Тема 1. Основы общей экологии

Предмет и задачи экологии. История развития и основные структурные разделы современной экологии. Глобальные проблемы человечества. Роль экологических знаний в решении проблем мирового социума. Уровни организации живой материи. Термодинамический аспект жизни. Основные свойства живого вещества.

Термин "экология" образован от двух греческих слов - дом и знание (наука), в буквальном смысле означает "наука о месте обитания". Экология тесно взаимосвязана с такими науками как биология, ботаника, зоология, химия и др. Как самостоятельная наука сформировалась в ХХ веке, а определяющее значение экологии для дальнейшего развития и сохранения всего живого на планете осознали лишь на закате ХХ века. Окружающая среда при технократическом подходе воспринималась как комплексный источник необходимых ресурсов для поддержания жизнедеятельности социума, при этом воздействие антропогенной деятельности на природу во внимание практически не принималось.

Крупнейшие умы человечества предупреждали о невозможности подобного отношения к природе. Русский ученый В.И.Вернадский создал учение о биосфере, указав на огромную роль живых организмов в геохимических процессах нашей планеты, на взаимосвязь живой и неживой природы. Труд несколько десятилетий оставался невостребованным и неоцененным в полной мере. Только в настоящее время вывод Вернадского о необходимости разумного сосуществования с природой, превращении биосферы в ноосферу стал актуальным. Человечество осознало опасность возможной гибели, на всемирных форумах вырабатывается новый концептуальный подход к биосферному поведению человека. В начале 90-х мировым сообществом была принята Концепция устойчивого развития, по которой, согласно Указа Президента РФ, с 1996 г. живет и Россия.

Помимо вопросов обеспечения потребностей возросшего населения планеты в чистом воздухе, воде и здоровом питании, сохранения здоровья и генофонда человечества, видового разнообразия живых организмов, экология призвана решить самый главный вопрос - исключение противостояния «человек – окружающая среда». Для этого необходимо отказаться от роли врагов и перейти к статусу союзников с природой, каковой она и является по сути своей со времен происхождения человека.

Природа изначально выполняет две основные функции для обеспечения жизнедеятельности человечества:

В настоящий период активность обеих функций значительно снижена вследствие нерационального природопользования в прошедшие десятилетия. Природные ресурсы беспощадно истребляются, их воспроизводство не контролируется в должной мере, а функция ассимиляции подавлена настолько, что текущий экологический кризис называют кризисом редуцентов. Свойства природы видоизменились так, что стал более уместен термин «окружающая среда». Данная ситуация нашла отражение и в природоохранном законодательстве. В федеральном законе «Об охране окружающей среды» в редакции 2009 года термины «природа», «природный» отменены. Большей частью ситуация объясняется ранее принятой в социуме теории главенствующей роли человека в преобразовании природы.

В эпоху антропоцентризма по отношению к окружающей среде была принята большей частью военная терминология. Общество боролось за повышение производительности труда (стахановское движение) и неразумно истощало природные ресурсы; боролось за рост объемов производства и загрязняло отходами водоемы, почву, воздух; боролось за освоение космоса и загрязнена уже не только планета, но и околоземное космическое пространство. Под знаменитый рефрен: "… и вся-то наша жизнь есть борьба.." ведем бомбардировки ледовых заторов (судьба гидробионтов при этом остается без внимания), в мировом масштабе боремся за нефть и землю, за пресную воду и воздух. Человечество, как ни один другой вид, уничтожает себе подобных. Хищники для пропитания убивают слабых и больных животных, человечество в военных конфликтах уничтожает свою лучшую часть - молодых мужчин и женщин, здоровых, активных в трудовом и репродуктивном отношении.

Наша планета уникальна тем, что на ней в крайне ограниченном количестве находится живое вещество, во всей исследованной части Вселенной другой такой планеты нет. Для сохранения этой уникальности необходимо дальнейшее изучение живого вещества и возможностей его сохранения. Чтобы не получилось так, что прилетевшие к нам когда-нибудь братья по разуму (мы ведь не верим в свое космическое одиночество) застали здесь еще одну безжизненную планету. Конечно, согласно одной из теорий происхождения жизни, можно начать все сначала: зарождение жизни в особых экосистемах, появление первых растений (им-то в основном нужен только солнечный свет), но до новой цивилизации - миллионы лет. Сохранить существующую цивилизацию можно наведением экологического порядка на планете.

Живое вещество

Сохранение жизни на планете подразумевает знание особенностей живой материи. Живая материя очень сложна по составу, строению и, что особенно важно, имеет несколько уровней организации:

Молекулярный уровень (нуклеиновые кислоты РНК и ДНК, полисахариды, белки, углеводы). На молекулярном уровне протекают все процессы в живом организме - превращение энергии, обмен веществ, передача наследственной информации.

Клеточный уровень. Клетка является структурной и функциональной единицей живого организма, включая и его развитие. На клеточном уровне происходит взаимодействие (сопряжение) всех процессов жизнедеятельности.

Организменный уровень. Элементарной единицей этого уровня является особь. Развитие особи происходит от момента зарождения до прекращения существования. В организме существуют внутренние органы, необходимые для выполнения отдельных функций организма (пищеварение, дыхание и пр.).

Популяционно-видовой уровень. Популяция - это совокупность организмов одного и того же вида, объединенных общим местом обитания. На этом уровне происходят элементарные эволюционные преобразования.

Биогеоценотический уровень. Биогеоценоз - совокупность организмов разных видов и организационных уровней во всем многообразии их связей с неживой природой (факторами среды обитания). Системы этого уровня динамичны и довольно устойчивы как сообщества (способны к дальнейшему развитию именно в этом сочетании).

Биосферный уровень. Биосфера - это совокупность всех биогеоценозов, охватывает все явления жизни на планете, высший уровень организации живой материи. На этом уровне происходят круговорот веществ в природе и превращения энергии.

Ранее считалось, что биогеоценозы (или экосистемы) существуют разрозненно, замкнуто, обмен веществом и энергией между ними ограничен. Это заблуждение в сознании человечества до сих пор; например, считается, что можно загрязнять отдельный водоем и на воды Мирового океана это не оказывает влияния и т.д. Учение В.И. Вернадского еще и тем ценно, что впервые указало на взаимосвязь всех процессов на Земле, на их планетарный характер. Чтобы не произошло, это непременно окажет влияние на экосистему, на биосферу в целом. Труд В.И.Вернадского "Биосфера" - первый шаг на пути к формированию нового сознания человечества. К сожалению, второй шаг длится почти сто лет. Природа еще ждет, не сметает человечество с планеты, но уже показывает недовольство - возросло количество техногенных катастроф, стихийных бедствий, изменяется климат на планете, экологические проблемы выросли до разряда глобальных.