ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

Экология и цивилизация

В соответствии с современной гипотезой Большого Взрыва Вселенная образовалась примерно 14 млрд земных лет назад. К такому выводу ученые пришли, определив скорость «разбегания» галактик. Экстраполяция приводит к удивительному результату: около 14 млрд лет назад вся Вселенная была сосредоточена в очень малой области с плотностью 1011—1012 кг/м3, соответствующей плотности атомного ядра. По каким-то причинам эта «капля» пришла в неустойчивое состояние и взорвалась. Последствия этого взрыва наблюдаются и сейчас как разлет системы галактик. При этом возникли масса, энергия, пространство и время. Вместе с рождением этих субстанций появились законы физики, поэтому физика не рассматривает вопросы о том, что предшествовало началу начал [62, с. 88].

Современная астрономия и астрофизика имеет ряд веских аргументов в пользу космогонической теории создания звездных систем путем конденсации облаков газопылевой межзвездной среды. Этот процесс продолжается и в настоящее время. По оценкам астрофизиков, возраст Солнца около 5 млрд лет, а Земли — 4,5—4,7 млрд лет.

Следует отметить, что на ранних этапах развития Вселенная качественно отличалась от современного состояния. Тогда не было ни звезд, ни галактик и, конечно, не было жизни. За прошедший период произошел грандиозный процесс эволюции Вселенной от простого к сложному. Такое же направление имеет и эволюция Земли. Модель космической хронологии, предложенная американским планетологом К. Саганом (с дополнениями и изменениями авторов), представлена в табл. 1.1. Все время существования Вселенной представляется некоторым виртуальным «космическим годом», при этом одна секунда космического года равна примерно 634 земным годам.

Как отмечают исследователи, в истории Земли было два экологических кризиса. Первый экологический кризис произошел примерно 3,8—3,5 млрд лет назад, когда на смену хемотрофным бактериям (архебактериям), существующим за счет энергии химических реакций, пришли фотосинтезирующие цианобактерии (сине-зеленые водоросли), питающиеся неорганическими веществами и использующие энергию Солнца. В результате произошла коренная перестройка первичной биосферы. Атмосфера стала насыщаться кислородом и превратилась из восстановительной в окислительную. На Земле стали развиваться эукариоты (высшие животные и растения, одно- и многоклеточные водоросли, грибы и простейшие), способные потреблять кислород и эволюционировать.

Таблица 1.1

Космическая хронология эволюции Вселенной (1 космический год = 20 млрд земных лет)

Образование

галактик

Образование

Солнечной

системы

Образование

Земли

Появление жизни на Земле

1 января 0 ч 0 мин 0 с

10 января

9 сентября

14 сентября

25 сентября

Образование

древнейших

скал

Появление бактерий и сине-зеленых водорослей

Возникновение

фотосинтеза

Первые клетки с ядром

Возникновение

кислородной

атмосферы

2 октября

9 октября

12 ноября

15 ноября

1 декабря

Первые черви

Океанический

планктон

Первые рыбы

Растения

колонизируют

сушу

Первые цветы

16 декабря

18 декабря

19 декабря

20 декабря

21 декабря

Первые амфибии и крылатые насекомые

Первые деревья, первые рептилии

Первые

динозавры

Первые

млекопитающие

Первые птицы

22 декабря

23 декабря

24 декабря

26 декабря

27 декабря

Животные

колонизируют

сушу

Первые гоми- ноиды

Первые гоми- ниды

Начало новой эры

Человек ступил на Луну

28 декабря

31 декабря 13ч

31 декабря 22 ч

31 декабря 23 ч 59 мин 57 с

31 декабря 23 ч 59 мин 59,95 с

На определенном этапе развития биосферы появился первобытный человек. Он незаметно вписался в биосферу, так как не был ни самым сильным, ни самым быстрым, ни самым ловким среди земных обитателей. Как же случилось, что человек в конце концов подчинил своим нуждам значительную часть биосферы? По каким-то причинам после нескольких миллиардов лет развития жизнь на Земле стала разумной. Видимо, под воздействием внешних возмущений произошли изменения в генной структуре ДНК (ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота) прачеловека таким образом, что, выражаясь терминами кибернетики, у человека появились зачатки саморазвивающегося интеллекта.

