Корсак М.Н., Мошаров С.А. и др. Учебное пособие по экологии. Под ред. С.В.Белова (2006), страница 5

Под системой в данномслучае, понимается вся совокупность элементов, находящихся в разнообразныхвзаимоотношениях друг с другом и образующих определенную целостность, т. е.структурно-функциональное единство.К 30-м годам XX в. изучение живых систем, сообществ организмов, отдельных организмов и их частей позволило ученым сформулировать ключевые принципы системного мышления. Первый и наиболее общий принцип системногомышления заключается в переходе от изучения частей к изучению связей, объединяющих отдельные части в единое целое.Для системного подхода чрезвычайно важны не только сами объекты исследований, но и сложнейшие сети взаимоотношений между ними, создающиецелое (систему).

В результате существования подобных взаимоотношений целоевсегда больше суммы его частей.Предметом экологии является структура связей между элементами экосистем - живыми организмами разного уровня организации (отдельные организмы,популяции, сообщества) - и средой их обитания.Уровни организации живой материи.

Живые организмы обладают рядомпризнаков, которые отсутствуют у неживых систем: единство химического со-става - 98 % химического состава приходится на углерод, кислород, азот и водород;обмен веществ и энергии - использование внешних источников энергии ввиде пищи, света и пр. Основу обмена составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы синтеза (ассимиляции) и разрушения (диссимиляции) органических веществ;самовоспроизведение и наследственность, в основе которых лежит способность к образованию новых биологических молекул и структур в организме в соответствии с наследственной информацией, содержащейся в дезоксирибонуклеиновых кислотах (ДНК).Помимо указанных признаков живые организмы характеризуются изменчивостью, создающей разнообразный материал для отбора наиболее приспособленных организмов; способностью к росту и развитию, а также раздражимостью,т.е.

ответной реакцией живых организмов на внешнее воздействие.Для живой материи характерны различные уровни ее организации: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный - между которыми существует сложное иерархическое соподчинение. Рассмотрим основные характерные особенности указанных уровней организации живой материи.Молекулярный уровень. Каждый организм, как бы сложно он ни был устроен, состоит из различных биологических макромолекул: нуклеиновых кислот,белков, жиров, углеводов и других важных органических веществ.

На этом уровнепроходит граница между живым и неживым, начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ, превращение энергии, передачанаследственной информации и пр.Клеточный уровень. Все организмы структурно состоят из клеток - элементарных структурных единиц, имеющих сходное строение. Клетки обладают всемисвойствами живой системы: они осуществляют обмен веществом и энергией, растут, размножаются, реагируют на внешние раздражители.Организменный уровень. Элементарной единицей этого уровня являетсяособь. Как бы ни различались организмы между собой, все они состоят из клеток,объединенных в ткани, из которых состоят органы.

Организм представляет собойгораздо более сложную живую систему, которая способна активно поддерживатьупорядоченность внутренних структур, реагировать на изменения окружающейсреды и приспосабливаться к среде обитания.Популяциоино-видовой уровень - совокупность однородных организмов,связанных единством происхождения, образом жизни и местом обитания (т.

е. организмы одного биологического вида). На этом уровне выделяются популяции относительно изолированные группы организмов одного вида, занимающие определенную территорию.Биогеоценотическийилиэкосистемныйуровень.Биогеоценоз-совокупность организмов разных видов и факторы среды их обитания. На этомуровне действуют законы межвидовых отношений. В результате взаимодействиябиоценоза и окружающей среды образуется экологическая система {экосистема).Биосферный уровень.

Биосфера - совокупность всех экосистем (биогеоценозов) на планете Земля со всеми сложными связями и взаимоотношениями междусоставляющими их частями.Основное содержание современной экологии - изучение количественныхзакономерностей взаимоотношений организмов друг с другом и окружающейсредой на популяционном, биоценотическом и биосферном уровнях.Основные задачи экологии. Их можно сформулировать следующим образом:1) изучение общих закономерностей взаимодействия живых организмовмежду собой и окружающей средой;2) исследование особенностей взаимодействия между популяциями организмов и различными типами биологических сообществ разных географическихзон;3) исследование закономерностей формирования и изменения структурнофункциональной организации сообществ и экосистем в процессе их исторического развития;4) изучение пределов устойчивости природных экосистем и закономерностей их адаптации к антропогенному воздействию.Наука экология подразделяется на общую и прикладную.Общая экология - наука о наиболее общих закономерностях взаимоотношений организмов и их сообществ со средой обитания.

Она включает в себятакие разделы, как экология особей (аутэкология), экология отдельных популяций (популяционная экология), учение об экосистемах (синэкология), учение обиосфере (глобальная экология). В настоящее время экология человека выделяетсяв самостоятельный раздел общей экологии, что связано со специфическими связями между человеком и средой его обитания. Социальная экология как составнаячасть экологии человека представляет собой комплекс научных отраслей, в которые входит изучение связи человека с природной и социальной средой его обитания.Прикладная экология - раздел экологии, посвященный изучению процессов антропогенного влияния на природную среду и последствий этоговлияния. К ней относятся инженерная и сельскохозяйственная экология; промысловая экология; медицинская экология; охрана природы; экологическая экономики природопользования.Экология, как и всякая наука, имеет два аспекта.

