Конспект лекций по Экологии часть 1, преподаватель Метечко Людмила Борисовна (Глава 2 История экологии)

Посмотреть архив целиком

11


Глава 2



История экологии


  1. Определение предмета Экология.

  2. История экологии.

  3. Основные понятия.

  4. Законы Коммонера.



Впервые понятие « Э К О Л О Г И Я » ввел немецкий биолог-эволюционист Эрнест Геккель в 1866 . Состоит из двух греческих слов «Эйкос»-жилище, «Логус»- наука.


(1834 – 1919) биолог эволюционист приверженец материалистического? эволюционного учения Дарвина, известен как автор «Общей морфологии организмов» 1866, «Мировые загадки» 1899, предложил первое «родословное древо» животного мира, теорию развития многоклеточных организмов от двухсловного предка – гаструлы, сформулировал биогенетический закон.


В работах «Всеобщая морфология организмов» (1866) и «Естественная история миротворения» (1868) Э.Геккель представляет экологию как раздел биологии, призванный изучать вопросы связанные с взаимоотношением организмов и среды.

Экология как самостоятельная наука в основном сформировалась к концу 19 века. В начале 20 века уже сложилась экологические школы гидробиологов, фитоценологов, ботаников, зоологов и пр., в каждой из которых, развивались определенные стороны экологической науки.


ЭКОЛОГИЯ – наука о существовании живых организмов, их взаимодействиях между собой и окружающей средой.


Понятно, что такое определение включает в себя в частности практически все виды деятельности человека. Так как, нелепо было бы утверждать, что человек не относится к живым организмам. Поэтому экология, как наука, не представляет собой узкое научное направление.


ЭКОЛОГИЯ – междисциплинарное системное научное направление.


ЭКОЛОГИЯ, как наука рассматривает системы, звенья и члены которых, находятся в тесной взаимосвязи.

Необходимость учета множества объединяющих факторов, при анализе экоявлений или планировании вмешательств использует все сферы человеческих знаний это системный подход и подтверждает системность ЭКОЛОГИИ.

Возникнув на почве биологии, оно включило в себя концепции математики, физики, химии, юриспруденции, экономики и пр., не только точных но и гуманитарных наук, поскольку от поведения человека его культуры, во многом зависит судьба всей планеты, нашего общего жилища.


Человек один из миллионов биологических видов обитателей планеты Земля. Он обладает уникальной способностью – непосредственным изменением, совершенствованием окружающего мира.

Человек - творец. Он создает все новые изобретения науки и техники, к сожалению, одновременно с преобразованием он и разрушает природу.

Беспрецедентный рост численности населения с каждым годом усугубляет проблемы с обеспечением пищей, энергией и загрязнением окружающей среды.

В последние десятилетия человечество начало остро чувствовать эти нарастающие изменения и понимать, что в мире где нарастает нужда и постоянно ухудшается окружающая среда, невозможно здоровое общество и эффективная экономика.

Однако цивилизация еще не обрела необходимые знания для разумной организации гармоничного развития общества. Накопленные человечеством научные данные в основном ориентированы на удовлетворение конкретных, сиюминутных потребностей людей и не могут однозначно прогнозировать последствия деятельности человеческого общества.

В итоге наша цивилизация оказалась на перекрестке дорог. Развиваться по-прежнему, ориентируясь на потребительское отношение к природе, становится опасным и угрожает дальнейшему существованию человека и всего живого на Земле.

Овладевая экологическими знаниями человек приобретает возможность для постижения сути порядка мироздания и подлинно человеческого, разумного удовлетворения потребностей.


История Экологии.


Накопление сведений об образе жизни, зависимости от внешних условий, характере распределения животных и растений началось с освоения человеком природы.

Цивилизация возникла тогда, когда человек начал использовать огонь и орудия труда и охоты, позволившие ему изменять окружающую природу.

Земледелие, по словам В.И.Вернадского, явилось тем рычагом, с помощью которого, человек овладел всем живым веществом планеты.


Земледелие, а затем скотоводство – кардинальный рубеж в истории человечества. Обеспечение продуктами питания октивно способствовало росту народонаселения.

С развитием цивилизации развивались и экологические знания и экологические проблемы.

Из-за неумелого хозяйствования погибли многие древние цивилизации. Например Вавилонское царство, исчезнувшее из-за непродуманного строительства ирригационных систем и интенсивного использования вод рек Тигра и Ефрата в целях орошения. Очередная «победа над природой» погубила великий город: к началу новой эры от него остались одни руины.

Тоже наблюдалось в Египте, Шумере, Ассирии и других странах. На пирамиде Хеопса вырезаны иероглифы предупреждаюшие будущие поколения: « Люди погибнут от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира».