Существенным шагом в развитии человека является переход к изготовлению орудий труда: дубинка усилила руку, обработанный камень заменил клык. Эволюция человека постепенно сменяется эволюцией создаваемых им орудий труда: биологическая эволюция — эволюцией технической. Это уже Homo habilis — Человек умелый. При этом человек еще не оторвался от остального живого мира, он стал первым среди равных. Род его процветает, популяция растет, и люди заселяют уже весь земной шар. Причиной глобального расселения была нехватка продуктов питания в границах прежнего обитания.

Расселение первобытных людей по территории всей планеты можно сравнить с эпохой великих географических открытий. Около 10—15 тыс. лет назад человек полностью заселил современный ареал обитания, кроме Антарктиды, которая и тогда была покрыта льдами. Это было небывалое в истории Земли расселение биологического вида, который сумел приспособиться к различным климатическим и погодным условиям.

Новый этап материальной культуры связан с появлением Homo sapiensЧеловека разумного. Однако всегда ли разумными были его действия? Человек захватил всю сушу. Он уже не первый среди равных, он возвышается над всем живым миром как диктатор. Для поддержания и роста популяции необходимо все больше и больше пищи. В результате в Европе были полностью уничтожены мамонт, степной зубр, гигантский олень, шерстистый носорог, пещерные лев и медведь. В Америке — мамонт, мегатерий, верблюд и другие виды животных. Это была первая крупная экологическая ошибка человека. Неумеренное уничтожение крупных животных в конечном итоге привело к сокращению численности людей почти вдвое. Произошел второй экологический кризис.

Человек находит спасительный выход из создавшегося положения в принципиально новом способе добывания пищи — в ее производстве (около 8—10 тыс. лет назад). Вместо собирательства плодов и корешков вводится земледелие, а вместо охоты — скотоводство. Наступил новый этап взаимодействия человека с окружающей природой.

Выгоды нового способа жизнеобеспечения были очевидны, поскольку скотоводство и земледелие давали более гарантированную пищу в течение года. Выросла производительность труда, и освободившееся время человек использует на улучшение своего быта. Он уже сам строит для себя жилище, производит одежду, обувь, посуду, украшения — возникает понятие собственности.

Преимущества этих нововведений, прямые выгоды были очевидны сразу, а скрытая опасность стала заметна намного позже. Суть ее в том, что нарушался баланс природных процессов. С появлением стад, отар, табунов домашних животных травы выедались и вытаптывались быстрее и уже не успевали восстанавливаться в прежнем объеме. Луга и степи стали превращаться в полупустыни, а полупустыни — в пустыни.

Аналогичные процессы происходили и в земледельческом хозяйстве. Тогда практиковалось подсечно-огневое земледелие: участок леса предварительно валили (подсекали), подсушивали и сжигали, полученная в результате зола использовалась в качестве удобрений. Такое поле

2—3 года давало неплохой урожай, но затем его использование становилось нерентабельным. Еще несколько лет оно служило пастбищем, а затем забрасывалось. Выжигали следующий участок леса, и все повторялось снова.

Кроме того, монокультуры, выращиваемые человеком, создавали и создают до сих пор прекрасные условия для питания насекомых, грызунов. Так, сельское хозяйство, вооруженное современными средствами защиты растений, до сих пор не может справиться с колорадским жуком и саранчой, интенсивная хозяйственная деятельность человека приводила и к изменению природных условий: засолению и эрозии почвы, опустыниванию и в конечном итоге к деградации антропогенных (созданных человеком) экосистем.

Довольно поучителен пример неумелого хозяйствования в Вавилоне, который был в течение многих столетий культурной и экономической столицей Ближнего Востока. Основой сельского хозяйства Вавилонского царства была система ирригации междуречья Тигра и Евфрата. В конце VI в. до н.э. царь Навуходоносор с целью увеличения орошаемой площади построил новый канал. Вода бралась из Евфрата, поступала к орошаемым землям, а излишки сбрасывались в море через Тигр. В результате скорость воды в Евфрате уменьшилась и стали возрастать отложения взвешенных частиц в старой ирригационной сети. Сеть начала засоряться и выходить из строя. Так очередная победа над природой погубила великий город. К началу новой эры от Вавилона остались одни руины [13].