Первый -это стремление кпознанию закономерностей развития природы, второй - применение полученныхзнаний для решения проблем, связанных с сохранением окружающей среды.Стремительное повышение значимости экологии в современной жизни объясняется тем, что ни один из практических вопросов природопользования (строительство новых промышленных объектов, разработка и использование природных ресурсов, сельскохозяйственное производство) нельзя правильно решить без учета ипрогноза возможных негативных изменений существующих фундаментальныхсвязей между живыми и неживыми компонентами природы.

Только фундаментальные экологические знания могут обеспечить создание научной основы рациональной и экологически безопасной эксплуатации природных ресурсов. Пренебрежение законами, составляющими основу функционирования и сбалансированности естественных природных процессов в биосфере, приводит к серьезным, порой катастрофическим последствиям для природы и человека.В качестве примера можно привести известный случай проявления так называемой болезни Минамата.

В 50-е годы XX в. в японскую бухту Минамата вбольшом количестве сбрасывались сточные воды азотного завода, содержащиеионы ртути. Предполагалось, что разбавленные в морской воде стоки не будутпредставлять никакой опасности для человека и природы. Однако в морской бухте в результате жизнедеятельности микроорганизмов образовалось значительноболее токсическое соединение - метилртуть, которое активно включалось в пищевые цепи «мелкие водные организмы - рыба - пища человека» с возрастаниемконцентрации метилртути в конечных звеньях (эффект биоаккумуляции). В результате при незначительной начальной концентрации ионов ртути в морской воде рыба, попадавшая на стол рыбакам, была уже отравлена метилртутью.

И только гибель нескольких десятков и заболевание сотен людей заставили власти потребовать, чтобы фирма, сбрасывавшая в бухту стоки с ртутью, признала своювину и выплатила компенсацию пострадавшим.В истории развития экологии выделяют четыре этапа:• накопление знаний о жизни организмов и взаимоотношениях растений иживотных в окружающей их среде;• создание экологического направления в границах ботанической географиии зоогеографии в первой половине XIX в.;• формирование экологии растений и животных как науки об адаптации вовторой половине XIX и в начале XX в.;• становление экологии как общебиологической науки, объектом исследования которой являются экосистемы различных уровней, начиная с 30-х годовXX века.Одновременно с развитием человеческого общества накапливались данныео разнообразии живых существ, обитающих на Земле, и взаимоотношениях растений и животных.

Даже первобытные люди уже имели представление о животных, их поведении и образе жизни. Первые попытки обобщить имеющуюся информацию о различных живых организмах отражены в работах античных философов. Так, Аристотель описал свыше 500 видов животных и рассказал об их поведении, о зимней спячке рыб, перелетах птиц, строительной деятельности животных, паразитизме кукушки и т.

д. Теофраст привел сведения о зависимостиформы и особенностей роста растений от почвы и климата.Великие географические открытия в эпоху Возрождения и колонизация новых территорий послужили толчком к развитию систематики, описанию растенийи животных, их внешнего и внутреннего строения. В XVIII в.

в зоологии и ботанике начали появляться элементы нового подхода к изучению организмов - их образ жизни изучали в природных условиях. Так, Ж. Бюффон изучал проблемывлияния внешних условий на строение животных. Ж.Б. Ламарк создал эволюционное учение, согласно которому прежде всего под влиянием внешних условийпроисходит эволюция животных и растений. В первой половине XVIII в. в работах С.П. Крашенинникова, И.И. Лепехина, П.С. Палласа и других русских географов и натуралистов указывалось на взаимосвязанные изменения климата, растительности и животного мира в разных частях России.В начале XIX в.

экологическое мышление продолжало развиваться, чемуспособствовало появление биогеографии. Профессор Московского университетаК.Ф. Рулье (1814-1858 гг.) пропагандировал необходимость изучения и объяснения жизни животных их сложных взаимоотношений с окружающим миром. Трудего ученика Н.А. Северцева «Периодические явления в жизни зверей птиц и гадовВоронежской губернии» (1855 г.) был первым в России глубоким экологическимисследованием животного мира отдельного региона.Большую роль в развитии естествознания, в частности экологии, сыгралакнига Ч.

Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород, в борьбе за жизнь», напечатанная в 1859 г., вкоторой показано, что «борьба за существование» в природе приводит к естественному отбору, т. е. является движущим фактором эволюции. Менее чем через10 лет Э. Геккель первым в своей работе употребил термин «экология», которыйлишь к концу XIX в. вошел в научный оборот.

Во второй половине XIX в. содержание экологии заключалось только в изучении образа жизни животных и растений и их адаптации к климатическим условиям. В 1877 г. К. Мёбиус обосновалпредставление о биоценозе как о закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды.В первой половине XX в. вопросами взаимоотношений живых организмов сокружающей средой занимались специалисты в области ботаники, зоологии, почвоведения, географии, палеонтологии, геохимии и др.

Вместе с тем авторы работв этих отраслях знаний не считали свои исследования относящимися к областиэкологии. В 1935 г. А. Тенсли ввел в научный оборот понятие «экосистема», а в1942 г. В.Н. Сукачев обосновал понятие «биогеоценоз». В 1942 г. Р. Линдеманпредложил основные методы расчета энергетического баланса экосистем, которые позволили ученым разных стран подсчитывать максимальную биопродуктивность всей планеты, т. е. природный фонд органического вещества, находящийсяв распоряжении человечества, и максимально возможные нормы изъятия биопродукции для нужд растущего населения Земли.На современном этапе развития экологии методологической основой исследований служит целостный, интегрированный подход на биосферном уровне,предложенный выдающимся русским ученым В.И.