1. Развитие экологических представлений

История возникновения и развития экологических представлений людей уходит корнями в глубокую древность. Знания об окружающей среде и характере взаимоотношений с ней приобрели практическое значение еще на заре развития человеческого вида [15,21].

Процесс становления трудовой и общественной организации первобытных людей, развитие их умственной и коллективной деятельности создавали основу для осознания не только самого факта своего существования, но и для всё большего понимания зависимости этого существования как от условий внутри своей обще­ственной организации, так и от внешних природных условий. Опыт наших далеких предков постоянно обогащался и передавался из поколения в поколение, помогая человеку в его повседневной борьбе за жизнь.

Образ жизни первобытного человека давал ему сведения и о животных, на которых он охотился, и о пригодности или непригодности собираемых им плодов. Уже полмиллиона лет назад предки человека имели немало сведений о пище, которую они добывали собирательством и охотой. Тогда же началось использование природных источников огня для приготовления пищи, потребительские качества которой в условиях термической обработки существенно улучшались.

Постепенно человечество накапливало сведения о свойствах различных природных материалов, о возможности их использования для осуществления тех или иных целей. Примерно 150 тыс. лет назадлюди сами научились разводить огонь, оборудовать примитивные жилища, освоили способы за­щиты от непогоды и врагов. Благодаря этим познаниям человек смог значительно расширить области своего обитания.

Начиная с 8-го тысячелетия до н. э.в Передней Азии начинают практиковаться различные методы обработки земли и выращивания сельскохозяйственных культур. В странах Средней Европы такого рода аграрная революция произошла в6-2-м, тысячелетиях до н.э.В результате большое количество людей перешло к оседлому образу жизни, при котором возникла настоятельная необходимость в более глубоких наблюдениях за климатом, в умении предсказывать смену времен года и изменения погоды. К этому же времени относится и открытие людьми зависимости погодных явлений от астрономических циклов.

Первые попытки упорядочить процесс познания природы, поставив его на научную основу, стали предприниматься уже в эпоху ранних цивилизаций Междуречья, Египта, Китая. Накопление эмпирических данных о протекании различных природных процессов, с одной стороны, и развитие систем счета и совершенствование измерительных процедур, с другой - позволили со все более высокой точностью предсказывать наступление тех или иных природных катаклизмов (затмений, извержений, разливов рек, засух и др.), поставить на строгую плановую основу процесс сельскохозяйственного производства. На данном этапе изучение природы имело четко выраженную утилитарную направленность.

Наибольший прогресс в развитии научных представлений о действительности пришелся на эпоху античности(VIII в. до н.э -V в. н.э.). С ее началом наметился отход от утилитаризма в познании природы. Это нашло свое выражение, в частности, в появ­лении новых направлений ее изучения, не ориентированных на получение непосредственной материальной выгоды. На первый план стало выходить стремление людей к воссозданию непротиворечивой картины мира и осознанию своего места в нем.

Особый интерес мыслители Древней Греции и Рима проявляли к вопросам происхождения и развития жизни на Земле, а также к выявлению связей предметов и явлений окружающего мира. Так, древнегреческий философ, математик и астроном Анаксагор (ок. 500-428 гг. до н.э.) выдвинул одну из первых теорий происхождения известного на тот момент мира и населяющих его живых существ. Согласно его представлениям основу существования реального мира составляет соединение неисчислимого множества бесконечно малых его элементов, «семян вещей». Будучи изначально в беспорядке, они образовывалихаос.Однако впоследствии мировой «ум» привел их в движение и упорядочил таким образом, что неоднородные элементы отделились друг от друга, а однородные - сцепились между собой, образовав землю и вещи. Причем наиболее тонкие, светлые, сухие и теплые элементы оттеснились наружу и образовали эфир, а плотные, темные, влажные и холодные собрались к центру и образовали воздух, воду и землю. Высохнув и отвердев, земля стала колыбелью жизни: ее поверхность была оплодотворена семенами, занесенными туда из воздушной сферы дождями. В результате на свет появились растения, а уже следом за ними пришли животные.