Дальнейшее совершенствование земледелия (орошение, селекция, использование отходов жизнедеятельности животных в качестве удобрений и т.д.) постепенно приводит к оседлому образу жизни. Появляется избыток продуктов питания, часть которого сохраняется про запас на неурожайный год, часть изымается в качестве налогов, а часть продается или меняется на изделия ремесленников, ювелиров и т.д. Создаются классы и сословия людей, непосредственно не участвующих в процессе производства продуктов питания. Эти люди селятся компактно, так как для их деятельности не нужны большие участки земли. Так возникают первые города. С этого времени начинается исторический период в жизни людей, именуемый эпохой цивилизации. Эпоха цивилизации ознаменована не только колоссальными достижениями человечества, позволившими существенно улучшить его среду обитания, но и, к сожалению, появлением и обострением вначале региональных, а затем и глобальных экологических проблем.

Поэтому необходимость познания природы и оценки места человека в ней приобрела не только теоретическое, но и практическое значение уже на заре развития цивилизации. Опираясь на знания более древних пародов, древнегреческие ученые создали множество основополагающих теорий, предопределивших более поздние научные открытия. Почти все философы Древней Греции — естествоиспытатели.

Древнегреческий историк и путешественник Геродот (490 (480)— 425 гг. до н.э.) посетил большинство известных в то время стран с целью написания наиболее полного труда но истории. Он побывал в Малой Азии, Египте, Вавилоне, Финикии, на Сицилии, объездил побережье Черного моря. В своем сочинении «История» в девяти книгах он описал природу этих стран и особенности их народов. Большой интерес представляют приведенные там сведения о Черном море, реках Днепре, Доне, Дунае, о жизни и быте скифов, о проблемах природной среды.

Крупнейший философ античности Платон (428—347 гг. до н.э.) писал, что вода не исчезала, как теперь, скатывалась в море по оголенной земле; то, что сохранилось, если сравнивать с тем, что существовало раньше, похоже на истощенное тело больного человека; все плодородные, мягкие земли растратились и исчезли, оставив лишь остов суши. Интересно платоновское представление о структуре мироздания, которое является классическим образом античного понятия о Космосе. Космос, согласно Платону, зрим, осязаем и материален. Он существовал не всегда, а появился в результате акта творения.

Великий древнегреческий философ-естествоиспытатель Аристотель (384—322 гг. до н.э.) наибольших успехов среди естественных наук достиг в биологии. Он определил жизнь как способность к самообеспечению, а также к независимому росту и распаду. Аристотель разделил зоологию на три части: анатомию, общую физиологию и эмбриологию. В научном труде «История животных» он упоминает около пятисот различных животных, причем некоторых описывает достаточно детально.

Преемник Аристотеля Феофраст (Теофраст) (370—288 (285) гг. до н.э.) разработал основы ботаники как самостоятельной науки. В трактате «Исследование о растениях» им описана зависимость различных растений от экологических факторов (теплоты, влажности, освещенности, почв и др.). Он писал: «Своеобразие растительности создается разницей в месте».

Более зрелые мысли экологической направленности высказал Плиний Старший (Гай Плиний Секунд), живший в I в. н.э. в Римской империи (23 (24) — 79). В «Естественной истории» (37 книг) он проанализировал и обобщил основные научные труды античности по ботанике, зоологии, лесному хозяйству. Его труды использовались вплоть до конца XVII в. как источник знаний о природе.

В период Средневековья, пришедшего на смену античному миру, в Европе под запретом находились все естественные науки, в том числе и составляющие фундамент экологии. Поэтому развитие различных наук в те годы происходило преимущественно в Азии.