Известный французский писатель и дипломат Франсуа Рене Шатобриан ( 1768 – 1848) заметил: « Леса предшествовали человеку, а пустыни следовали за ним».

Таким образом, потребности человека связанные с земледелием, одомашниванием животных, мореплаваньем, строительством и другими видами деятельности требовали, предопределили необходимость экологических знаний и появление наук о природе.


Историю становления экологии можно разбить на 5 этапов развития :


  1. Первый период. Накопления зананий.

Накопление эмпирических знаний о природе в эпоху древних цивилизаций. Охватывает конец старого и начало нового летоисчисления.

  1. Второй период. Анализ и систематизация знаний.

Изучение влияния природных условий на живые организмы в эпоху Возрождения. Охватывает период с XV по XVIII века, характеризующийся прогрессирующими наблюдениями натуралистов, осмыслению и систематизации накопленных в предыдущий период знаний и изучением влияния природных факторов на живые организмы.

  1. Третий период. Появление науки экология.

Охватывает период с XVIII до XX века. Появление в второй половине XIX века учения Дарвина и возникновение науки экологии. Рождение различных научных экологических школ, находящих все новые доказательства единства живой и неживой природы. Введение терминов и понятий. Однако человек, с его духовным миром, отделен от растительного, животного и минерального царств. Он как бы сторонний наблюдатель стоящий над природой.

  1. Четвертый период. Формирование системной концепции экологии.

Начало XX столетия. Период характерен открытием В.И.Вернадского огромного обратного влияния «живого вещества» на «костную» природу и формирование «биокостных природных тел». Их неразделимость и взаимную необходимости развития.

Введение А.Тенсли понятия экосистема, как неразделимых, целостных природных систем живых организмов и окружающей среды. Появление направлений аутэкологии, синекологии и популяционной экологии. Формирование в экологии системной концепции.

  1. Пятый период. Угроза экологического кризиса и утверждение биоцентрической концепции в экологии.

Современный период экологии, начиная со второй половины XX столетия. Осознана роль человека как части природы и зависимость его от ресурсов планеты и природных процессов. Человек становится предметом экологии. Рост интереса к общим экологическим проблемам. Развивается системный анализ природных процессов с привлечением накопленных знаний науки и техники. Экология становится мощной интегрированной наукой соединяющую между собой естественные, технические и общественные дисциплины, исследует общие закономерности справедливые для природы и общества.


Первый период экологии


Зарождение основ экологических знаний, которые отражаются в древних письменных источниках египетских, китайских, индийских и европейских ученых античного мира и средних веков.





Гиппократ Платон Аристотель





Парацельс Авиценна Гай секунда Плиний



Труды Гиппократа ( 460-377гг. до н.э.) говорили о влиянии факторов сред на здоровье человека.

Платон с горечью писал о результатах неумелого земледелия : « Вода не исчезала, как теперь безвозвратно, скатываясь в море по оголенной земле. А то, что сохранилось, если сравнить с тем , что существовало раньше, походит на истощенное тело больного человека. Все плодородные и мягкие земли растратилось и исчезли, оставив лишь остов суши».

Так Аристотель ( 384 – 322 гг. до н.э.) описал поведение свыше 500 видов животных. О зимней спячке рыб, о перелетах птиц, паразитизме кукушки и пр.( « История животных», «Метафизика», «Физика», «О небе» и т.п. )

Ученик Аристотеля, «отец ботаники» Теофраст Эрезийский ( 374 -287 гг. до н.э.) изучает и фиксирует подробные сведения о своеобразии растений.

В средние века движение вперед наук было приостановлено религиозным догматизмом. Античный период отделает от новой истории тысячелетие библейских догм, сковавших развитие естествознания.

Тем не менее невозможно не упомянуть античный труд в 57 томах «Естественная история» представляющий собой подробное исследование и описание животного и растительного мира италии Гая Секунда Плиния ( старшего)( 23- 78 г. н.э.)

Заслуживает особое внимание его афоризм : «Стыдно признаться, но ведь из всех живых существ лишь один человек не знает, что для него полезно».

Легендарный врач Авиценна (980-1037 г.н.э.) его «канон врачебной науки» - развитие влияния Платона, Аристотеля и Гиппократа. В этом его труде имеются разделы о влиянии на здоровье окружающего воздуха. Климатических условий , места жительства и времени года.

Парацельс ( 1493-1541 г.н.э.) – великий немецкий врач и химик. Его учение о природных факторах – основа открытых впоследствии законов лимитирующих факторов и толерантности.

