Экология — синтез естественно-гуманитарных наук, ее особенности

Экология — синтез естественно-гуманитарных наук, ее особенности

Экология это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимоотношения между организмами и средой обитания. Первоначально, экология развивалась как биологическая наука в тесной связи с естественными науками - химией, физикой, геологией, географией, почвоведением, математикой.

Предметом экологии является совокупность связей между организмами и средой. Ключевым объектом изучения экологии является - биосфера. Создателем современного учения о биосфере, является выдающийся русский ученый В.И.Вернандский. Биосфера - это оболочка земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту ее часть, в которой непрерывно происходят процессы обмена с этими организмами.

Главный объект изучения экологии - экосистемы, т.е. единые природные комплексы, образованные организмами и средой обитания. Единой общепринятой классификации направлений экологии не существует.

Стратегической задачей экологии считается, развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество, как неотъемлемую часть биосферы.

Задачи экологии весьма многообразны:

1.разработка общей теории устойчивости экологических систем;

2.изучение экологических механизмов адаптации к среде;

3.исследование регуляции численности популяций;

4.изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

5.исследование процессов, протекающих в биосфере с целью поддержание ее устойчивости;

Структура современной экологии

Базовой является общая экология (биоэкологи), которая изучает основные закономерности взаимоотношений организмов и условий среды. Теоретическая экология исследует общие закономерности организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы.

Прикладная экология является отдельной отраслью, изучающая механизмы разрушения биосферы человеком и способы предотвращения этого процесса.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время:

1.прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;

2.улучшение качества окружающей среды;

3.оптимизация организационно-правовых, 4.социальных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития в экологически наиболее угрожаемых районах.

Экология биосферы, изучающая глобальные изменения, происходящие на нашей планете Промышленная экология, изучающая влияние выбросов предприятий на окружающую среду и возможности уменьшения этого влияния путем совершенствования технологий и очистных сооружений.

Сельскохозяйственная экология, изучающая способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения ресурсов почвы при сохранении окружающей среды.

Медицинская экология, изучающая болезни человека, связанные с загрязнением окружающей среды.

Геоэкология, изучающая строение и механизмы функционирования биосферы, связь и взаимосвязь биосферных и геологических процессов, роль живого вещества в энергетике и эволюции биосферы, участие геологических факторов в возникновении и эволюции жизни на Земле.

Математическая экология моделирует экологические процессы, т.е. изменения в природе, которые могут произойти при изменении экологических условий.

Экономическая экология разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Юридическая экология разрабатывает систему законов, направленных на защиту природы.

Инженерная экология - сравнительно новое направление экологической науки, изучает взаимодействия техники и природы, закономерности формирования региональных и локальных природно- технических систем

Социальная экология возникла совсем недавно. Лишь в 1986 г. во Львове состоялась первая конференция, посвященная проблемам этой науки. Наука о «доме», или месте обитании социума (человека, общества), изучает планету Земля, а также космос — как жизненную среду социума.

Экология человека - часть социальной экологии, рассматривающая взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.

Валеология - одно из новых самостоятельных ответвлений экологии человека - наука о качестве жизни и здоровье.

Синтетическая эволюционная экология — новая научная дисциплина, включающая частные направления экологии — общую, био-, гео- и социальную.

ВОПРОС: 2. Взаимосвязь экологии с другими биологическими науками. История экологии.

Экология - наука о взаимоотношениях живых организмов их систем с окружающей средой обитания.

Экология - один из сравнительно молодых и бурно развивающихся разделов биологии - изучает взаимоотношения организмов между собой и средой обитания.

Взаимодействия организмов со средой рассматривает каждая биологическая наука. Экология – один из сравнительно молодых и бурно развивающихся разделов биологии – изучает взаимоотношения организмов между собой и со средой обитания. Взаимодействие организмов со средой рассматривает каждая биологическая наука. Экология затрагивает лишь ту его сторону, которая обусловливает развитие, размножение и выживание особей, структуру и динамику популяций, и сообществ. На определённом этапе развития наших представлений о природе произошло идейное сближение экологии с другими биологическими, да и не только биологическими, науками. Особенно тесные связи установились между экологией и физиологией. В результате выделилось и успешно развивается новое направление – экологическая физиология. Экологические и физиологические методы исследований взаимно пронизывают обе эти науки. Произошло сближение экологии и морфологии. Такие понятия, как «экологическая морфология», «экологическая эмбриология», стали уже привычными.

Экология связана с систематикой. Последняя не может обойтись без экологического критерия, как и экология без объективной системы организмов для точного определения изучаемых видов. Существует взаимосвязь современной экологии с эволюционным учением и генетикой. Сейчас уже не вызывает сомнения тот факт, что в природе имеют место экологические механизмы эволюции, исследование которых возможно лишь при совместной работе экологов, генетиков и эволюционистов. На базе экологии развиваются биогеография, молодая наука этология (наука о поведении животных), палеоэкология и т. д. Экологическая трактовка необходима и при решении определенных задач в области физиологии, морфологии, систематики, биогеографии, поскольку любые биологические исследования в той или иной степени изучают жизнь животных и растений в природных условиях. Выясняя характер влияния физических факторов сpеды на организмы и ответные реакции последних, экология не обходится без таких небиологических наук, как климатология, метеорология, ландшафтоведение (физическая география). Геоморфология и почвоведение также сблизились с экологией, поскольку многие процессы образования и разрушения почв происходят под влиянием деятельности сообществ животных и растений. В настоящее время, в век научно-технического прогресса, когда у человека появляются неограниченные возможности воздействия на природу, экология приобретает особенно важное значение. Достижения её успешно применяются в сельском и охотничье-промысловом хозяйствах, медицине, ветеринарии, при проведении мероприятий по охране природы, рациональном использовании её ресурсов.