Большой интерес представляют труды среднеазиатского философа, естествоиспытателя и врача Ибн Сипы (латинизир. — Авиценна), жившего в X—XI вв. н.э. Его мировоззрение формировалось под влиянием научных трудов великих античных ученых Платона, Аристотеля, Гиппократа и др. Многие их труды он перевел на арабский язык. В «Книге исцеления» наряду с философскими вопросами он рассматривал проблемы происхождения животного мира, образования гор, описывал свойства минералов. Мировую славу ему принесла книга «Канон врачебной науки». В этой книге имеются разделы о влиянии на организм окружающего воздуха, о временах года и т.д. Ибн Сина — величайший ученый Средневековья. В то время среди ученых ему не было равных во всем мире.

Эпоха Возрождения (Ренессанса) положила начало новому этапу в истории мировой науки. У се истоков стоял английский ученый, политик и литератор Френсис Бекон (1561 — 1626). Высказывание Ф. Бекона: «Мы можем повелевать природой, лишь подчиняясь ей», — сегодня звучит как никогда актуально.

Следует упомянуть о трудах выдающегося немецкого химика и врача профессора Базельского университета Теофраста фон Гогенгейма, известного в истории под латинизированным именем Парацельс (1493—1541). Его идеи о дозировке природных факторов: «Все есть яд, и все есть лекарство. Одна доза делает вещество или ядом, или лекарством» — развиты спустя три века в работах Ю. Либиха и В. Шелфорда. Он разработал классификацию факторов, влияющих на здоровье человека. В нее были включены космические, атмосферные и климатические факторы. Парацельс является одним из основоположников опытного метода в познании природы.

Становление экологии как науки связано с именами английских ученых — биолога Джона Рея (1627—1705) и химика Роберта Бойля (1627— 1691).

Д. Рей в 1670 г. в монографии «История растений» предложил первую естественную систему растений, ввел представления об однодольных и двудольных растениях. Он впервые использовал понятия вида и рода в смысле, близком к современному. В этом же году Р. Бойль опубликовал результаты влияния низкого атмосферного давления на различных животных.

Голландский натуралист Антони ван Левенгук (1632—1723) с помощью изобретенного им микроскопа первым начал изучать микроорганизмы и клетки. Он является пионером в изучении пищевых цепей, исследовал проблемы численности популяций.

Значительный вклад в развитие экологии внес великий шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707—1778). Он получил мировую известность из-за созданной им классификационной системы растительного и животного мира. Для каждого вида организмов Линней применил двойное латинское название: первое относилось к названию рода, второе — к видовой принадлежности. Задолго до появления теории Дарвина он поставил человека первым в классе млекопитающих и дал ему научное имя — Homo sapiens (Человек разумный). В 1749 г. он опубликовал диссертацию «Экономия природы», где рассмотрел взаимоотношения живых организмов и влияние на их жизнь условий окружающей среды.

Французский натуралист Жорж Бюффон (1707—1788) заметно выделяется среди первых естествоиспытателей Франции первой половины XVIII в. В фундаментальном труде «Естественная история» (44 тома) много страниц посвящено влиянию окружающей среды па организмы. Он писал о том, что каждое животное имеет свою страну, свое естественное отечество, в котором оно и держится силой физической необходимости, каждое является детищем обитаемой им местности. Бюффон впервые выдвинул идею о единстве растительного и животного мира, изменяемости видов под влиянием окружающей среды. Отмечая изменчивость организмов под влиянием факторов окружающей среды, он вплотную подходит к эволюционным идеям происхождения и развития организмов.

Говоря о великих ученых-естествоиснытателях первой половины XVIII в., нельзя нс отметить великого российского ученого, первого русского академика М. В. Ломоносова (1711 — 1765). В труде «О слоях земных» (1763) он проводит идею о закономерной эволюции природы. Описывая изменения рельефа земной коры, Ломоносов указывает на двоякость факторов (внешние — воздух и вода, внутренние — «подземный пожар»), которые обусловливают эти изменения. Такое представление не противоречит взглядам современной науки. Он распространял идею развития не только на историю земной коры, но и на весь мир животных и растений. Согласно Ломоносову, «свет имеет великую древность», а не 5 тыс. лет, как указано в Библии. Таким образом, есть все основания считать его первым ученым, прокладывавшим в России путь эволюционной идее.

