Экология как наука

Живые существа, обитающие на нашей планете, обладают рядом общих обязательных свойств. Вы их знаете. Это клеточное строение, размножение, наследственность, раздражимость и другие. Но сейчас обратимся к обмену веществ.
Мы помним, что живые организмы являются открытой системой, которая постоянно обменивается с окружающей средой определёнными веществами. Внутри этой системы вещества в ходе многочисленных химических реакций перерабатываются, обеспечивая организм энергией и строительным материалом. Отработанные же становятся не нужны и выводятся из системы – удаляются из организма. Чем прожорливее становится система, тем больше потребляется веществ-ресурсов, тем больше их перерабатывается и тем больше выводится. По-другому нельзя. Это закон природы. Которому, естественно, подчиняется и человек. Несмотря на то, что ещё совсем недавно он старался либо игнорировать этот закон, либо просто не замечать. Невероятными темпами увеличивая как потребление ресурсов, так и количество отходов своей жизнедеятельности.
Причины такого поведения Homo sapiens вполне очевидны. На заре развития человечества, потребляемые им ресурсы, представлялись бесконечными. Сами подумайте, какая, например, лисица в наше время будет беспокоиться о количестве мышей в лесу. Но. Несмотря на то, что люди такие же млекопитающие, как и лисы, они обладают гораздо более развитой центральной нервной системой.

Поэтому, находясь в прямой зависимости от растительного и животного мира, их ресурсов, наши предки были вынуждены каждый день считаться с численностью и образом жизни растений, которые они собирали, животных, на которых они охотились, и других организмов. Подумайте, кстати, каких.
Наскальные рисунки, сделанные первобытными людьми, свидетельствуют о том, что интерес человека к окружающему миру был далёк от простого любопытства. Естественно, тогдашние представления человека об окружающем его мире не носили научного характера и были не всегда осознанными, но с течением времени послужили источником первых экологических знаний. Уже в самых древних письменных свидетельствах упоминаются не только названия животных и растений, но и сведения об их образе жизни. Можно предположить, что авторы этих записей обратили своё внимание на представителей живой природы не только из любознательности, но и под впечатлением их значения для людей. А в процессе охоты, рыболовства, земледелия и других занятий люди были вынуждены всё больше учитывать значение среды обитания в жизни организмов.
Идея охраны природы и в частности, красоты естественных лесов была близка жителям Древнего Рима. Так, древнеримский поэт Гораций в письме Патрицию Фуску Овидию говорит: «В ваших садах великолепные колоннады. Не для того ли они построены, чтобы запереть рощи и леса? Природа, которую вы гоните прочь ударами секир, которую вы гоните в двери из ваших домов, к счастью, возвращается обратно через окно».

Древнеримские мыслители передали эстафету учёным эпохи Возрождения.
Великие географические открытия этой эпохи послужили толчком для развития природопользования. Учёные и путешественники не только описывали внешнее и внутреннее строение растений, но и сообщали сведения об их зависимости от условий произрастания или возделывания. Описание животных сопровождалось сведениями об их повадках и местах обитания. В начале XVIII века было известно около двадцати тысяч видов растений в сравнении с сорока тысячами в начале XIX века и почти десятикратном увеличении через два столетия сегодня.
Накопление информации о живых организмах заставляло учёных заниматься её более глубоким осмыслением и классификацией. Первым же, кто взялся за изучение взаимосвязи между организмами и окружающей средой, был немецкий исследователь-путешественник Александр фон Гумбольдт. В большинстве случаев именно он считается отцом экологии. Хотя сам термин «экология» был предложен только в 1866 году, уже после его смерти.
Сделал это соотечественник Гумбольдта, естествоиспытатель и философ Эрнст Геккель.

В своём капитальном труде «Всеобщая морфология организмов» он писал: «Под экологией 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 отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт». Формулируя понятие экологии как новой науки, Геккель строил её не на пустом месте, а на основании большого фактического материала, накопленного в биологии за время её длительного развития.
Для названия новой области знаний немецкий учёный использовал два греческих слова: οἶκος – «дом», «жилище», «родина» и λόγος – «учение», «наука». Дословно этот термин означает «наука о доме», «наука о местообитании». А в более широком смысле – это наука о том, что впервые начал изучать Гумбольдт – взаимоотношениях организмов и их сообществ с окружающей их средой обитания.
Но в то время бурного развития молодая наука не получила. Как вы думаете, почему?
Для ответа на этот вопрос обратимся к истории. К истории взаимоотношений человека и окружающей среды.
Первобытные люди занимались охотой и собирательством. Но развивались и процветали вплоть до того времени, когда съедобных растений и дичи на всех стало не хватать. Человечество столкнулось с первым в своей истории экологическим кризисом. Это заставило его интенсифицировать мыслительную деятельность и придумать в результате что? Правильно. Земледелие и скотоводство.
Опять наступило процветание. Но леса вырубались и сводились, почвы для земледелия требовалось всё больше, обрабатывать такие объёмы становилось всё труднее, а урожайность оставалась низкой. В такой ситуации человечеству пришлось напрячься второй раз и придумать промышленное производство орудий труда. И снова наступает процветание. Люди всячески совершенствуют методы воздействия на окружающую среду и многократно увеличивают свою численность.