Древнегреческий философ и врач Эмпедокл(ок. 487 - ок. 424 гг. до н. э.) большее внимание уделил описанию самого процесса возникновения и последующего развития земной жизни. По его представлениям сначала из земли проросли растения, потом возникли «животные» (отдельно живущие головы, туловища, ноги и т.д.). Соединяясь впоследствии друг с другом, они образовывали сложные организмы, из которых выживали и оставляли потомство лишь наиболее жизнеспособные творения. Точно таким же путем по мысли Эмпедокла произошел и человек.

Величайший философ, ученый-энциклопедист Аристотель(384-322 гг. до н.э.) создал первую из известных классификаций животных, а также заложил основы описательной и сравнительной анатомии. Отстаивая идею единства природы, он утверждал, что все более совершенные виды животных и растений произошли от менее совершенных, а те, в свою очередь, ведут свою родословную от самых примитивных организмов, возникших некогда путем самозарождения. Усложнение организмов Аристотель считал следствием их внутреннего стремления к самосовершенствованию.

Одной из главных проблем, занимавших умы античных мыслителей, была проблема взаимоотношений природы и человека. Изучение различных аспектов их взаимодействия составило предмет научных интересов древнегреческих исследователей Геродота, Гиппократа, Платона, Эратосфена и др.

Древнегреческий историк Геродот(484-425 гг. до н.э.) связывал процесс формирования у людей черт характера и установление того или иного политического строя с действием природных факторов (климата, особенностей ландшафта и др.).

Древнегреческий врач Гиппократ(460-377 гг. до н.э.) учил, что лечить больного необходимо, принимая во внимание индивидуальные особенности организма человека и его взаимоотношения с окружающей средой. Он считал, что факторы внешней среды (климат, состояние воды и почвы, образ жизни людей, законы страны и т.д.) оказывают определяющее влияние на формирование телесных (конституция) и душевных (темперамент) свойств человека. Климат, по мнению Гиппократа, во многом определяет также и особенности национального характера.

Знаменитый философ-идеалист Платон(428-348 гг. до н.э.) обращал внимание на изменения (преимущественно негативного характера), происходящие с течением времени в окружающей человека среде, и на влияния, оказываемые этими изменениями на образ жизни людей. Платон не связывал факты деградации жизненной среды человека с осуществляемой им хозяйственной деятельностью, считая их признаками естественного упадка, перерождения вещей и явлений материального мира.

Древнегреческий ученый-географ Эратосфен(ок. 276-194 гг. до н.э.) предпринял попытку дать строгое описание современной ему Ойкумены - части Вселенной, населенной людьми. Он составил наиболее точную для своего времени карту известного мира, на которой земля простиралась от Атлантического океана на западе до Бенгальского залива на востоке, от земли Туле (Западное побережье современной Норвегии) на севере до Тапробаны (остров Цейлон) на юге. Вся Ойкумена была подразделена им на зоны: жаркую, две умеренные и две холодные. Эратосфена считают автором подхода к изучению земли, согласно которому Земля рассматривается как «дом» человека.

Представления древних людей о мире, в котором они жили, не ограничивались только лишь рамками Ойкумены. По Анаксагору, Земля представляет собой верхнее основание свободно плавающего в пространстве цилиндра, вокруг которого обращаются Солнце и планеты. Древнегреческий астроном Аристарх Самосский(ок. 310-230 гг. до н.э.) предложил первую гелиоцентрическую систему мира, «поместив» Солнце в центр Вселенной. Однако подобный взгляд на мироустройство еще очень долго не получал признания. Аристотель считал, что Земля имеет шарообразную форму и находится в центре мира. Отрицая вращение Земли вокруг своей оси, он считал звезды и планеты связанными с вращающимися вокруг общего центра хрустальными сферами. Картина мира Аристотеля, сохраняясь неизменной в основных своих чертах, оставалась господствующей на протяжении всего средневековья, вплоть до появления гелиоцентрической системы Николая Коперника.

Начатое древнегреческими учеными дело изучения среды обитания людей и взаимоотношений человека и природы получило свое продолжение в эпоху расцвета Древнего Рима.

