Определение экологии. Основы экологии

Часто наука идет вразрез с религией и "бытовым" знанием. Наука предлагает человеку действительно хорошо разобраться в изучаемом явлении и получить качественные и проверенные данные. Поговорим немного о науке экологии.

Предмет изучения экологии

Что изучает экология? Экология - это особый раздел общей биологии. Она изучает взаимодействие живых организмов, их приспособление к жизни друг с другом. Также в экологии изучается характер связи и зависимости живых существ от условий их существования.

Известно, что в ходе эволюции самые приспособленные виды выживают с помощью того, что умеют адаптировать себя к условиям окружающей среды. Этот закон выживания касается абсолютно всех живых организмов без исключения. Теорию естественного отбора создал и разработал Чарльз Дарвин.

Виды науки экологии

Экология охватывает большой круг вопросов. Прежде всего, изучению подвергаются факторы среды и комплексы этих факторов. Дается ответ на вопрос о том, каким образом какие-то элементы среды могут влиять на жизнь вида и к каким приемам адаптации они приводят. В качестве основных факторов выделяют такие, как физико-химический (температура, свет, влажность, осадки, ветер, почва и т. д.), биотический фактор (влияние организмов и видов друг на друга), антропогенный (влияние человеческой деятельности на жизнь природы). Вот что изучает экология.

Второй блок науки экологии занимается изучением популяций растений и животных. Популяции определяют как некую группировку особей одного вида, которые живут на одной территории и используют ее ресурсы. Также особи обладают одним органическим строением и биологическими свойствами.

И третий раздел экологии называют биоценология. Этот раздел занимает очень важное место в экологии. Он занимается изучением целых растительных и животных сообществ. Эти большие образования состоят из популяций разных видов.

Жизнь и внешний облик любого животного определяют условия пребывания, в которых животное оказывается. Все разнообразие форм жизни на Земле сформировалось благодаря разным местам обитания. Скажем, крот не нуждается в хорошем зрении, так как он живет под землей. Ему, скорее, лучше подойдут хорошие обонятельные способности. А вот обитателям неба, например, орлам, просто необходим острый глаз, способный видеть жертву с расстояния в несколько километров. Таким образом, в небе нужны крылья, ну а под землей - гладкая шерсть, которая может легко скользить в почве. Вот что изучает экология.

Деятельность экологов

Ну а чем занимаются сами ученые-экологи? Основная площадка их деятельности - это сама природа. Экологи выбираются в экспедиции, где исследуют все интересующие их факторы. Они изучают жизнь растений и животных в различных условиях, плотность и характер заселения видами разных территорий, пытаются выделить закономерности влияния факторов среды на животных и растения, проводят количественные расчеты, детально изучают популяции и большие сообщества. Несомненно, им есть чем заняться. Обычно экспедиции могут достигать нескольких месяцев по времени проведения. Но зачастую, и этого очень мало, чтобы успеть изучить все, что нужно.

Техническое оснащение экологов поразит фантазию даже самых ярых поклонников шпионских и детективных фильмов. На их вооружении находятся самолеты, вертолеты, автомобили повышенной проходимости, различные высокоточные приборы замера синтеза растений, термометры, действующие на расстоянии, эхолокаторы, радиотрекеры, приборы ночного видения и многое-многое другое. Вот что изучает экология.

Наука экология занимает важнейшее место в системе всех естественно научных направлений знания. Данные, которые получены экологами, могут использоваться в целях повышения качества жизни нашей планеты в целом. Таким образом, экология позволяет понять нашу планету, законы ее природы и роль влияния человека на Землю. Насколько мы портим или, наоборот, улучшаем жизнь нашей родной планеты? Вот на какой вопрос может ответить экология.

«Экологи требуют то», «экологи требуют это», «экологи борются за….» - в последние годы подобное приходится слышать особенно часто. Кто же они такие – эти экологи и, почему всегда так решительно настроены бороться и требовать? Что за наука вообще такая – экология?

Наверняка, многие из вас скажут, что и так всё знают, мол экология – это наука, изучающая состояние окружающей среды. На самом деле – всё гораздо сложнее: смысл, который несёт в себе эта фундаментальная дисциплина – гораздо глубже, нежели просто изучение определённых процессов. Экология изучает связь всех земных живых организмов (человека, естественно, тоже) между собой, а также - со средой их обитания.

Почему в наши дни так много говорят о важности данной науки? Да потому, что, не научись человечество соблюдать все её законы сегодня, завтра мы можем оказаться на грани экологической катастрофы. Однако обо всём – по порядку.

Дословное значение термина экология звучит так – наука о местах обитания (греч. «ой кос» – родина, жилище; «логос» - наука).. Кстати, данная наука – относится к разряду молодых, т.к самостоятельной она стала только в начале прошлого столетия. Своё столь стремительное развитие она получает за счёт роста численности населения нашей планеты и, соответственно – всё большего влияния человека на окружающую среду и всех её обитателей.