Большой вклад в становление экологии как науки внес французский ученый профессор зоологии Жан Батист Ламарк (1744—1829). Он впервые разграничил животный мир на позвоночных и беспозвоночных и стал одним из авторов термина «биология». В лекциях (1800) Ламарк отмечал, что живые тела содержат все неорганические вещества, имеющиеся в природе, поэтому животным и растениям принадлежит важная роль в формировании поверхности планеты. В груде «Гидрология» (1802) он отмечал, что лик Земли меняется постепенно под влиянием естественных сил природы. Здесь он впервые использовал понятие «биосфера» (без употребления самого термина) для обозначения совокупности организмов, обитающих на Земле. В фундаментальном труде «Философия зоологии» (1809) Ламарк подробно рассмотрел влияние внешних условий на действия и привычки животных. Он создал первую целостную картину эволюции живой природы.

Определяющий вклад в становление экологии как науки внес немецкий биолог Эрнест Геккель — автор термина «экология» (более подробно см. параграф 1.2). Геккель разработал теорию происхождения многоклеточных (так называемая теория гастреи, 1866), сформулировал биогенетический закон, согласно которому в индивидуальном развитии организма как бы воспроизводятся основные этапы его эволюции, построил первое генеалогическое древо животного царства. Сильнейшее воздействие на Геккеля оказали дарвиновские идеи. В 1863 г. он выступил с публичной речью о дарвинизме на заседании Немецкого научного общества, а в 1866 г. вышла его книга «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»). Спустя два года появилась «Естественная история миро- творения» («Natiirliche Schopfungsgeschichte»; русский перевод в 1914 г.), где развиваемый им эволюционный подход излагался в более популярной форме, а в 1874 г. Геккель опубликовал работу «Антропогения», или «История развития человека» («Anthropogenie», или «Entwickelungsgeschichte des Menschen» русский перевод в 1919 г.), в которой обсуждались проблемы эволюции человека. Ему принадлежит мысль о существовании в историческом прошлом формы, промежуточной между обезьяной и человеком.

У истоков экологии стояли и русские ученые. Так, профессор Московского университета биолог-эволюционист К. Ф. Рулье (1814—1858) в труде «Общая зоология» писал, что природа вечна и все ее явления взаимосвязаны и составляют единое целое. Живые организмы необходимо изучать во взаимосвязи со средой обитания. Он говорил, что природа не всегда была такой, какой мы видим ее сейчас. По общему закону природы все образуется путем медленных непрестанных изменений, которые приводят к тому, что из простого развивается что-то более сложное. Он первым раскрыл смысл понятия «окружающая среда», предложил классификацию «наружных условий» или, как говорят сейчас, экологических факторов, выделив среди них факторы неживой природы и факторы, возникающие при взаимодействии живых организмов (см. гл. 3). Рулье утверждал, что любой организм не может существовать независимо от окружающей среды, причем как окружающая среда изменяется под воздействием организмов, так и организмы изменяются под ее воздействием. Он писал, что научный путь есть опытное исследование предмета или явления в его последовательном развитии не как уединенного, оторванного, но как необходимо связанного с другими относительно внешними явлениями. Еще до Дарвина им в России основана первая научная школа зоологов-эволюционистов.

XIX в. отмечен бурным развитием естественных наук. Достижения в области экологии в то время прежде всего связаны с именами всемирно известных ученых Александра Гумбольдта и Чарльза Дарвина.

Немецкий естествоиспытатель и географ А. Гумбольдт (1769—1859) - ученый энциклопедических знаний. В 1807—1834 гг. вышло в свет его 30-томное «Путешествие в равноденственные области Нового Света...», большую часть которого составляют описания растений, зоология и сравнительная анатомия животного мира. Детальное изучение распределения растительности «под различными широтами, от экватора до полярного круга» позволило вывести закон географической зональности. Он сумел соотнести климатические пояса и климатические аномалии с распределением растительности и животного мира на земном шаре. Большой интерес представляет его главный теоретический труд «Космос». В нем Гумбольдт указывает на наличие основных геосфер — твердую внешнюю кору, океан и атмосферу. Особое внимание он уделяет сфере жизни. Вопреки существовавшему тогда мнению в научных кругах Гумбольдт считал, что наряду с описанием окружающего мира необходимо проводить исследования и открывать законы, управляющие живыми организмами.

