Экология и история ее развития. Место экологии в системе естественных и социальных наук. Методы экологических исследований.

«Экология» (греч. оikos – дом, жилище, местообитание, убежище и logos – наука, знание) – т.е. наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. (Слайд 1). Термин «Экология» был предложен в 1866 году немецким ботаником, профессором Йенского университета Эрнстом Геккелем (1834 – 1919), как название раздела биологии, изучающего взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой. (Слайд 2). В своем труде «Всеобщая морфология» (1866) он писал: «Экология – это познание экономики природы, одновременное исследование взаимоотношений всего живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая антагонистические и неантагонистические отношения животных и растений, контактирующих друг с другом».

Экология прошла долгий путь становления. Каковы же его основные вехи.

1 этап – накопление практических знаний о животных и растениях, местах их обитания, их отношениях первобытным обществом и передача этих знаний в устной форме, а также в виде наскальных рисунков. (Слайд 3).

Становление экологии на заре человечества

(по К.М. Петрову, с дополнениями)

2 этап – возникновение древнейших цивилизаций, продолжение накопления практических знаний об окружающем мире и описание наблюдений.

Так в поэме великого поэта Вергилия «Георгики» давались практические советы по сельскому хозяйству:

А с промежутками в год – труд спорый;

Лишь бы скупую почву вдоволь питать навозом жирным,

А также грязную сыпать золу поверх истощенного поля,

Так, сменяя плоды, поля предаются покою.

Пьер Тейяр де Шарден (1987) выделяет 5 очагов возникновения первых цивилизаций:

1. Нил и Месопотамия с Египтом и Шумером;

2. Долины Ганга и Инда с цивилизациями Индии;

3. Бассейн Желтой реки (Хуанхэ) с китайской цивилизацией;

4. Центральная Америка с цивилизациями Майя;

5. Острова тихого и Индийского океанов с полинезийской цивилизацией. (Слайд 4).

Календарь становления экологии как науки в древние века

(по К.М. Петрову, с дополнениями)

Уже на этом этапе покорения природы человеком возникли первые экологические проблемы, отраженные в работах древних философов.

Лукреций Кар писал:

И уже пахарь-старик, головою качая, со вздохом

Чаще и чаще глядит на бесплодность тяжелой работы,

Если же с прошлым начнет настоящее сравнивать время,

То постоянно тогда восхваляет родителей долю.

И виноградарь, смотря на тщедушные, чахлые розы,

Век, злополучный, клянет и на время он сетует горько,

И беспрестанно ворчит, что народ, благочестия полный,

В древности жизнь проводил беззаботно, довольствуясь малым,

Хоть и земельный надел был в то время значительно меньше,

Не понимая, что все дряхлеет и мало-помалу,

Жизни далеким путем истомленное, сходит в могилу.

3 этап – период средневековья, прошел под влиянием различных религиозных конфессий, определяющих мораль, философию, этические и эстетические нормы и др. Несомненной ценностью этого периода является то, что силой всех религий является призыв к духовному совершенству, признании гармоничности созданной творцом природы. Но природа воспринималась как неоскудевающая дающая длань господа. Активно развивается сельское хозяйство, однако, это развитие идет по экстенсивному пути: активно вырубаются леса под земледелие, ради топлива, строительства домов, кораблестроения, металлургии. Жители говорили, что становится все больше «земель с ободранной шкурой».

На рубеже 13 – 14 вв. экологическая ситуация в Европе осложняется, т.к. возможности экстенсивного пути развития земледелия оказались исчерпанными.

Оборонительные стены ограничивали рост городов. Увеличивалась скученность людей, мусор и нечистоты выливались прями на улицы, отсутствовала канализация, что приводило к загрязнению грунтовых вод. Все это способствовало распространению эпидемий, резко снижающих численность населения. Так, в годы чумы 1346 – 1353 вымерло от 20 до 50% всего населения Европы (Бондарев, 1996).

Науки занимались обоснованием и прославлением мудрости творца. Изучение природы на этом этапе практически не осуществлялось. Большая часть знаний, накопленных греками была утрачена еще с разрушением знаменитой Александрийской библиотеки Юлием Цезарем в 48г. До н.э., окончательно библиотека была сожжена арабами после падения Римской империи в 642г. н.э.

