Развитие экологии как раздела биологии на ранних этапах формирования науки
Интерес к особенностям сред обитания живых организмов, существование которых необходимо для поддержания жизни человечества, прослеживается в трудах мыслителей и ученых с античных времен. Еще Аристотель в «Истории животных» рассмотрел более 500 видов живых существ. Теофраст Эрезийский (372 – 287 гг. до н.э.) изучал влияние почв и погоды на развитие растений Средиземноморья. Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) в «Естественной истории» также уделяет большое внимание условиям жизни растений и животных на известных ему землях Древнего мира.
Средневековый мыслитель Альберт Великий (1193 – 1280 гг.) много писал о местах обитания растений, считал важным фактором их развития солнечное излучение, исследовал зимний анабиоз растений, размножение и рост живых существ.
В эпоху Возрождения колонизация новых земель стала стимулом для накопления фактического материала по биологии. Позднее началась и его систематизация. А. Цезальпин (1519 – 1603 гг.), Д. Рей (1623 – 1705 гг.), Ж. Турнефор (1656 – 1708 гг.) пришли к выводу, что развитие растений зависит от мест произрастания и способов возделывания. Р. Бойль (1627 – 1691 гг.) первым осуществил экологический эксперимент: изучал влияние низкого атмосферного давления на животных. Дж. Рей в 1670 г. впервые разработал систему классификации живых существ, задействовал категории вида и рода. В XVII в. Ф. Реди экспериментально показал невозможность самозарождения жизни. Изобретатель микроскопа А. ван Левенгук (1632 –1723 гг.) стал первым в исследовании пищевых цепей, регуляции численности популяций.
Зарождение науки о среде обитания как отдельной отрасли знания.
В эпоху Просвещения ученые продолжили работу над сбором данных о живой природе и их обобщением.
В 1749 году Карл Линней в своем труде «Экономия природы» описал влияние среды обитания на организмы. Он впервые ввел для каждого биологического вида двойное латинское название: для рода и видовой принадлежности. Ж. Бюфон (1707 –1788 гг.) полагал основными причинами превращения одного вида в другой влияние внешних факторов: климата, качества пищи, одомашнивания. Ж.Б. Ламарк в работе «Философия зоологии» (1809 г.) также затронул проблему воздействия внешних условий на «действия и привычки» животных. В 1807 г. А. Гумбольдт. опубликовал работу «Идеи географии растений», где показал влияние климатических условий на распространение растений. Многотомная работа Альфреда Брема «Жизнь животных» вывела представления о среде обитания животных на новый уровень. Среди исследователей XIX в., стоявших у истоков экологии, можно также назвать П.С. Палласа, К. Рулье, К. Глогера.
Влияние теории Дарвина на развитие экологии
Обобщить теоретические достижения предшественников-биологов удалось в середине XIX в. Чарльзу Дарвину. На него сильно повлияли взгляды Линнея, из которых он почерпнул понятия о природном равновесии и борьбе за существование. Дарвин заложил основы современных систематики, морфологии, физиологии. организмов.
Считается, что термин «экология» в научный обиход первым ввел Эрнст Геккель в 1866 г. Он исследовал дружественные и враждебные взаимоотношения животных с биологическими объектами. Экология с этой точки зрения - изучение взаимоотношений, порождающих дарвиновскую борьбу за существование.
Зарождение отраслей экологии.
Сформировавшись с отдельную науку, экология начала быстро развиваться. Вскоре в ней выделился особый раздел - аутоэкология, изучавший взаимоотношения отдельных организмов с окружающей его средой. Такие знания получили практическое применение для выработки биологических методов борьбы с агровредителями, переносчиками болезней, паразитами, инфекциями.
В 1877 г. Карл Мебиус (1825 – 1908 гг.) ввел в научный оборот понятие биоценоза. Он предложил это название для органических сообществ, а также раскрыл закономерности их формирования и развития (биоценология).
Еще один раздел экологии - синэкология, или биоценология, исследует взаимодействие уже не отдельных особей, а целых экосистем со средой. Термин был утвержден на брюссельском III Международном ботаническом конгрессе, состоявшемся в 1910 г.
В 1920-30-е гг. усилия экологов были направлены на изучение популяций и биологических сообществ. Разрабатывались математические модели увеличения их численности, а также методы практической оценки динамики популяций (уравнения А. Лотки, В. Вольтера, принцип исключения Гаузе, «пирамида чисел», «цепь питания», «пирамида биомасс»).
В середине 1920-х гг. В.И. Вернадский написал книгу «Биосфера» о взаимосвязи природы и человека. Биосфера впервые была представлена как единая система, населенная и управляемая биотой - живым веществом планеты.
В 1935 г. экологом Артуром Тенсли было предложено понятие "экосистема".
Современная экология: изучение и преодоление антропогенных проблем
Ко второй половине XX в. ученые стали обращать пристальное внимание на необходимость ограничения бездумного вмешательства человека в природные процессы. К этому времени появились знания, давшие возможности не только изучать, но решать экологические проблемы.
Экология в XX-XXI вв. стала не только наукой, но и мощным вектором общественной жизни. Повсеместно возникли движения "зеленых". Поначалу в своих усилиях защитить окружающую среду они нередко впадали в "алармизм", руководствовались упрощенными лозунгами, такими как «Не рубить лес», «Не убивать пушных зверей», «Не строить химические заводы», «Закрыть электростанции». Однако накопившиеся в современном мире социально-политические проблемы требуют более взвешенных, научных экологических подходов. Для повышения уровня жизни необходимо развитие технологий. Стало понятно, что развитие науки и техники может дать новые способы экологически чистого производства и получения чистых продуктов. Этому способствует создание замкнутых циклов производства, эффективных систем отчистки, и, не в последнюю очередь, просветительская деятельность.
В 1961 г. Ф. Крик, Л. Барнет, С. Беннер, Р. Уото-Тобин раскрыли природу генетического кода, а в 1966 г. М. Ниренберг, М. Очоа, Х. Корана расшифровали его. Эти работы сильно повлияли на дальнейшее исследование процессов жизни.
Основоположниками теории систем, давшей толчок количественному подходу к исследованию экологических проблем, являются П. Пэттен, Ван Дайн, Ю. Одум, Ф. Хатчинсон, Р. Маргалефф, К. Уатт и др. В изучающие механизмы воздействия техногенеза на биосферу внесли вклад К.Д. Чубанов, С.А. Сергейчик, Ю.З. Кулагин, Г.М. Илькун, В.П. Тарабрин, А.А. Сергейчик, И.А. Шобанова и др.
В последние десятилетия XX в. экология превратилась в массовую науку, что потребовало издания учебной литературы. Вклад в создание такой учебной базы внесли М.С. Гиляров, А. Пирс, Ч. Элтон, В. Шелфорд, В. Мак-Дугол, Ф. Клементс, Г.И. Поплавский, А.П. Шенников, Б.Г. Иогансен, Н.П. Наумов, С.С. Шварц, Ю. Одум и другие ученые.
В период 1964 –1974 гг. интернациональным сообществом исследователей была проведена работа над формированием Международной биологической программы (МБП), направленной на долгосрочное изучение биопродуктивности живых сообществ. Результаты были опубликованы в трехтомнике «Ресурсы биосферы» (1975 – 1976 гг.). В 1972 г. как символ необходимости совместных международных усилий в борьбе за охрану окружающей среды была проведена Первая международная конференция ООН по проблемам окружающей среды.