Однако большая часть знаний античного мира была утрачена при разрушении знаменитой Александрийской библиотеки Ю.Цезарем в 48 г.до н.э., остатки которой сожгли арабы в 642 году н.э.

В средние века под влиянием схоластов и богословов, интерес к изучению природы ослабевает. Зато в эпоху возрождения, в связи с новыми географическими открытиями и колонизацией, появились новые основания для систематизации из-за возросшего количества новых неведомых ранее растений и животных.


Второй период развития экологии.




Христофор Колумб Америго Виспуччи Магеллан



Леонардо да Винчи Джордано Бруно Галилей









Френсис Бэкон Карл Линней Жорж Луи де Бюффон



М. В. Ломоносов Жан Батист Ламарк Александр Гумбольт






А.Т.Болотов И.И.Лепехин П.С.Паллас





Второй период знаменит географическими открытиями Христофора Колумба ( 1492г. Багамские острова), Америго Виспуччи ( 1499 Новый свет), Васко де Гама ( 1498 плавание вокруг Африки), и Магеллан (первое кругосветное плавание).

Эти открытия послужили толчком к развитию естественных наук. В это время появились известные имена молодых талантливых ученых : Леонардо да Винчи, Джорджано Бруно, Гаилео Галилей.

Начало систематизации всех произошедших открытий и наблюдений положил философ и эессеист Френсис Бэкон ( 1561-1626г).

В 18 веке появились такие труды. Это «Система природы» шведского ученого Карла Линнея ( 1707- 1778 г).

«Естественная история млекопитающих» Французского натуралиста Жоржа Луи де Бюффона, положившей основу происхождения видов .

Немецкий философ Иммануил Кант (1742-1804 гг.) развил «теорию естественного происхождения живых организмов их родство и постепенное развитие».

В Росси появился свой ученый естествоиспытатель Михайла Ломоносов ( 1711 - 1765гг.).

Жан Батист Ламарк ( 1744 – 1829 гг.) в своем труде «Философия зоологии» впервые систематизировал влияние среды на организмы.

Продолжатель этого направления немецкий естествоиспытатель Александр Гумбольт первый заговорил о необходимости синтеза всех естественных наук при изучении природы и о взаимодействии и гармонии сил неодушевленной природы и природы животных и растений.

Огромный вклад в экологию внесли российские ученые А.Т. Болотов (1738 – 1833 гг.), И.И.Лепехин ( 1740 – 1802гг.) и П.С.Паллас ( 1741 – 1811гг.)

Третий период развития экологии.


Этот период ознаменован выходом в свет 24 ноября 1859г. труда «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь» Чарльза Дарвина.

Чарльз Дарвин сформулировал утверждение, что каждый живой организм зависит не только от места обитания, но и от всех иных окружающих его живых существ.

Такой ход рассуждения позволил современнику Дарвина, немецкому ученому Эрнесту Геккелю заявить о целесообразности выделения новой науки о взаимоотношении живых организмов и их сообществ друг с другом и с окружающей средой.

Последователем и учеником Дарвина и Геккеля в России был академик Тимирязев.






Чарльз Дарвин Эрнест Геккель К.А.Тимирязев




А.Н. Бекетов В.В. Докучаев


Экологический подход к изучению природы был присущ человеку с древних времен, но слово «экология» экология появилось только благодаря Э.Геккелю.. Заслуга которого в том, что он не только первым предложил название науки, но и точно определил предмет ее исследования.

Определение экологии по Эрнесту Геккеля:


Экология – это познание экономики природы, одновременное исследование взаимоотношений всего живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующих друг с другом. Одним словом экология – наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.


Важным шагом было также введение гидробиологом К. Мебиусом понятия биоценоза и биотопа.


Биоценоззакономерное сочетание разных организмов на одном биотопе. ( греческ. bios –жизнь, coinos – сообщество )

Биотоп – совокупность условий среды, в которых обитает биоценоз. ( греческ. bios – жизнь, topos- место )


В начале 20 века сформировались экологические школы ботаников, почвоведов, зоологов, гидробиологов в каждой из которых развивались определенные направления экологии. Российские экологи прославили отечественную науку. Весь мир знает работы экологов А.Н.Бекетова, Н.А.Северцева, почвоведа В.В.Докучаева, создателя учения о лесе Г.Ф.Морозова и других.

Третий период – бурный период активного развития экологии и введения новых понятий в мировую практику естествознания. С возникновением в начале 20 века представления о популяциях возникла синэкология (учение о взаимодействии совокупности популяций), пришедшая на смену аутэкологии ( изучающей взаимодействие особей). Но сформировавшиеся направления экологии отличались одним недостатком – в основе лежало биотическое взаимодействия в биоценозе.

