Расширение научных интересов экологии

В 1870-х гг. в экологии возникло новое направление. В 1877 г. немецкий гидробиолог К. А. Мёбиус (1825 – 1908) обосновал представление о биоценозе как об эволюционно сложившемся закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды. По Мёбиусу, биоценозы, или природные сообщества, обусловлены длительной историей приспособления видов друг к другу и к сходной экологической обстановке. Учение о растительных сообществах обособилось в отдельную область ботанической экологии, получившую название фитоценологии, а затем геоботаники. Основные положения этой науки были разработаны позднее в трудах русских ученых-ботаников, лесоведов – Г. Ф. Морозова (1867 – 1920) и В. Н. Сукачева (1880 – 1967)[6].

В развитии системного взгляда на различные природные явления большую роль сыграли исследования русского ученого, почвоведа-географа Василия Васильевича Докучаева (1846 – 1903). Как самостоятельная наука экология сформировалась к началу XX столетия. Оформились экологические школы гидробиологов, фитоценологов, ботаников и зоологов, в каждой из этих школ получили развитие определенные грани экологической науки. К 1910 г. экология разделилась на аутэкологию – экологию особей и синэкологию – экологию сообществ. Период 1913 – 1920 гг. связан с организацией экологических научных обществ, основанием журналов. Экологию как науку начали преподавать в университетах. Основы той экологии, которая изучается в настоящее время, были заложены в 1920 – 1940 гг. Именно в это время экология стала наукой, имеющей собственные объекты и методы исследования, а также собственную концепцию. Слово «концепция» (от лат. conceptio – понимание) и означает систему взглядов, принципов, основных положений.

В 1930-х гг. оформилась новая область экологической науки – популяционная экология, основоположником которой является английский ученый Ч. Элтон. В нашей стране в развитие популяционной экологии внесли большой вклад С. А. Северцов, С. С. Шварц, Н. П. Наумов, А. А. Уранов и др.

Параллельно развивались и такие области экологии, как эволюционная экология (М. С. Гиляров, С. С. Шварц), палеоэкология (И. С. Серебряков). В начале 1940-х гг. в экологии возникли новые понятия. Еще в 1935 г. английский ученый, ботаник-эколог А. Тенсли (1871 – 1953) выдвинул и обосновал понятие «экосистема». Общепринятого определения экосистемы не существует, но обычно считается, что экосистема – это совокупность разных обитающих вместе организмов, а также физических и химических компонентов среды, необходимых для их существования или являющихся продуктами их жизнедеятельности.

При этом подразумевается, что в экосистему наряду с неживыми компонентами входит набор организмов, способных в своей совокупности осуществлять полный круговорот углерода и других основных биогенных элементов (азота, фосфора и т. д.). Объединить в понятие «экосистема» ее живые и неживые компоненты можно при условии, что они находятся во взаимодействии. Именно это подчеркнул американский ученый Р. Линдеман в 1942 г., определив экосистему как «систему физико-химико-биологических процессов, протекающих в пределах некоторой пространственно-временной единицы». Примерами отдельных экосистем являются: подушка лишайников на стволе дерева, разрушающийся пень с его населением, луг, лес, озеро и т.д.

В 1942 г. русский ученый академик В. Н. Сукачев ввел понятие «биогеоценоз» (от греч. bios – жизнь, geо – Земля и kionуs – общий): «участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и имеющими однородный характер взаимодействия между ними и поэтому в совокупности образующими единый, внутренне обусловленный комплекс». В этом определении «педосфера» – от греч. pedon – «почва». Границы биогеоценозов В. Н. Сукачев считал совпадающими с границами фитоценозов (от греч. phyton – растение)[7].

«Экосистема» и «биогеоценоз» – близкие по сути понятия, но если первое служит для обозначения систем, обеспечивающих круговорот любого ранга, то «биогеоценоз» – понятие территориальное, относимое к таким участкам суши, которые заняты определенными единицами растительного покрова – фитоценозами. В настоящее время эти понятия являются определяющими для экологии как науки.

Следует отметить особую роль в истории экологии крупнейшего естествоиспытателя и мыслителя XX в., великого русского ученого Владимира Ивановича Вернадского (1863 – 1945), который создал учение о биосфере (области существования живого вещества), закономерностях ее существования, устойчивости и развития. Основы этого учения впервые были изложены им в книге «Биосфера», а позднее и в других работах.

