу : «Экология (всеобщая, «большая») — это научное направление, рассматривающее некую значимую для центрального члена анализа (субъекта, живого объекта) совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов с точки зрения интересов (в кавычках или без кавычек) этого центрального субъекта или живого объекта». Данное понятие является универсальным, но оно трудно для восприятия и воспроизведения. Оно показывает многообразие и комплексность экологической науки на современном этапе.

В настоящее время экология распадается на несколько направлений и научных дисциплин. Рассмотрим некоторые из них.

1. Биоэкология — отрасль биологической науки, изучающая взаимосвязи организмов друг с другом; средой обитания и воздействие деятельности человека на эти организмы и среду их обитания.

2. Популяционная экология (демографическая экология) — раздел экологии, изучающий закономерности функционирования популяций организмов в среде их обитания.

3. Аутэкология (аутоэкология) — раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма (отдельной особи, вида) с окружающей средой.

4. Синэкология — раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой.

5. Экология человека — комплексная наука, изучающая общие законы взаимоотношения биосферы и антропосистемы, влияние природной среды (в том числе и социальной) на отдельного человека и группы людей. Это наиболее полное определение экологии человека, оно может быть отнесено и к экологии отдельной личности, и к экологии человеческих популяций, в частности, к экологии различных этносов (народов, народностей). Большую роль в экологии человека играет социальная экология.

6. Социальная экология — многозначное понятие, одно из которых следующее: раздел экологии, изучающий взаимодействия и взаимосвязи человеческого общества с природной средой, разрабатывающий научные основы рационального природопользования, предполагающие охрану природы и оптимизацию жизненной среды человека.

Различают также прикладную, промышленную, химическую, онкологическую (канцерогенную), историческую, эволюционную экологию, экологию микроорганизмов, грибов, животных, растений и т. д.

Все вышеизложенное показывает, что экология — это комплекс научных дисциплин, имеющих в качестве объекта исследования Природу, учитывающих взаимосвязь и взаимодействие отдельных компонентов живого мира в виде отдельных особей, популяций, отдельных видов, взаимоотношения экосистем, роль отдельных людей и человечества в целом, а также пути и способы рационального природопользования, меры по охране Природы.

https://youtube.com/watch?v=Y9nMZ2iYCpI

Вырубка лесов

Зеленые растения – наши верные друзья, которые поглощают углекислый газ и выделяют ценный кислород. Они являются важнейшей частью в цепи питания, и их вырубка ведет к необратимым последствиям:

• уменьшение кислорода в атмосфере;
• ухудшение состава почвы, снижение ее плодородия;
• исчезновение растений и животных.

Рис. 3. Тропические джунгли.

Если человечество не осознает, насколько губительна его деятельность по отношению к природе, и не изменит своего варварского поведения, то в скором времени не избежать глобальной экологической катастрофы.

Три основных направления экологии: аутэкология, синэкология, демэкология

Показатели, характеризующие процессы, протекающие в популяции за промежуток времени: динамические

Эдафический фактор: почвенные условия

Тенелюбивые растения: сциофиты

Территория, занимаемая популяцией, называется: ареал

К климатическим абиотическим факторам среды относятся такие факторы: свет, температура, влажность, давление

Гетеротрофный ярус — это: «коричневый»

Участие одного вида в распространении другого называют: форической связью

Связи, возникающие между видами, когда один вид питается другим: трофические

Связи, проявляющиеся в изменении одним видом условий обитания другого: топические

Общее количество особей популяций на выделяемой территории называют: численностью

Биотическими факторами называются: факторы живой природы

Связи, которые заключаются в том, что один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки особей другого вида: фабрические

В 1935г. английский ботаник А. Тенсли ввел термин: экосистема

Под водосборными бассейнами понимают: территории, с которых воды стекают в определенные водоёмы

В каком слое атмосферы находится озоновая оболочка: стратосфера

Антропогенное загрязнение атмосферы: загрязнение атмосферного воздуха от воздействий человека

Уровень Аральского моря стал понижаться: с 60-х годов

Как называется наука об изучении характера и поведении животных? этология

К зоогенному фактору среды относятся: животные

Автотрофы: растения

Самый большой процент этого элемента в составе воздуха: азот

Комплекс мероприятий, направленных на восстановление нарушенных территорий: рекультивация