Представление о целостности природных систем, объединяющих сообщества живых организмов и условий их обитания в единую функциональную структуру, прозвучавшие в трудах одиночек не стали господствующими во взглядах научных кругов конца 19 века.


Четвертый период развития экологии.





В.И.Вернадский А.Тенсли В.Н.Сукачев


Этот период связан с особым интересом мировой ученой общественности к работам гениального русского геохимика, академика Владимира Ивановича Вернадского. Именно он основал системную концепцию современной экологии.

Его главный труд «Биосфера» вышел в 1926 году и стал основополагающим в развитии современной экологии. В его учении о биосфере впервые рассматривались не только основные свойства «живого вещества» и воздействие на него «костной» природы, но и обратное взаимодействие «живого вещества» на костную природу и изменение ее в результате такого взаимодействия.

Учение о биосфере В.И.Вернадского сыграло важную роль в подготовке целостного восприятия природных процессов как единой системы.


Биосфера предстала как глобальная система, функционирование которой основано на динамическом единстве и взаимодействии «живых, « костных» и «биокостных» компонентов.


Окончательные предпосылки для утверждения учения Вернадского о системной концепции созрели лишь в 30-40 годы, с развитием экспериментальной и технической базы для изучения природных систем.

Новое понятие экосистемы было введено в 1935 году английским геоботаником Артуром Тенсли . В России представления о экосистеме появилось в 1942 году в работах В.Н.Сукачева о геобиоценозах( синоним экосистемы).

Середина 20 века отмечена расширением комплексных исследования экосистем.( В.И.жадин, Г.Г Винберг, Г.Одум, Ю.Одум, Р.Маргилеф и другие ученые с мировым именем)

Во второй половине 20 века окончательно утвердилась системная концепция, как основная концепция изучения экологии, это позволили сделать успехи в изучении и моделировании экосистем. Для успешного утверждения этой концепции потребовались достижения современной техники и информационных технологий, которые удалось реализовать особенно в международных проектах в рамках международного сотрудничества.


Пятый период развития экологии.

Пятый период истории экологии – это современная экология. Постепенно, в течение последних десятилетий наметились серьезные изменения в самой системной концепции современной экологии. До пятого периода развития экология являлась биологической наукой, изучающей развитие животных и растений в комплексе со средой их обитания, исключая человека.


Таким образом, до сих пор экология носила антропоцентрический характер, а в настоящее время эти тенденции сменились на биоцентрическое направление развития экологии.


Антропоцентрическое направление в изучении биосферы искажало истинную картину развития биосферы. При таком взгляде на биосферу человек и человеческое сообщество как бы выделялось , вычленялось из общей системы единой биосферы земли. Это человеческое царство, как бы существовало отдельно, над всем живым и минеральным миром планеты. Предпочитая в первую очередь удовлетворять потредности человека не считаясь с окружающим миром планеты.

Биоцентрическое направление – считает человека продуктом эволюции биосферы, его неотъемлмой частью. Необходимым звеном общей картины мира. Люди, как и все остальные представители живого мира Земли подчиняются законам природы и их развитие идет параллельно с развитием других организмов, растений и изменением минеральной среды обитания.


Поэтому сейчас, Homo sapiens (человек разумный) со всей своей многообразной деятельностью включен в сферу интересов науки экологии.

Не следует забывать, что несмотря на то, что люди получили неограниченную власть над природой, они сами являются ее скромной частичкой. Периодически, отдельные природные явления и катастрофы, напоминают человеку что не все в его власти.

Основные законы природы не потеряли своей силы, с ростом численности населения, увеличения масштабов потребления энергии и мощным, усиленным технологическими достижениями, влиянием на окружающую биосферу. Человек по прежнему зависит от природы не только засчет ее ресурсов, но и от таких жизненно важных процессов, как обмен воды, воздуха и других веществ.

Все большее признание приобретают взгляды на экологию, как науку не только о природных, но и созданных человеком экосистемах.

Тем более, что сами следы антропогенной деятельности на планете стали реальной угрозой для человека и всей биосфере с ее многообразным живым миром.

Практическим результатом такого подхода стало осознание необходимости перестраивать экономику человеческого общества в соответствии с экологическими законами и требованиями.


Современная экология не только изучает законы функционирования природных и антропогенных экосистем, но и ищет оптимальные формы взаимодействия природы и человеческого общества.



В соответствии с эти новым биоцентрическим подходом к изучению экосистем, растет социальная роль экологических знания. Отсюда становятся особенно важными такие экологические дисциплины как право, экономика, социология, политологи, философия и конечно мощный аппарат современной математики и информатики.