Биосфера – глобальная экосистема, функционирование которой основано на экологических законах обеспечения баланса вещества и энергии. Сам термин «биосфера» предложил французский биолог Ж. Б. Ламарк еще в начале XIX в. для обозначения совокупности всех живых существ, населяющих Землю. Его «биосфера» существовала отдельно от атмосферы, гидросферы и литосферы. В. И. Вернадский обозначил этим словом иное. По Вернадскому, живое неразрывно связано с окружающей его средой, оно объединяется с ней в сложную систему, в этот комплекс входит и человек. От деятельности человека зависит сохранность равновесия биосферы. В. И. Вернадский намного опередил свою эпоху глубоким проникновением в основные закономерности развития окружающего нас мира. Еще в ранних статьях он первым определил масштаб хозяйственного воздействия человека на все природные процессы и предупреждал о неизбежности возникновения экологических проблем, остроту которых мы ощутили в последние десятилетия.

В 1944 г. В. И. Вернадский вводит новое понятие «ноосфера» в статье «Несколько слов о ноосфере»: «Биосфера XX столетия превращается в ноосферу, создаваемую прежде всего ростом науки, научного понимания и основанного на ней социального труда человека». Слово «ноосфера» буквально означает «мыслящая оболочка», т. е. сфера разума. По Вернадскому, ноосфера – это новый этап развития биосферы, преобразуемой разумом и трудом человека, и воздействуя на природу, человек как «гомо сапиенс фабер» (разумно производящий) должен просчитывать возможные последствия[8].

В 1940 – 1950-е гг. экология превращается в точную науку благодаря развитию количественных методов исследования. Эти методы дают основы для математического моделирования, делают возможным научный прогноз. Появилась возможность производить расчеты энергетического баланса экологических систем, предельной продуктивности биоценозов в конкретных условиях среды. Энергетический подход в оценках биосистем активно развивали американские экологи Г. Одум и Ю. Одум и другие ученые.

Методы количественного анализа позволили ученым, работавшим с 1964 г. по Международной биологической программе (МБП), подсчитать максимальную биологическую продуктивность всей нашей планеты и максимально возможные нормы изъятия продукции для нужд растущего населения Земли. Со всей остротой встал вопрос о предотвращении возможных нарушений биологического равновесия в масштабах всей планеты.

Проблема охраны природы, разумного использования ее богатств на основе экологических законов – одна из важнейших задач человечества.

В 1968 г. в Париже на межправительственной конференции ЮНЕСКО по рациональному использованию и охране ресурсов биосферы была принята международная программа исследований «Человек и биосфера». В том же году в Италии основана международная научная (неправительственная) организация «Римский клуб», цель которой – разработка стратегии по решению многих глобальных проблем, в том числе и экологических.

В 1974 г. в Гааге (Нидерланды) прошел I Международный конгресс экологов, основано Международное общество экологов (ИНТ – ЭКОЛ). В 1988 г. в Женеве (Швейцария) создана благотворительная организация – Центр «За наше общее будущее». Центр содействует общественности и организациям всего мира в усилиях, направленных на устойчивое развитие. В 1992 г. в Рио-де-Жанейро (Бразилия) состоялась конференция Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию, на которой представителями 179 государств принята «Повестка дня на XXI век» и другие документы. На конференции был сделан вывод о необходимости перехода человечества на путь устойчивого (поддерживаемого) развития, при этом выработанная стратегия устойчивого развития в самом широком смысле направлена на достижение гармонии в отношениях между людьми, между обществом и природой.

В 1992 г. в России принят Закон об охране окружающей природной среды, а в 1996 г. издан Указ Президента РФ «О концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию».

В связи с этим следует отметить важность экологического образования и большой вклад в его развитие, который внесли отечественные ученые И. Н. Пономарева, Н. М. Чернова, И. Т. Суравегина, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник, Д. И. Трайтак.

Завершая данную главу, можно выделить в истории развития концепции экологии пять основных этапов:

1. первый из них – период чисто биологического исследования связей отдельных организмов между собой и с окружающей средой;

2. с середины 1920-х гг. начался второй этап, когда термин «экология» стали применять к исследованию сообществ организмов;

3. к 1950-м гг. в науку введены понятия «экосистема» и «биогеоценоз», которые являются определяющими для экологии как науки (третий этап);

4. в 1970-е гг. объектом пристального изучения стала глобальная экосистема – биосфера (четвертый этап);

5. пятый этап начался с признания ответственности человека (общества) за судьбу всей биосферы.