Homo sapiens — это: человек разумный

Участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют:А) биотопом

Объем пресной воды в гидросфере: 3%

Бактерии и грибы чаще всего являются: редуцентами

Растительноядные животные — это: консументы 1-го порядка

Шум промышленного предприятия можно отнести к: антропогенному фактору

Дайте определение ноосферы по В.И. Вернадскому: сфера разума

Экология человека

Это взаимодействие между людьми и окружающей их средой. Здесь окружающая среда воспринимается как экосистема — воздух, почва, вода, живые организмы и физические структуры, включая все, что создано людьми. Живые элементы — микроорганизмы, растения и животные (включая человека) — являются ее биологическим населением.Экосистемы могут быть любого размера. Небольшой пруд в лесу и весь лес, ферма и сельская местность, деревни, поселки и крупные города, область в тысячи квадратных километров и планета Земля — это все экосистемы.
Рис. 2. Эрнст Геккель, автор термина «экология»Хотя люди являются частью экосистемы, их взаимодействие с окружающей средой стоит рассматривать  как связь между социальной системой человека и остальной частью экосистемы. Социальная система является центральной концепцией в экологии человека, потому что его деятельность находится под сильным влиянием общества, в котором живут люди. Ценности и знания, которые вместе формируют наше мировоззрение как личности и общества, представляют то, как мы обрабатываем и интерпретируем информацию и воплощаем ее в действия. Социальная организация и социальные институты, определяющие социально приемлемое поведение, формируют возможности того, что мы на самом деле делаем. Как и экосистемы, социальные системы могут иметь любой масштаб — от семьи до всего населения планеты.

Определение экологии как науки

По словам В. И. Вернадско­го, «человечество стало геологической силой, сравнимой с силами самой природы».

Действительно, подземные ядерные взрывы по мощности сравнимы со слабыми и средними сейсмическими толчка­ми.

Утечки ядовитых веществ на химических за­водах, потери при транспортировках и хранении вредных веществ и т. п. — все эти техногенные катастрофы, не говоря уже об угрозе ядерной войны, вполне сопоставимы с крупными природными катаклизмами. Разрушительная деятельность человека породила конфликт между обществом и природой, создала проблемы, которые получили название экологических.

Эволюция природных процессов и явлений, в том числе и человека, в конечном счете, привела мировое сообщество к озабо­ченности судьбой биосферы, представляющей собой ныне нераз­дельное единство природных, техногенных и духовных элементов.

На I Международной конференции по оценке сос­тояния окружающей среды, созванной по инициативе ООН в Стокгольме (Швеция) в июне 1972 г., был остро поставлен вопрос об угрожающем экологическом состоянии окружаю­щей человека природной среды и о необходимости в первую очередь изучать экологию самого человека.

Среди естест­венных наук экология впервые включает в свое содержание интересы человека, вопросы об улучшении условий жизне­деятельности людей.

Существует несколько различных толкований содержания термина «экология»:

­ экология – одна из биологических наук, изучающих живые системы в их взаимодействии со средой обитания;

­ экология – комплексная наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и ее вза­имодействии с обществом

­ экология – особый общенаучный подход и исследова­нию проблем взаимодействия организмов, биосистем и сре­ды (экологический подход);

­ экология – совокупность научных и практических проблем взаимоотношений человека и природы (экологи­ческие проблемы).

Наконец, экология в широком смысле теперь рассматри­вается не только как система наук, а как нечто большее – это мировоззрение.

Cлово «экология» в последее время употребляется столь часто, что далеко не всегда можно с уверенностью сказать, что же имелось в виду. Дело доходит до того, что на дихлофосе и креслах из натуральной кожи (последнее кажется особенно циничным) пишут «ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ» (!).

Методы исследований

Экологические исследования

Экологические исследования проводятся исключительно в естественных условиях и тесно связываются с живыми организмами. Методы познания делят на лабораторные и полевые. Те, в свою очередь, также делятся на такие виды:

1. Стационарные, то есть за объектом исследований не только наблюдают, но и замеряют, описывают и дают характеристики.
2. Описательные, представляющие собой начальные исследования, знакомство с объектом изучения.
3. Лабораторные, когда все необходимые исследования проводятся опытным путем. Экспериментальные – проведение химических исследований, опытов и экспериментов. В конце выставляется качественная оценка.