Римский поэт и философ Лукреций Кар(ок. 99-55 гг. до н.э.) вслед за своим духовным учителем, древнегреческим философомЭпикуром(ок. 342-270 гг. до н.э.), утверждал, что природой управляют определенные законы, познание которых призвано избавить людей от страха перед смертью, богами и силами природы и открыть дорогу к счастью и блаженству. Он оставил после себя незавершенную поэму «О природе вещей», в которой, в частности, изложил естественную историю происхождения и развития человеческого рода. Рост могущества человека Лукреций связывал с развитием у него особых механизмов приспособления к условиям существования, делающим людей более конкурентоспо­собными по сравнению с другими разновидностями живых существ.

Древнегреческий географ, геолог и историк Страбон(ок. 64-24 гг. до н.э.) написал 17-томную «Географию», содержащую ценные сведения из области геологии, физической географии, этнографии, зоологии и ботаники. Как геолог Страбон предвосхитил споры «вулканистов» и «нептунистов», допуская, что поверхность Земли формировалась под влиянием обоих факторов динамической геологии - воды и подземного жара. Он интерпретировал ископаемые раковины моллюсков как окаменелые остатки древнейшей морской фауны, оказавшиеся на суше в результате подня­тия соответствующих участков морского дна.

Римский натуралист Плиний(23-79 гг. н.э.) составил 37-томное сочинение «Естественная история», своеобразную энциклопедию естествознания, в которой изложил сведения по астрономии, географии, этнографии, метеорологии, зоологии и ботанике. Описав большое количество растений и животных, он также указал места их произрастания и обитания. Определенный интерес представляет предпринятая Плинием попытка сравнения человека и животных. Он обратил внимание на то, что у животных в жизни доминирует инстинкт, а человек всё (в том числе умение ходить и говорить) приобретает путем выучки, через подражание, а также посредством сознательного опыта.

Начавшийся во второй половине II в. упадок древнеримской цивилизации, ее последующее крушение под напором варваров и, наконец, установление практически на всей территории Европы господства догматического христианства привели к тому, что науки о природе и человеке в течение многих веков переживали состояние глубокой стагнации, не получая практически никакого развития.

Положение вещей изменилось с наступлением эпохи Возрождения, о приближении которой возвестили труды таких выдающихся средневековых ученых, как Альберт Великий и Роджер Бэкон.

Перу немецкого философа и теолога Альберта Больштедтского (Альберта Великого)(1206-1280) принадлежит несколько естественнонаучных трактатов. Сочинения «Об алхимии» и «О металлах и минералах» содержат высказывания о зависимости климата от географической широты места и его положения над уровнем моря, а также о связи между наклоном солнечных лучей и нагреванием почвы. Здесь же Альберт говорит о происхождении гор и долин под воздействием землетрясений и потопов; рассматривает Млечный Путь как скопление звезд; отрицает факт влияния комет на судьбы и здоровье людей; объясняет существование горячих источников действием тепла, идущего из глубин Земли и т.д. В трактате «О растениях» он разбирает вопросы органографии, морфологии и физиологии растений, приводит факты по селекции культурных растений, высказывает идею об изменяемости расте­ний под воздействием среды.

Английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон(1214-1294) утверждал, что все органические тела представляют по своему составу различные комбинации тех же элементов и жидкостей, из которых сложены тела неорганические. Бэкон особо отмечал роль солнца в жизни организмов, а также обращал внимание на их зависимость от состояния среды и климатических условий в конкретной местности обитания. Он говорил также о том, что человек в не меньшей степени, чем все остальные организмы, подвержен влиянию климата - его изменения способны приводить к изменениям в телесной организации и характерах людей.

Наступление эпохи Возрождения неразрывно связано с именем знаменитого итальянского живописца, скульптора, архитектора, ученого и инженера Леонардо да Винчи(1452-1519). Он считал основной задачей науки установление закономерностей явлений природы, исходя из принципа их причинной, необходимой связи. Изучая морфологию растений, Леонардо интересовался влиянием, оказываемым на их строение и функционирование со стороны света, воздуха, воды и минеральных частей почвы. Изучение истории жизни на Земле привело его к заключению о связи судеб Земли и Вселенной и о ничтожности того места, которое занимает в ней наша планета. Леонардо отрицал центральное положение Земли как во Вселенной, так и в Солнечной системе.