Огромный вклад в становление экологии как науки внес гениальный английский ученый Чарльз Дарвин (1809—1882). Он заложил биологический фундамент экологии как науки. В книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь» (1859) он изложил основы теории естественного отбора в результате борьбы за существование. Великий Дарвин писал: «Борьба за существование неизбежно вытекает из быстрой прогрессии скорости, в которой все органические существа стремятся размножаться» [14, с. 128]. Он подчеркивал, что способность размножаться в геометрической прогрессии - это закон, открытый Мальтусом. Увеличение численности всех видов невозможно, так как Земля не может их вместить. Поскольку производится особей больше, чем может выжить, то неизбежна борьба за существование или между особями одного вида и между особями различных видов, либо с окружающими физическими условиями жизни. В процессе борьбы за существование выживают те организмы, которые из-за произошедших изменений имеют преимущества для существования в данной местности (лучшая защита от врагов, большая привлекательность при выборе брачной пары и т.д.).

Важным шагом на пути развития экологии стало введение немецким гидробиологом Карлом Мебиусом (1825—1908) в 1877 г. понятия о «биоценозе». В книге «Устрицы и устричное хозяйство» он описал комплексы донных животных, назвав эти комплексы биоценозами. Под этим термином Мебиус понимал объединения организмов, соответствующих по составу, числу видов и количеству особей некоторым средним факторам окружающей среды. Он отмечал, что организмы в этих объединениях взаимозависимы.

Развитие философии и естествознания привело к пониманию необходимости комплексного изучения оболочки Земли, в которой сосредоточена жизнь. Эту оболочку в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс (1831 — 1914) назвал «биосферой».

Большой вклад в наполнение понятия «биосфера» внес крупнейший русский ученый профессор Петербургского университета В. В. Докучаев (1846—1903). Он первым указал на необходимость проведения комплексных междисциплинарных исследований природных систем. Во всемирноизвестной монографии «Русский чернозем» (1883) он обосновал понятие о почве как об особом естественно-историческом теле, образующемся при взаимодействии множества факторов: материнской породы, климата, растений и животных, рельефа и геологического возраста.

В конце XIX — начале XX в. в России сформировалась школа русского космизма, выдающимися представителями которой были К. Э. Циолковский, В. И. Вернадский, Д. И. Менделеев, А. Л. Чижевский. Основные положения этого учения: человек — составная часть природы, и рассматривать их необходимо в диалектическом единстве, не противопоставляя друг другу; человек и окружающая его природа — частицы Вселенной.

В начале XX в. возникла необходимость уточнить содержание понятия «биосфера», определить ее строение и взаимосвязь с неживой природой планеты и космосом. Эту задачу успешно решил гениальный русский ученый В. И. Вернадский (1863—1945), который в 1926 г. опубликовал фундаментальный труд «Биосфера», заложив тем самым основы общего учения о биосфере, и сформулировал новую научную дисциплину — биогеохимию. Он впервые подробно показал, какое огромное влияние оказывают живые организмы на формирование земной коры. Ученый отмечал, что в пределах биосферы везде встречаются либо живое вещество (совокупность всех живых организмов), либо следы его биохимической деятельности (горные осадочные породы и их производные, природные воды и газы атмосферы и т.д.). Вернадский отмечал, что биосфера — это планетное явление космического характера и она должна рассматриваться как «область превращения космической энергии».