В наши дни этот подход стал доминантным, когда человек осознал всю опасность, надвигающегося экологического кризиса. Предотвратить разрушение биосферы человек сможет только вооружившись экологическими знаниями.


Основная задача современной экологии – найти пути сохранения биосферы и управления природными, антропогенными экосистемами и человеческим обществом в соответствии с законами природы , а не вопреки им, найти гармонию между экономическими и экологическими интересами человечества.


ЗАКОНЫ КОММОНЕРА О СИСТЕМНОСТИ ЭКОЛОГИИ


Видный американский эколог БАРРИ КОММОНЕР сделал удачную попытку обобщить системность экологии как науки в 4-х законах Коммонера.


Они сформулированы в простой и образной форме.

Их соблюдение - обязательное условие любой экологически обусловленной деятельности человека.

  1. Все связано со всем




  1. Ничто никуда не девается




  1. Природа знает лучше





  1. За все нужно платить




Пояснения к 1-му закону:

Первый закон обращает внимание на всеобщую связь процессов и
явлений в природе и близок по смыслу к закону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателей системы вызывает функционально-структурные количественные и качественные перемены, при этом сама система сохраняет общую сумму вещественно-энергетических качеств.

Пояснения ко 2-му закону:

Второй закон также близок к выше рассмотренному, а также
закону развития природной системы за счет окружающей ее среды, особенно первому его следствию.

Пояснения к 3-му закону:

Третий закон говорит о том, что пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы, подобно человеку, незнакомому с устройством часов, но желающему их починить, легко вредим природным системам, пытаясь их улучшить. Он призывает к предельной осторожности.

Иллюстрацией к нему может служить то, что один лишь математический расчет параметров биосферы требует безмерно большего времени, чем весь период существования нашей планеты как твердого тела.

(Потенциально осуществимое разнообразие природы оценивается числами порядков от х101000 до х105000 . При, пока не осуществимом быстродействии ЭВМ – 10 1 000 000 000 000 операций в сек, и работе 1050 машин, операция вычисления одномоментной задачи варианта из 1050 разностей займет 31021 лет, что почти в 1012 раз дольше существования жизни на Земле). Природа пока «знает» лучше нас.

Пояснения к 4-му закону:

Четвертый закон касается тех проблем, которые обобщает закон внутреннего динамического равновесия и закон развития природной системы за счет окружающей ее среды. Коммонер так разъясняет свой четвертый закон: «...глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать: он может быть только отсрочен»


Ба́рри Ко́ммонер (род. 28 мая 1917) — американский биолог и эколог. Кандидат в президенты США в 1980 году.

Во время Второй мировой войны служил на флоте в звании лейтенанта. После войны переехал в Сент-Луис, где в течение 34 лет преподавал физиологию растений в университете.

В конце пятидесятых приобрёл известность как противник ядерных испытаний. Написал несколько книг об опасности подобных испытаний для экосистемы Земли.

После неудачной попытки баллотироваться в президенты США, Коммонер переехал в Нью-Йорк, где вступил на должность руководителя Центра Биологии и Природных Систем (Center for the Biology of Natural Systems) при Квинз Колидж (Queens college).






Вопросы к главе 2


  1. Дайте определение науки экология.

  2. Является ли экология узкопрофильной наукой?

  3. На почве какой естественной науки зародилась экология?

  4. Каким уникальным свойством по отношению к окружающей среде обладает человек ?

  5. Какое предостережение древних начертано на пирамиде Хеопса?

  6. На какие этапы разбита история развития экологии?

  7. Расскажите о первом этапе развития экологии и каких великих ученых этого периода можете назвать?

  8. Расскажите о втором периоде развития экологии об, исследователях и ученых этого периода.

  9. Расскажите о третьем периоде развития экологии и какая основополагающая теория появилась в этот период?

  10. Расскажите о четвертом периоде развития экологии какой ученый заложил основы системного подхода к природным явлениям?

  11. В чем отличие современной экологии сформировавшейся в пятый период развития этой науки от всех предыдущих периодов ?

  12. Чем отличается антропоцентрический подход к познанию от биоцентрического?

  13. Дайте определение Биоценоза.

  14. Дайте определение Биотопа.

  15. Сформулируйте законы Коммонера и поясните 1 закон.

  16. Сформулируйте законы Коммонера и поясните 2 закон.

  17. Сформулируйте законы Коммонера и поясните 3 закон.

  18. Сформулируйте законы Коммонера и поясните 4 закон.



11



Случайные файлы

Файл
34698.rtf
4l.doc
19503.rtf
175203.rtf
169499.rtf