4 этап – эпоха Возрождения (ренессанса) положила начало новому этапу в развитии мировой культуры и сформировала новые отношения человека к природе. Это период великих географических открытий. Раздвигаются рамки известного мира, происходит невиданное накопление фактического материала в различных областях естествознания, начинается активное изучение человека и природы. Открыт морской путь из Европы в Индию (Васко-да-Гама); Христофор Колумб достиг Багамских островов; Магеллан совершил первое кругосветное путешествие, Америго веспучи объездил и описал материк, названный в последствии его именем; Бальбоа перешел Панамский перешеек и открыл Великий (Тихий) океан. Ширились торговые связи с Востоком.

Френсис Бекон (англ.) писал «… дальние плаванья и странствия (кои в наши века участились) открыли и показали в природе много такого, что может подать новый свет философии».

Распространению знаний способствовало начатое Иваном Федоровым книгопечатанье. В 1552г. Иван Грозный велел «землю измерить и чертеж государства сделать». Этот чертеж охватывал огромную территорию от Студеного до черного моря и от Котлина озера (Финского залива) до Оби. В 1627 году был составлен еще один «новый» чертеж государства и к нему написана обширная объяснительная записка «Книга Большому чертежу».

5 этап – век просвещения 17 – 18 вв. – обобщение большого накопленного ботанического и зоологического материала, прямые наблюдения в природе. Креационизм сменяется трансформизмом, позднее возникает натурфилософия. Возникает эволюционное учение. Проследим логику развития основных экологических идей. (Слайд 5).

Календарь становления экологии как науки в эпоху просвещения

(по К.М. Петрову, с дополнениями)

6 этап –19 в. можно по праву назвать веком естествознания. Именно в этот период экология выделилась как самостоятельная наука.

Один из самых крупных представителей науки первой трети 19в. – Жан-Батист Ламарк. (Слайд 6). Вот как писал о нем Осип Мандельштам.

Был старик, застенчивый, как мальчик,

Неуклюжий робкий патриарх.

Кто за честь природы фехтовальщик?

Ну, конечно, пламенный Ламарк.

Календарь становления экологии в 19 веке.

(по К.М. Петрову, с дополнениями)

7 этап – ХХ век – развитие экологии как науки. (Слайд 7).

Примерно с середины 20-го века предмет изучения экологии расширился и трансформировался в связи с усилением воздействия человека на природу. Содержание термина также претерпевает изменения и наполняется социально-политическим и философским смыслом. Экология выросшая из естественных наук преобразуется в социально-естественную науку.

Календарь становления экологии в 20 веке.

(по Н.И. Николайкину, с дополнениями)

Экология начала развиваться как составная часть естествознания, а затем раздел биологической науки. (Слайд 8). Однако, ее специфика в тесной связи с другими естественными науками: химией, физикой, геологией, географией, почвоведением, математикой, а также социальными: социологией, историей, психологией, педагогикой. Фундаментальной теоретической базой экологии является философия. На стыке экологии с другими отраслями знаний возникли и продолжают развиваться много ответвлений экологии.

экология

Науки, возникшие на стыке экологии с другими науками

• Инженерная экология

• Геоэкология

• Математическая экология

• Сельскохозяйственная экология

• Космическая экология и др.

??? 1 Выявите объекты исследований смежных экологии наук.

В экологических исследованиях используется весь арсенал методов, разработанных совокупностью естественных наук и специфические методы.

Все экологические исследования являются системными.

Основные методы экологических исследований: полевые (метод наблюдения), экспериментальные, лабораторные исследования, сравнительный метод. Относительно новым методом в экологии является моделирование, позволяющее изучать сложные объекты, явления и процессы путем их упрощенного имитирования (натурального, математического, логического). Существенным преимуществом экспериментов на модели является то, что при этом могут быть воспроизведены такие крайние положения (например, температура), которые в ряде случаев не могут быть воссозданы на самом объекте.

В экологии используются экосистемный, популяционный, эволюционный и исторический подходы.

Экосистемный подход выдвигает на первый план общность всех существ, поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосферы. На основе этого подхода изучаются функциональные связи организмов (Н: цепи питания).

Популяционный подход рассматривает популяцию как морфологически-функциональную единицу, эволюционирующую во времени и пространстве. Он широко применяет методы математической статистики, моделирования. Построение моделей связано с такими понятиями, как рождаемость, выживаемость, смертность, численность, плотность и др.

Эволюционный и исторический подходы рассматривают закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций, изменение популяций и экосистем во времени. Эволюционная экология изучает изменения, связанные с развитием жизни на Земле, позволяет выявить закономерности развития живой материи, антропогенное влияние на природу.

??? 2 Опишите методы естественных наук, нашедшие применение в экологии.