Конец XV - начало XVI в. по праву носит название эпохи Ве­ликих географических открытий. В 1492 г. итальянский мореплаватель Христофор Колумботкрыл Америку. В 1498 г. португалецВаско да Гамаобогнул Африку и морским путем достиг Индии. В 1516(17?) г. португальские путешественники впервые достигли Китая морским путем. А в 1521 г. испанские мореплаватели во главе с Фернаном Магелланомсовершили первое кругосветное путешествие. Обогнув Южную Америку, они достигли Восточной Азии, после чего возвратились в Испанию. Эти путешествия яви­лись важным этапом в расширении знаний о Земле.

В 1543 г. был опубликован труд Николая Коперника(1473-1543) «Об обращениях небесных сфер», в котором излагалась гелиоцентрическая система мира, отражающая истинную картину мироздания. Открытие Коперника произвело переворот в представлениях людей о мире и понимании ими своего места в нем. Итальянский философ, борец против схоластической философии и римско-католической церкви Джордано Бруно(1548-1600) внес значительный вклад в развитие учения Коперника, а также в освобождение его от недостатков и ограниченности. Он утверждал, что во Вселенной имеется бесчисленное множество звезд, подобных Солнцу, значительная часть которых заселена живыми существами. В 1600 г. Джордано Бруно был сожжен на костре по приговору инквизиции.

Расширению границ известного мира в значительной мере способствовало изобретение новых средств изучения звездного неба. Итальянский физик и астроном Галилео Галилеи(1564-1642) сконструировал телескоп, при помощи которого исследовал строение Млечного Пути, установив, что он является скоплением звезд, наблюдал фазы Венеры и пятна на Солнце, открыл четыре больших спутника Юпитера. Последний факт примечателен тем, что Галилей своим наблюдением фактически лишил Землю последней привилегии по отношению к другим планетам Солнечной системы - монополии на «владение» естественным спутником. Немногим более полувека спустя английский физик, математик и астроном Исаак Ньютон(1642-1727), основываясь на результатах собственных исследований оптических явлений, создал первый зеркальный телескоп, который и по сей день остается основным средством изучения видимой части Вселенной. С его помощью были сделаны многие важные открытия, позволившие существенно расширить, уточнить и упорядочить представления о космическом «доме» человечества.

Наступление принципиально нового этапа в развитии науки традиционно связывают с именем философа и логика Фрэнсиса Бэкона(1561-1626), разработавшего индуктивный и экспериментальный методы научного исследования. Главной целью науки он провозгласил увеличение власти человека над природой. Это достижимо, по мнению Бэкона, лишь при одном условии - наука должна позволить человеку как можно лучше понять природу, чтобы, подчиняясь ей, человек в конце концов смог господствовать в ней и над ней.

В конце XVI в. голландский изобретатель Захарий Янсен(жил в XVI в.) создал первый микроскоп, позволяющий получать изображения мелких объектов, увеличенные при помощи стеклянных линз. Английский естествоиспытатель Роберт Гук(1635-1703) значительно усовершенствовал микроскоп (его прибор давал 40-крат­ное увеличение), при помощи которого впервые наблюдал клетки растений, а также исследовал структуру некоторых минералов. Его перу принадлежит первая работа - «Микрография» - рассказывающая об использовании микроскопной техники. Один из пер­вых микроскопистов голландец Антони ван Левенгук(1632-1723), достигший совершенства в искусстве шлифования оптических стекол, получил линзы, позволившие получить почти трехсоткратное увеличение наблюдаемых объектов. На их основе он создал прибор оригинальной конструкции, при помощи которого изучил не только строение насекомых, простейших организмов, грибов, бактерий и клеток крови, но и пищевые цепи, регулирование численности популяций, которые впоследствии стали важнейшими разделами экологии. Исследования Левенгука фактически положили начало научному исследованию неведомого до тех пор живого микромира, этого неотъемлемого компонента среды обитания людей.

Французский натуралист Жорж Бюффон(1707-1788), автор 36-томной «Естественной истории», высказывал мысли о единстве животного и растительного мира, об их жизнедеятельности, распространении и связи со средой обитания, отстаивал идею изменяемости видов под влиянием условий среды. Он обратил внима­ние современников на поразительное сходство в строении тела человека и обезьяны. Однако, опасаясь обвинений в ереси со стороны католической церкви, Бюффон вынужден был воздержаться от высказываний относительно их возможного «родства» и происхождения от единого предка.