Как мы уже говорили выше, экология устанавливает взаимосвязь между всеми видами живых организмов и окружающей средой, то есть занимается изучением вопросов влияния определённых факторов на жизнь определённого вида. Факторы, способные повлиять на привычный уклад жизни организмов, разделяют на физико-химические, биотические и антропогенные.

С физико-химическими, всё более или менее понятно, это – температурный режим, уровень влажности и освещённости, состояние почвы, погодные условия, количества выпавших осадков и т.д. Что представляют собой другие факторы?

Биотические, это – результат воздействия живых организмов друг на друга.

Антропогенные – влияние жизнедеятельности человека на окружающую среду. Это помогает нам, людям, определить свою роль в окружающем мире и сделать соответствующие выводы: как рационально использовать природные ресурсы (запасы некоторых из них, к слову – крайне скудны). Нет никаких сомнений: когда человек вмешивается в природу, не зная элементарных экологических правил, это приводят к необратимым природным процессам, последствия которых непредсказуемы. И примеров тому – уйма.

Для того, чтобы установить всю это взаимосвязь необходимо доскональное изучение всех процессов жизнедеятельности и природных явлений. Поэтому, данная наука объединяет в себе много поднаук. Экология животных и растений, морей и океанов, лесов и степей, экология городов и человека, есть даже атмосферная и космическая экология, и это - далеко не все экологические поднауки. Сама экология тесно связана с такими дисциплинами, как ботаника и зоология.

Не трудно догадаться, что является рабочей площадкой экологов. Это вся окружающая нас среда. А предметы для изучения – растения, животные, человек и среда обитания всех форм жизни на земле. К слову для этого, мало одних только знаний. Для этого необходимо и хорошее техническое оснащение, начиная от различных термометров и измерительных приборов, заканчивая внедорожниками и вертолётами.

Какую роль играют знания и открытия в области экологии для каждого из нас? Огромную! Ведь именно благодаря этой науке удаётся понять, как устроена жизнь на Земле, что мы можем и должны сделать для того, чтобы она продолжалась.

Завершить наше поверхностное знакомство с наукой экологией, хотелось бы, назвав её основные признаки, сформулировал которые в своё время известный биолог Барри Коммонер:

«Всё связано со всем. Всё должно куда-то деваться. Ничто не даётся даром. Природа знает лучше…»

Экология – это наука о взаимодействии растительного, животного мира и человечества между собой и окружающей средой.

Что изучает экология ? Объектами изучения экологии могут быть отдельные популяции, роды, семейства, биоценозы и т.д. При этом исследуются взаимоотношения разных организмов и их действие на природные системы.

Проблемы экологии

Главными проблемами экологии являются:

• Истребление флоры и фауны;
• нерациональная добыча полезных ископаемых;
• загрязнение мирового океана и атмосферы;
• истощение озонового слоя;
• сокращение плодородных земель;
• уничтожение природных ландшафтов.

История развития экологии

На вопрос: «Что такое экология?» пытались ответить еще задолго до нашей эры, когда впервые люди начали задумываться об окружающем мире и взаимодействии человека с ним. Эту тему затрагивали в своих трактатах древние ученые Аристотель и Гиппократ.

Термин «экология» предложил в 1866 году немецкий ученый Э.Геккель, который описывал взаимоотношения живой и неживой природы в своем труде «Всеобщая морфология».

Этапы развития

Выделяют 4 этапа развития экологии

Этап I . Первый этап связан с работами древних философов и их учеников, которые собирали информацию об окружающем мире, изучали основы морфологии и анатомии.

Этап II . Второй этап начался с приходом в науку термина «экология», в этот период активно трудился Дарвин, с его эволюционной теорией, природным отбором, которые стали центральными вопросами для экологической науки тех времен.

Этап III . Третий этап характеризуется накоплением информации, ее систематизацией. Вернадский создает учение о биосфере. Появляются первые учебники и брошюры по экологии.

Этап IV . Четвертый этап продолжается до сих пор и связан с массовым распространением экологических принципов и законов во всех странах. Проблемы экологии стали насущным вопросом международного значения. Сейчас экология занимается изучением этих проблем и поиском оптимального решения.

Основные экологические законы были сформулированы Барри Коммонером, и звучат так:

Первый закон — все связано со всем.

Действия человека всегда отражаются на состоянии окружающей среды, принося вред или пользу. В дальнейшем по закону обратной связи это влияние скажется и на человеке.

Второй закон — все должно куда-то деваться.

Очень остро стоит вопрос об утилизации отходов. Этот закон подтверждает, что недостаточно просто создать свалки для мусора, нужно разрабатывать технологии для его переработки иначе последствия будут непредсказуемы.