Учение о биосфере получило дальнейшее развитие в трудах замечательного русского биофизика А. Л. Чижевского (1897—1964). Он отмечал, что космический мир и мир земной биосферы представляют собой единое целое. «Жизнь... в значительно большей степени есть явление космическое, чем земное. Она создана воздействием творческой динамики космоса на инертный материал Земли», — писал Чижевский в книге «Земное эхо солнечных бурь» [58, с. 33]. В 1918 г. он открыл биогенное действие электрических зарядов на организм. Чижевский первым установил, что отрицательные ионы кислорода благотворно действуют на все функции организма, улучшают состояние здоровья, излечивают многие заболевания, продлевают жизнь.

В первой половине XX в. остро почувствовалось отсутствие базовой единицы изучения экологии. В физике — это атом, в физиологии — орган, в цитологии — клетка. В экологии такой единицей является экологическая система (экосистема). Термин «экосистема» в 1935 г. впервые предложен английским экологом Артуром Тенсли (1871 — 1955).

Русским ботаником академиком В.Н. Сукачевым (1880—1967) создано учение о биогеоценозе, в котором нашли отражение идеи о единстве живых организмов с окружающей неживой природой, об обмене веществом и энергией между ними. Он один из создателей научной дисциплины — биогео- ценологии. Им разработана теория образования болот, раскрыты основные закономерности эволюции и функционирования лесного биогеоценоза.

Многие ученые считают, что принципиальных различий в понятиях «экосистема» и «биогеоценоз» нет. В настоящее время, как правило, используется первый термин.

Среди современных ученых в первую очередь следует назвать выдающихся российских ученых-экологов М. И. Будыко, М. М. Камшилова, II. II. Дубинина, II.Ф. Реймерса, И. А. Шилова и др.

В своих фундаментальных трудах «Глобальная экология», «Климат в прошлом и будущем» выдающийся климатолог М.И. Будыко (1920— 2001) разработал основы теории теплового баланса Земли и одним из первых указал, что повышение содержания углекислого газа в атмосфере может привести к глобальному потеплению из-за парникового эффекта. Он также является одним из авторов периодического закона географической зональности: со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и некоторые общие свойства периодически повторяются.

М.М. Камшилов (1910—1979) в трудах «Эволюция биосферы», «Ноогенез — эволюция, управляемая человеком» продолжил учение В. И. Вернадского о ноосфере, указал основные пути развития и сохранения биосферы в эпоху научно-технической революции. «За ноосферу надо сознательно бороться», — пишет М.М. Камшилов.

Генетик Н.П. Дубинин (1907—1998) в монографии «Мутагены окружающей среды» показал, что в настоящее время существенное влияние на мутацию ДНК оказывает загрязнение окружающей среды.

Большой интерес представляют научные труды известного эколога Н.Ф. Реймерса (1931 — 1993) «Природопользование», «Концептуальная экология», «Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы», в которых изложены теоретические основы современной экологии.

В фундаментальных работах академика И. А. Шилова (1921—2001) «Физиологическая экология животных», «Эколого-физиологические основы популяционных отношений у животных» рассматриваются проблемы экологии как биологической науки, основные механизмы и закономерности устойчивого существования биологических систем разного уровня в условиях сложной динамичной среды.

Большой вклад в развитие экологии вносят и белорусские ученые. Под руководством выдающегося географа и климатолога академика В. Ф. Логинова (род. 1940) подготовлен и в 1996 г. издан фундаментальный труд «Климат Беларуси», в котором рассмотрены пространственно-временные изменения климата под влиянием естественных и антропогенных факторов, возможные сценарии будущего глобального и регионального климата. Под его руководством в 2003 г. подготовлена и издана монография «Изменения климата Беларуси и их последствия», в которой изложены возможные причины и сценарии изменений глобального климата и климата Беларуси.

Не только в странах СНГ, по и в дальнем зарубежье получили признание научные труды академика Л.М. Сущени (род. 1929) посвященные вопросам общей экологии и экологии беспозвоночных животных.

Большой интерес представляют работы известного ботаника академика В. И. Парфенова, в которых изложены пути решения современных экологических проблем в Беларуси.