Но через некоторое время наука и техника достигают такого уровня развития, что живая природа становится неспособной переработать накопленный объём отходов от деятельности человека. Наступает так называемый кризис редуцентов. Который мы с вами и переживаем в данный момент.
Здесь нужно отметить важный нюанс. Если первые две глобальные проблемы не несли прямой угрозы человеческой цивилизации, а только тормозили её развитие, то с третьей всё намного серьёзнее. Накопленный человечеством научно-технический потенциал способен в одночасье стереть жизнь с планеты Земля.
Вот почему в качестве самостоятельной науки экология формируется лишь в XX веке. Рост численности населения Земли (а это происходит с пугающей скоростью) и усиливающееся воздействие человека на природу поставили его перед необходимостью решать ряд новых жизненно важных задач. Для удовлетворения потребностей в необходимых ресурсах (воде, пище, чистом воздухе и других) человеку надо знать, как устроена и по каким законам функционирует окружающая его природа, надо знать своё место в этой системе. Как раз экология и изучает эти проблемы. Основной задачей которой является правильное и рациональное использование природных ресурсов.
Во второй половине XX века происходит своего рода «экологизация» всей современной науки. Понимание того, что деятельность человека в большинстве случаев не просто наносит вред окружающей среде, но и угрожает самому существованию человечества, приводит к всё более возрастающей роли экологических знаний. Но так было не всегда. Учиться приходилось на ошибках.
В той же второй половине XX века в Китае проходила масштабная кампания по борьбе с сельскохозяйственными вредителями. К их числу были причислены крысы, комары, мухи и воробьи. Последние оказались слабым звеном. Пропаганда объясняла, что воробьи, конкурируя с самими китайцами, съедают слишком большую часть урожая зерновых. Тамошний институт зоологии даже подсчитал, что от воробьёв за год терялся такой объём зерна, которого бы хватило, чтобы прокормить 35 миллионов человек. А отмашку к началу боевых действий против пернатых дал Мао Цзэдун. Произошло это 18 марта 1958 года на VII съезде Коммунистической партии Китая.
Все крестьяне и привлечённые к кампании школьники и горожане, стоя на крышах домов, должны были кричать, бить в тазы, барабаны и прочее, размахивать шестами и тряпками – чтобы напугать воробьёв и не дать им укрытия.

Утомлённые птицы падали на землю замертво. Вот как это описывает очевидец: «Вся школа отправилась убивать воробьёв. Мы делали лестницы, чтобы сбивать их гнёзда, и били в гонги по вечерам, когда они возвращались домой на ночлег. Это было задолго до того, как мы узнали, что воробьи — хорошие птицы. В то время мы знали лишь то, что они едят зерно».
В ходе кампании, развёрнутой, как мы уже сказали, в марте, только за три дня в Пекине и Шанхае было уничтожено 900 тысяч птиц. А к первой декаде ноября было истреблено примерно 2 миллиарда воробьёв.
Через год после кампании урожай действительно стал заметно лучше, и компартия успела отрапортовать об успехах. Но так как из экосистемы был изъят важный естественный регулятор, массово расплодились насекомые, поедающие побеги сельскохозяйственных растений. А ещё через год количество вредителей стало таким, что урожай резко уменьшился и в стране наступил голод, в результате которого погибло от 10 до 30 миллионов человек.
Результатом кампании стали закупка живых воробьёв из СССР и Канады и доказательство, что агротехническая польза этих птиц гораздо выше наносимого вреда.
В период своего возникновения экология являлась составной частью биологии. Современная же наука охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук, таких как биология, география, геология, физика, химия, генетика, математика, медицина, агрономия и другие.
В 1910 г. на Третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии:
Аутэкология, изучающая взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой.
Демэкология — о взаимодействии популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой.
И синэкология — раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами среды.
В настоящее время в экологии выделяют ряд научных отраслей и дисциплин: популяционная экология, географическая экология, химическая экология, промышленная экология, экология растений, животных и, обратите внимание – экология человека.
Но в основе всех этих направлений лежат фундаментальные биологические идеи об отношениях живых организмов с окружающей средой.
Какова же роль экологии в современном обществе?
Во-первых, вы должны чётко понимать: экология – это не охрана окружающей среды! Это наука, изучающая взаимоотношения живых организмов с внешней средой, друг с другом и другими организмами.
Во-вторых, природа не только более сложна, чем мы о ней думаем, она гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить.
И в-третьих, первый закон экологии гласит: “Что бы мы ни делали в природе, всё вызывает те или иные последствия”. Пример с китайскими воробьями, будем надеяться, вас в этом убедил.
Современная экология развивает теорию взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.
Таким образом, экология становится одной из важнейших наук будущего, от прогресса которой, возможно, будет зависеть само существование человека – нас с вами.
И напоследок небольшая задачка для проверки, усвоили ли вы, что изучает наука экология и разбираетесь ли в основных законах природы. Итак, как-то крестьяне обратились к великому Чарльзу Дарвину: «Что делать, стали падать урожаи гречихи?» «Заведите кошек», – ответил учёный. Крестьяне подумали, что он совсем выжил из ума. Но Дарвин знал то, чего не знали крестьяне.
Помогите им, одиннадцатиклассники.