История развития экологии

Понятие экология, задачи экологии, ее связь с другими дисциплинами

Термин «Экология» происходит от двух греческих слов «ойкос» - дом и «логос» - наука. Этот термин впервые ввел в науку Эрнст Геккель в 1866 г. В последние годы в условиях глобального экологического кризиса в термин «Экология» вносится в значительной степени социальный аспект

В настоящее время выделяется 4 этапа в развитии экологии:

1-й этап: до 1866г.

2-й этап: 1866 – 1936гг.

3-й этап: 1936 – 1976гг.

4-й этап: 1976 – по настоящее время.

На первом этапе отсутствует понятие «Экология», однако сам подход к изучению объектов близок к экологической концепции. С начала эпохи возрождения в развитии экологии большую роль сыграли путешествия в дальние страны и первые эксперименты. Так Р. Бойль изучал влияние низкого атмосферного давления на различных животных. В 18 – м веке большой вклад внес Карл Линней. Ж.Бюффон приводил примеры влияния на жизнь растений характера местности и климата. К. Ф. Рулье и Н. А. Северцов доказывали необходимость изучения природы как единого целого.

На втором этапе глобальное значение имеют работы Чарльза Дарвина и Э. Геккеля. Дарвин является основателем учения об эволюции органического мира. Геккель сформулировал понятия: экология, окружающая среда, органические и неорганические условия существования и отношения между организмами.

Третий этап характеризуется накоплением большого фактического материала по экологии популяций. Впервые возникает статистическая обработка данных. В.В. Докучаев предположил, что почва, горная порода, климат и живые организмы составляют единое целое. В.И. Вернадский создал учение о биосфере и ноосфере. Сукачев разработал учение о биогеоценозе. Появляются первые учебники и монографии (например, Ч. Элтон «Экология животных»).

Четвертый этап неоднозначный в развитии экологии. Изначально экология считается западной наукой, которую не приемлют в России. Но экологические проблемы стали носить всеобщий характер и эта наука стала социально значимой и необходимой Создается масса общественных организаций, занимающихся проблемами экологии.

Существует три базовых пути

Активный путь - усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организмов, несмотря на отклонения фактора от оптимума

Пассивный путь - подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды.

Избегание неблагоприятных воздействий - выработка организмом таких жизненных циклов и поведений, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. Адаптации можно разделить на три типа˸ Морфологические адаптации сопровождаются изменением в строении организма (к примеру, видоизменение листа у растений пустынь). Морфологические адаптации у растений и животных приводят к образованию определенных жизненных форм.

Физиологические адаптации — изменения в физиологии организмов (к примеру, способность верблюда обеспечивать организм влагой путем окисления запасов жира).

Этнологические адаптации - изменения в поведении (к примеру, сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период). Этологические адаптации характерны для животных.

2. Излучение˸ свет - как экологический фактор

Свет является одним из важнейших абиотических факторов, особенно для фотосинтезирующих зеленых растений. Солнце излучает в космическое пространство громадное количество энергии.

Свет для организмов служит, первичным источником энергии, без которого невозможна жизнь, прямое воздействие света на протоплазму смертельно для организма.

Инфракрасное излучение воспринимается всеми организмами, к примеру, воздействуя на тепловые центры нервной системы животных организмов, осуществляет тем самым у них регуляцию окислительных процессов и двигательные реакции,

Важнейшие процессы, протекающие у растений и животных с участием света

Световые виды обитают на открытых местах с хорошей освещенностью, в лесной зоне встречаются редко.

Теневые растения не выносят сильного освещения, живут в постоянной тени под пологом леса.

Теневыносливые растения живут при хорошем освещении, но легко переносят незначительное затенение

Интенсивность освещения влияет на активность животных, определяя среди них виды, ведущие сумеречный, ночной и дневной образ жизни.

Уменьшение светового дня в конце лета ведет к прекращению роста͵ стимулирует отложение запасных питательных веществ организмов, вызывает у животных осенью линьку, определяет сроки группирования в стаи, миграции, переход в состояние покоя и спячки.

Увеличение длины светового дня стимулирует половую функцию у птиц, млекопитающих, определяет сроки цветения растений (ольха, мать-и-мачеха и др.).

Древесные лазающие формы.

Воздушные формы.

Существуют классификации по влага любию, питанию, месту размножения и т. д.

Все жизненные формы – это результат естественного отбора в ходе эволюции. В результате внешних или внутренних причин одно сообщество может разделиться на два, при этом нарастают различия между популяциями одного вида или между близкородственными видами, такой процесс называется дивергенцией. У неродственных форм может вырабатываться внешнее сходство, если эти виды ведут идентичный образ жизни в аналогичных условиях среды. Этот процесс получил название конвергенции.