Объекты исследований экологии

• Биосфера, рассматривающая стремительное распространение живых организмов на территории планеты;
• Популяция, где изучается количество видов организмов на определенных областях планеты;
• Экосистема, где изучают совокупности организмов на определенных площадях.

Человек и природа неразрывно связаны между собой, люди должны осознавать свое место и роль на планете, так как они наделены разумом. Человечество всегда хотело найти собственную роль во вселенной. Так как человек является частью природы, то его место обитания – это созданные людьми цивилизации.

Объекты исследований экологии

Путь развития людей вступает в противоречие с природой, он пагубно отражается на ее общем состоянии. Уровень развития человечества на данный момент привел к тому, что мы стали осознавать, что натворили за многие годы. Существование живых организмов, включая человечество находится в постоянной опасности.

Экология всегда ищет пути решения таких проблем. Общепланетарные масштабы неприятностей приводят к необходимости экологизации, которая представляет собой рассмотрение и принятие мер по сохранению живой природы всеми областями человеческого познания. Экология создает мост между наукой и природой, стараясь сохранить хрупкую стену, отделяющую человечество от катастрофы.

Связь экологии с другими науками

В первую очередь экология – это наука, изучающая проблемы окружающей среды, и одной ей не под силу исправить сложившуюся ситуацию. Теперь, когда стало видно, насколько тревожной является ситуация в разных экосистемах, становится еще понятнее, насколько важна связь экологии с другими науками. Без тесного взаимодействия с медициной, биологией, химией, физикой и некоторыми другими научными отраслями просто невозможно будет активно решать экологические проблемы.

Ученым предстоит приложить совместные усилия для того, чтобы постараться свести к минимуму тот вред, который наносит человек природе. Ученые разных стран в спешном порядке ищут безопасные источники энергии. В некоторых государствах уже значительно выросла доля автомобилей, работающих на электроэнергии. Многое зависит от усилий химиков, им предстоит в новом веке кардинально решать проблему по минимализации вреда промышленных отходов. В решении общих проблем должны быть обязательно задействованы все области экологии.

Современные понятия об экологии

Раздел биологии, названный Э. Геккелем «экология» (по-гречески «экос» — дом, жилище, «логос» — учение), изучающий сово­купность всех взаимосвязей между живыми и неживыми компонен­тами природной среды, по мере накопления новых знаний превратился в самостоятельную фундаментальную науку.

В современном виде экология охватывает очень широ­кий круг вопросов и тесно переплетается с социальными, техническими и гуманитарными науками, происходит своего рода «эко­логизация» современных наук.

Экология рас­сматривается как универсальная, фундаментальная, комп­лексная наука, бурно развивающаяся и имеющая большое практическое значение для всех жителей планеты.

Современное определение экологии звучит следующим образом: Экология — наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей их неорганической средой; о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.

Слово экология имеет общий корень со словом экономика, которое буквально означает «искусство ведения до­машнего хозяйства». К сожалению, экономика часто вступает в противоречие с экологией. Стремясь к сиюминутным экономическим выгодам, человек разрушает собственный дом.

Из всех живых организмов человек более других пытается изменить природу, используя и приспосабливая ее для своих нужд. С развитием науки и техники люди получают все более мощные орудия воздействия на природу.

Это позволяет им вторгаться в микро- и макромиры, во все процессы, протекающие в биосфере. Вот что писал В. И. Вернадский еще в 1925 г.: «Человек уничто­жил девственную природу. Он внес в нее массу неизвестных ранее химических соединений и форм жизни — культурных пород, животных и растений. Он изменил течение всех геохимических реакций. Лик планеты стал новым и пришел в состояние непрестанных потрясений».

В своей деятельности человек, как правило, не осознает, что нарушает закономерности протекания природных процессов, вызывает нежелательные для себя изменения и не предвидит последствия.

Но если до некоторых пор механизмы саморегуляции биосфе­ры компенсировали возмущающие антропогенные (гр. anthropos

-чело­век,genos -происхождение) воздействия, то особенностью современного этапа развития планеты является то, что система производства и размах человеческой деятельности достигли масштабов, сопостави­мых с масштабами природных явлений.