Советским экологом и зоологом, академиком АН СССР С. И. Шварцем (1919—1976) — одним из основоположников русскоязычного крыла популяционной и эволюционной экологии, открыта и сформулирована закономерность, которую возвели в ранг экологического правила Шварца. С. Шварц разработал метод морфофизиологических индикаторов для определения состояния и прогноза развития популяций животных, новые представления об экологических механизмах эволюционного процесса в природе, метаболической регуляции скорости роста и развития в популяциях животных, внес существенный вклад в развитие популяционной экологии животных (представление о биологическом своеобразии сезонных генераций животных), химической экологии водных животных. Возглавлял комплексные исследования природы Крайнего Севера.

Крупный американский эколог и фитоценолог Р. X. Уиттекер (1920— 1980) занимался вопросами классификации и ординации растительных сообществ. Отстаивал позиции сторонников континуальности растительного покрова, став одним из лидеров этого направления в США. Первым обосновал разделение организмов на пять царств — прокариоты, протесты, грибы, растения, животные.

Определенный вклад в развитие глобальной экологии внесли Дж. Форрестер (род. 1918) (США) и Д. Медоуз (род. 1940) (США), в книге «Мировая динамика» (1971) Дж. Форрестер — математик и специалист в области управления — изложил возможные варианты мирового развития. Под руководством кибернетика М. Медоуза в рамках «Римского клуба» с помощью методов математического моделирования проведены исследования путей мирового развития с 1900 до 2100 г.

Среди современных отечественных ученых, внесших выдающийся вклад в развитие экологии, следует отметить директора Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАИ, академика РАН Д. С. Павлова (род. 1938), директора Института экологии растений и животных Уральского отделения РАН, академика РАН В. Н. Большакова (род. 1934), директора научного совета РАН по изучению, охране и рациональному использованию животного мира, академика РАН А. Ф. Алимова (род. 1933), основателя и президента Центра экологической политики России, вице-президента Всемирного союза охраны природы, советника РАН, член-корреспондента РАН А. В. Яблокова (род. 1933) и других ученых. Так, Д. С. Павлов разработал экологическую концепцию ориентации и локомоции рыб в потоке, выявил основные стереотипы реакций рыб в потоке воды и их миграционного поведения. Под его руководством разработана стратегия охраны водных биологических ресурсов, создана теория управления массовыми перемещениями рыб с целью сохранения их естественного воспроизводства при гидротехническом строительстве. Работы В. Н. Большакова внесли существенный вклад в разработку фундаментальных проблем современной популяционной и эволюционной экологии, в теорию внутривидового формообразования и экологической адаптации. Под его руководством проведены исследования роли различных форм внутривидовой изменчивости, структуры популяции животных, ее динамики и устойчивости в условиях влияния различных антропогенных факторов. А. Ф. Алимовым разработаны количественные оценки функциональной экологии водных животных, основные положения теории функционирования водных экосистем. Труды А. В. Яблокова посвящены биологии морских млекопитающих, проблемам микро- и макроэволюции, радиоэкологии, а также теории охраны живой природы и экологической безопасности. Им создано такое новое направление в эволюционной биологии, как популяционная морфология и фенетика популяций. Широкую известность получили его публикации, посвященные влиянию малых доз радиации на здоровье человека и окружающую среду, экологической «чистоте» атомной энергетике, последствиям подземных атомных взрывов в «мирных целях», катастрофам на Чернобыльской АЭС и на АЭС Фукусима. Л. В. Яблоков — основатель (1989) и почетный член GLOBE-International «Парламентарии мира за окружающую среду» (вместе с Альбертом Гором — впоследствии вице-президентом США), вице-президент Совета Всемирного союза охраны природы, основатель и сопредседатель Гринпис СССР (1988—1991), основатель и председатель президиума Московского общества защиты животных (1987—2009).

Среди современных зарубежных ученых следует отметить Ю. Одума (США), Б. Коммонера (США). Ю. Одум написал одни из лучших современных книг по экологии: «Основы экологии» (1975) и «Экология» (1986). Эти работы оказали большое влияние на формирование экосистемного направления в экологии, в них он определил экологию как науку о функционировании биосферы.

Б. Коммонер в труде «Замыкающийся круг» сформулировал четыре закона экологии (подробнее в параграфе 1.2).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >