16 Март 2011

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО КУРСУ «ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ»




Поэтому при рассмотрении экологии нельзя забывать об этих двух тенденци-ях: рассматривать экологию как научное обоснование программных целей различных политических партий, спекулирующих на борьбе за охрану ок-ружающей среды, или всё же рассматривать экологию как науку, функционирующую на стыке нескольких естественных наук и позволяющую обеспечить рациональное поведение современного человека в окружающем его мире с учётом проблем взаимодействия промышленного производства и природы. В качестве характерного примера можно привести точку зрения видного американского эколога Юджина Одума, согласно которому экология имеет дело специально с биологией групп организмов и функциональными процессами на земле, в океане и пресных водах, вследствие чего лучше рассматривать её как науку о структуре и функциях природы. Существует и более обобщающая позиция, согласно которой содержание науки экологии составляет совокупность всех проблем взаимодействия общества и природы, взятая в их научном отражении. По этому поводу можно привести следующее замечание советского эколога С. С. Шварца, который писал, что экология, возникшая более 100 лет назад как учение о взаимосвязи «организм — среда… на наших глазах становится теоретической основой поведения человека индустриального общества в природе».
1.1.4. Объекты изучения экологии
Лучше всего можно определить содержание современной экологии, исходя из концепции уровней организации, которые составляют своеобразный «биологический спектр» (см. рис. ниже).
Ген, клетка, орган, организм, популяция и сообщество — основные уровни организации жизни; в «биологическом спектре» они расположены в иерархическом порядке — от малых систем к крупным. Причём теоретически этот спектр можно продолжить до бесконечности в обе стороны.
На каждом уровне в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают характерные функциональные системы. Под системой понимается упорядочено взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое.

Экология изучает, главным образом, те системы, которые расположены в правой части этого спектра, то есть системы выше уровня организма.
В экологии значение термина «популяция», первоначально обозначавшего группу людей, расширено и обозначает группу особей любого вида организмов. Сообщество в экологическом смысле включает все популяции, занимающие данный участок. Сообщество и неживая среда функционируют совместно, образуя экологическую систему, или экосистему. Сообществу и экосистеме приблизительно соответствуют часто употребляемые в европейской и русской литературе термины биоценоз и биогеоценоз (жизнь и земля, функционирующие вместе):
сообщество биоценоз
экосистема биогеоценоз.
Биом — удобный и широко используемый термин, обозначающий крупную региональную или субконтинентальную биосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта, например, «биом лиственных лесов умеренного пояса».
Самая крупная и наиболее близкая к идеалу в смысле «самообеспечения» биологическая система, которую мы знаем, — это биосфера, или экосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой Земли как единое целое, которая поддерживается как система в состоянии устойчивого равновесия, получая поток энергии от Солнца и пере-излучая эту энергию в космическое пространство.
Под устойчивым равновесием понимается способность саморегулируемой системы возвращаться в исходное положение, по крайней мере после небольшого отклонения.
1.1.5. Системность в экологии
Экология — это системная дисциплина, она изучает природные системы. Система каких-либо компонент отличается от тривиального механистического объединения этих же компонентов тем, что в системе у этих компонентов возникают качественно новые свойства, отсутствующие у этих компонент, рассмотренных поодиночке. Эти новые системные свойства принято называть эмерджентными.
Эмерджентные свойства, свойства экологического уровня или экологической единицы нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Отсюда следует принцип эмерджентности, за-ключающийся в том, что свойства целого невозможно свести к сумме свойств его частей. Хотя данные, полученные при изучении какого либо уровня, помогают при изучении следующего, с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом следующем уровне; он должен быть изучен не-посредственно.