Значительным вкладом в дело формирования истинного представления о месте человека в природе стало составление шведским естествоиспытателем Карлом Линнеем(1707-1778) системы классификации растительного и животного мира, по которой человек включался в систему животного царства и относился к классу млекопитающих, отряду приматов, в результате человеческий вид получил названиеHomosapiens.

Крупным событием XVIII в. стало появление эволюционной концепции французского естествоиспытателя Жана Батиста Ламарка(1744-1829), согласно которой главной причиной развития организмов от низших форм к высшим является присущее живой природе стремление к совершенствованию организации, а также влияние на них различных внешних условий. Изменение внешних условий меняет потребности организмов; в ответ на это возникают новые виды деятельности и новые привычки; их действие, в свою очередь, изменяет организацию, морфологию рассматриваемого существа; приобретенные таким образом новые признаки наследуются потомками. Ламарк считал, что данная схема справедлива и по отношению к человеку.

Определенное влияние на развитие экологических представле­ний современников и последующее развитие научной мысли оказали идеи английского священника, экономиста и демографа Томаса Роберта Мальтуса(1766-1834). Им был сформулирован так называемый «закон народонаселения», согласно которому народонаселение увеличивается в геометрической прогрессии, тогда как средства к существованию (прежде всего пища) могут увеличиваться лишь в арифметической прогрессии. С неизбежно возникающим при таком развитии событий перенаселением Мальтус предлагал бороться при помощи регламентации браков и ограничения рождаемости. Он также призывал всячески «способствовать действиям природы, вызывающим смертность...»: перенаселять дома, делать в городах узкие улицы, создавая тем самым благоприятные условия для распространения смертельных болезней (таких, как чума). Взгляды Мальтуса были подвергнуты суровой критике еще при жизни их автора не только за их антигуманность, но и за умозрительность.

Экологическое направление в географии растений на протяжении всей первой половины XIX в. развивал немецкий естествоиспытатель-энциклопедист, географ и путешественник Александр Фридрих Вильгельм Гумбольдт(1769-1859). Он подробно изучил особенности климата в различных районах Северного полушария и составил карту его изотерм, обнаружил связь между климатом и характером растительности, предпринял попытку выделения на этой основе ботанико-географических областей (фитоценозов).

Особую роль в становлении экологии сыграли труды английского естествоиспытателя Чарлза Дарвина(1809-1882), создавшего теорию происхождения видов путем естественного отбора. К числу важнейших проблем экологии, исследованных Дарвином, принадлежит проблема борьбы за существование, в которой согласно предложенной концепции выигрывает отнюдь не сильнейший вид, а тот, который сумел лучше приспособиться к специфическим обстоятельствам жизни. Он обратил особое внимание на влияние образа жизни, условий существования и межвидовых взаимодействий на их морфологию и поведение.

В 1866 г. немецкий зоолог-эволюционист Эрнст Геккель(1834-1919) в своей работе «Общая морфология организмов» предложил весь круг вопросов, связанных с проблемой борьбы за существование и влияния на живые существа комплекса физических и биотических условий, назвать термином «экология». В своей речи «О пути развития и задаче зоологии», произнесенной в 1869 г., Геккель определил предмет новой отрасли знания следующим образом:«Под экологией мы подразумеваем науку об экономии, домашнем быте животных организмов. Она исследует общие отношения животных как к их неорганической, так и к их органической среде, их дружественные и враждебные отношения к другим животным и растениям, с которыми они вступают в прямые или непрямые контакты, или, одним словом, все те запутанные взаимоотношения, которые Дарвин условно обозначил как борьбу за существование». Следует отметить, однако, что предложение Геккеля несколько опередило его время: прошло более полувека, прежде чем слово «экология» прочно вошло в научный обиход как обозначение новой самостоятельной отрасли научного знания.

В течение второй половины XIX в. сложилось несколько крупных, относительно автономно развивающихся направлений экологических исследований, своеобразие каждого из которых определялось наличием у него специфического объекта изучения. К таковым с известной долей условности можно отнести экологию растений, экологию животных, экологию человека и геоэкологию.