Третий закон — природа «знает» лучше.

Не нужно пытаться перестроить природу под себя, массовые вырубки деревьев, высушивание болот, попытки управлять природными явлениями не приводят ни к чему хорошему. Все, созданное до человека, прошло немало испытаний на пути эволюции и только немногие смогли дожить до наших дней, поэтому не стоит всякий раз вмешиваться в окружающий мир для удовлетворения своих потребностей.

Четвертый закон — ничто не дается даром.

Этот закон напоминает человеку, что нужно рационально использовать природные ресурсы. Экономя на охране окружающей среды, человечество обречено на болезни, которые вызваны ухудшением качества воды, воздуха, еды.

Задачи экологии

1. Изучение влияния окружающей среды на жизнь организмов, которые в ней обитают.
2. Изучение роли человека и его антропогенного воздействия на природные системы.
3. Исследование адаптационных механизмов к меняющимся условиям среды.
4. Сохранение целостности биосферы.
5. Разработка рациональных планов по использованию природных ресурсов.
6. Составление прогноза неблагоприятных последствий для окружающей среды при антропогенном влиянии.
7. Защита природы и возобновление утраченных природных систем.
8. Пропаганда среди населения культуры поведения, бережливого отношения к природе.
9. Разработка технологий, которые смогут решить основные проблемы экологии – загрязнение воздуха, водоемов, накопление не переработанного мусора.

Как влияет экология на человека?

Существует три вида влияния окружающей среды на человеческий организм:

• Абиотическое – действие неживой природы.
• Биотическое – влияние живых существ.
• Антропогенное – последствия человеческого воздействия.

Благоприятное воздействие на человека оказывает свежий воздух, чистая вода, умеренное количество ультрафиолета. Наблюдение за животными, дружба с ними приносит эстетическое удовольствие.

Неблагоприятное влияние в основном связано с деятельностью самого человека. Загрязненный химическими, токсическими веществами воздух наносит весомый ущерб здоровью. Удобрение почвы, уничтожение вредителей культур ядовитыми средствами, внесение стимуляторов роста негативно сказываются на состоянии почвы, как следствие мы употребляем продукты с высоким содержанием токсинов, что ведет к развитию патологии ЖКТ.

Почему нужно сохранять экологию?

Нас окружает современная техника, которая делает жизнь легче и комфортнее. Каждый день мы пользуемся транспортом, мобильными телефонами и многими другими вещами, которые постепенно разрушают окружающую среду. В дальнейшем это сказывается на здоровье населения и продолжительности жизни.

Сегодня экология находится в тяжелом состоянии: природные ресурсы на исходе, многие виды животных и растений на гране вымирания, все чаще идут кислотные дожди, увеличивается число озоновых дыр и т.д.

Такая неблагоприятная обстановка ведет к изменениям в экосистемах, целые ареалы стают непригодными для проживания людей и животных. Растет количество онкозаболеваний, сердечных патологий, расстройств нервной системы, органов дыхания. Все чаще рождаются дети с врожденными пороками, хроническими заболеваниями (бронхиальная астма, аллергии).

Человечество должно задуматься как можно скорее о своем вредоносном влиянии на окружающий мир и начать решать глобальные экологические проблемы. Человек не может прожить без кислорода и пяти минут, но каждый день воздух все больше загрязняется людьми: выхлопными газами, отходами от промышленных предприятий.

Водный дефицит приведет к вымиранию всего животного и растительного мира, изменению климата. Чистая вода необходима и человеку, который может умереть от обезвоживания или возбудителей серьезных заболеваний, что передаются через воду.

Поэтому каждому человеку необходимо заботится об окружающей среде, начиная с уборки двора, улицы, проверки технического состояния автомобиля, соблюдения правил утилизации отходов. Люди должны перестать разрушать свой собственный дом, иначе угроза исчезновения жизни на планете станет реальной.

1.Природные условия жизни организмов

Климат и природные ресурсы определяют структуру, количественный и качественный состав биологических сообществ. К природным ресурсам относятся земля, вода, растения, животные, полезные ископаемые и многое другое. Природные катастрофы нарушают сформировавшееся течение жизни. Иногда жизнь начинает развиваться в другом направлении. К природным катастрофам относятся землетрясения, извержения вулканов, наводнения, ураганы, оползни и обвалы.

2.Взаимоотношения живых организмов и их сообществ между собой и со средой обитания

В природе устанавливается равновесие между различными видами живых организмов, например, между травоядными животными и растениями, хищниками и травоядными.

3.Изменения условий жизни под влиянием антропогенных факторов

Человек вырубает леса, распахивает землю, возводит плотины на реках, строит заводы... Подобная деятельность резко изменяет природные условия жизни и загрязняет окружающую среду. Это пагубно отражается на всех живых организмах, в том числе и на человеке.