Экология растенийформировалась на базе сразу двух ботанических дисциплин - фитогеографии и физиологии растений. Соответственно основное внимание в рамках этого направления уделялось раскрытию закономерностей распределения различных видов растений по поверхности Земли, выявлению возможностей и механизмов их приспособления к конкретным условиям произ­растания, изучению особенностей питания растений и др. Существенный вклад в развитие этого направления во второй половине XIX столетия внесли немецкие ученые - ботаник А. А. Гризенбах, агрохимик Ю.Либих,физиолог растений Ю.Сакс,русский химик и агрохимикД. И. Менделеев и др.

Исследования в рамках экологии животныхтакже велись по нескольким основным направлениям: выявлялись закономерности расселения конкретных видов по поверхности планеты, выяснялись причины, способы и пути их миграции, изучались пищевые цепи, особенности меж- и внутривидовых взаимоотношений, возможности их использования в интересах человека и др. Разработкой этих и ряда других направлений занимались американские исследователи - зоолог С.Форбси энтомолог Ч.Ренли,датский зоологО. Ф. Мюллер,русские исследователи - палеонтолог В. А. Ковалев­ский,зоологи К.М.Бэр, А. Ф. Миддендорф и К.Ф.Рулье,натуралист А. А. Силантьев,зоогеограф Н. А. Северцови др.

Проблематика экологии человекаразрабатывалась преимущественно в связи с изучением экологических аспектов человеческой эволюции и исследованиями в области медицинской эпидемиологии и иммунологии. Первое направление исследований в рассматриваемый период представляли английские биологи-эволюционисты Ч.Дарвин и Т.Гексли,английский философ, социолог и психолог Г. Спенсер,немецкий естествоиспытательК. Фогти некоторые другие исследователи, второе направление - микробиологи, эпидемиологи и иммунологи Э.Беринг, Р.Кох, И.И.Мечников, Л. Пастер, Г. Риккетс, П. П. Э. Ру, П. Эрлих и др.

Геоэкологиявозникла на стыке двух крупнейших наук о земле -географии и геологии, а также биологии. Наибольший интерес у исследователей на заре развития этой отрасли экологии вызывали проблемы организации и развития ландшафтных комплексов, влияния геологических процессов на живые организмы и человека, строения, биохимического состава и особенностей формирования почвенного покрова Земли и др. Значительный вклад в развитие этого направления внесли немецкие географы А. Гумбольдт и К. Риттер,русский почвовед В.В. Докучаев,русский географ и ботаник А.Н. Краснов и др.

Исследования, проводимые в рамках перечисленных выше направлений, заложили основу для выделения их в самостоятельные отрасли научного знания. В 1910 г. в Брюсселе состоялся Международный ботанический конгресс, на котором в качестве самостоятельной ботанической дисциплины была выделена экология растений - биологическая наука, изучающая взаимосвязи живого организма и окружающей его среды. В последующие несколько десятилетий официальное признание в качестве относительно самостоятельных направлений исследований получили также эко­логия человека, экология животных и геоэкология.

Еще задолго до того, как отдельные направления экологических исследований обрели самостоятельность, наметилась очевидная тенденция к постепенному укрупнению объектов экологического изучения. Если первоначально в качестве таковых выступали единичные особи, их группы, конкретные биологические виды и т.д., то с течением времени их стали дополнять крупные природные комплексы, такие, как «биоценоз», понятие о котором было сформулировано немецким зоологом и гидробиологом К. Мебиусом еще в 1877 г. (новый термин призван был обозначать совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство). Незадолго до этого, в 1875 г., австрийский геологЭ. Зюссдля обозначения «пленки жизни» на поверхности Земли предложил понятие «биосфера». Значительно расширил и конкретизировал это понятие русский, советский ученый В.И. Вернадскийв своей книге «Биосфера», увидевшей свет в 1926 г. В 1935 г. английский ботаникА. Тенсливвел понятие «экологическая система» (экосистема). А в 1940 г. советским ботаником и географом В.Н. Сукачевымбыл введен термин «биогеоценоз», которым он предложил обозначать элементарную единицу биосферы.