I. Экологические факторы

1. Условия и ресурсы среды

Ресурсы среды - природные объекты и явления, используемые для прямого и непрямого потребления

Фотосинтез - процесс превращения зелеными растениями, водорослями и и некоторыми бактериями лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органического вещества.

Закон экологического оптимума В.Шелфорда: ограничивающий фактор процветания организма может быть как минимумом, так и максимумом экологического фактора, диапазон между которыми определяет пределы толерантности 4 организма к данному фактору.

Толерантность - способность организма выносить отклонения экологических факторов среды от оптимальных для него значений. Организмы с широким диапазоном толерантности обозначаются приставкой "эври-" , а с узким диапазоном - приставкой "стено-" ,например:

Стенобионт - организм, требующий строго определенных условий среды. Пример: форель не может переносить большие колебания температур.

Эврибионт - организм, способный жить в различных, порой резко отличающихся друг от друга условиях среды. Пример: волк живет во всех географических зонах.

Условия и ресурсы 1 среды - взаимосвязанные понятия. Они характеризуют среду обитания организмов. Условия среды обычно определяют как экологические факторы, оказывающие влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ. Экологические факторы очень многообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Условно все факторы среды подразделяются на три основные группы.

В последнее время слово "экология" стало очень популярным; наиболее часто его употребляют, говоря о неблагополучном состоянии окружающей нас природы. Иногда этот термин используют в сочетании с такими словами, как "общество", "семья", "культура", "здоровье". Неужели экология столь обширная наука, что способна охватить большинство проблем, стоящих перед человечеством? Можно ли дать конкретный ответ на вопрос -- что же изучает эта наука?

С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Он всегда находился в тесной зависимости от растительного и животного мира, от их ресурсов и был вынужден повседневно считаться с особенностями распределения и образа жизни зверей, рыб, птиц и др. Конечно, представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и были не всегда осознанными, но с течением времени именно они послужили источником накопления экологических знаний.

Уже в самых древних рукописях не только упоминаются различные животные и растения, но приведены и некоторые сведения об их образе жизни, о значении окружающей среды обитания для организмов, в том числе и для человека.

Термин экология был предложен в 1866 г. немецким биологом Эрнстом Геккелем. Слово "экология" (от греч. ойкос -- дом, жилище, родина и логос -- наука) означает дословно"наука о доме, о месте своей жизни". В более общем смысле экология -- это наука, изучающая взаимоотношения организмов с окружающей их средой обитания (в том числе многообразие взаимосвязей их с другими организмами и сообществами).

В качестве самостоятельной науки экология оформилась лишь в XX в. А по-настоящему большое значение экологии как науки стали понимать недавно. Этому есть объяснение, которое связано с тем, что рост численности населения Земли и усиливающееся воздействие на природную среду поставили человека перед необходимостью решать ряд новых жизненно важных задач. Человеку надо знать, как устроена и как функционирует окружающая его природа. Экология как раз и изучает эти проблемы.

Идеи экологии как фундаментальной научной дисциплины имеют очень важное значение. И если мы признаём актуальность этой науки, нам надо научиться правильно пользоваться ее законами, понятиями, терминами. Ведь они помогают людям определять свое место в окружающей их среде, правильно и рационально использовать природные богатства.

Во второй половине XX в. происходит своего рода "экологизация" современных наук. Это связано с осознанием огромной роли экологических знаний, с пониманием того, что деятельность человека зачастую не только наносит вред окружающей среде, но, воздействуя на нее негативно, изменяя условия жизни людей, угрожает самому существованию человечества.

Если в период своего возникновения экология в основном изучала взаимоотношения организмов со средой и была составной частью биологии, то современная экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук. Среди них прежде всего биология (ботаника и зоология), география, геология, физика, химия, генетика, математика, медицина, агрономия, архитектура.

В настоящее время в экологии выделяют такие научные отрасли, как популяционная экология, географическая экология, химическая экология, промышленная экология, экология растений, животных, человека. В основе всех направлений современной экологии лежат фундаментальные биологические идеи об отношениях живых организмов с окружающей их средой.

Природа гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить. Первый закон экологии гласит: "Что бы мы ни делали в природе, все вызывает в ней те или иные последствия, часто непредсказуемые" .

Следовательно, результаты нашей деятельности можно предвидеть, только всесторонне проанализировав ее влияние на природу. Для экологического анализа необходимо привлечь знания различных наук, чтобы понять, каким образом происходит воздействие человека на окружающую среду, и найти те пределы изменения условий, которые позволяют не допускать экологического кризиса. Таким образом, экология становится теоретической основой для рационального использования природных ресурсов.

Современная экология -- универсальная, бурно развивающаяся, комплексная наука, имеющая большое практическое значение для всех жителей нашей планеты. Экология -- наука будущего, и возможно, само существование человека будет зависеть от прогресса этой науки.