Людмила Ющенко - Основы экологии

По мере развития зоологии и ботаники происходило накопление фактов экологического содержания, свидетельствующих, что к концу XVIII в. у естествоиспытателей начали складываться элементы особого, прогрессивного подхода к изучению явлений природы, изменений организмов в зависимости от окружающих условий, многообразия форм живого.

Второй этап развития науки связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе. Подлинным основоположником экологии растений принято считать А. Гумбольдта (1769–1859), опубликовавшего в 1807 г. работу «Идеи о географии растений», где на основе своих многолетних наблюдений в Центральной и Южной Америке он показал значение климатических условий, особенно температурного фактора, для распределения растений. В сходных зональных и вертикально-поясных географических условиях у растений разных таксономических групп вырабатываются сходные «физиономические» формы, т. е. одинаковый внешний облик. По распределению и соотношению этих форм можно судить о специфике физико-географической среды.

Появились первые специальные работы, посвященные влиянию климатических факторов на распространение и биологию животных.

В 1832 г. О. Декандоль обосновал необходимость выделения особой научной дисциплины эпиррелогии , изучающей влияние на растения внешних условий и воздействие растений на окружающую среду или, говоря современным языком экологии, экологические факторы среды. Декандоль писал: «Растения не выбирают условия среды, они их выдерживают или умирают. Каждый вид, живущий в определенной местности, при известных условиях представляет как бы физиологический опыт, демонстрирующий нам способ воздействия теплоты, света, влажности и столь разнообразных модификаций этих факторов».

Число таких факторов по мере расширения и углубления исследований по экологии растений возрастало, а оценка значимости отдельных из них изменялась.

Русский ученый Э. А. Эверсман рассматривал организмы в тесном единстве с окружающей средой. В работе «Естественная история Оренбургского края» (1840) он четко делит факторы среды на абиотические и биотические, приводит примеры борьбы и конкуренции между организмами, между особями одного и разных видов.

Экологическое направление в зоологии лучше других было сформулировано русским ученым К. Ф. Рулье (1814–1858). Он считал необходимостью развитие особого направления в зоологии, посвященного всестороннему изучению и объяснению жизни животных, их сложных взаимоотношений с окружающим миром. Он подчеркивал, что в зоологии, наряду с классификацией отдельных органов, нужно производить «разбор явлений образа жизни». Здесь следует различать явления жизни особи, т. е. выбор и запасание пищи, выбор и постройка жилища и т. д., а также «явления жизни общей»: взаимоотношения родителей и потомства, законы количественного размножения животных и отношения их к растениям, почве, физиологическим условиям среды. Вместе с этим следует изучать периодические явления в жизни животных – линьку, спячку, сезонные перемещения и др. Следовательно, Рулье разработал широкую систему экологического исследования животных, оставил после себя ряд трудов типичного экологического содержания.

Научные работы Рулье оказали значительное влияние на направление и характер исследований его учеников и последователей Н. А. Северцова (1827–1885) и А. Н. Бекетова (1825–1902). Так, Северцов в книге «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гадов Воронежской губернии» впервые в России изложил глубокие экологические исследования животного мира отдельного региона.

Таким образом, ученые начала XIX в. анализировали закономерности организмов и среды, взаимоотношения между организмами, явления приспособляемости и приспособленности.

Дальнейшее развитие науки экологии произошло на базе эволюционного учения Ч. Дарвина (1809–1882). Он по праву является одним из основоположников классической экологии. В книге «Происхождение видов» (1859) им показано, что «борьба за существование» в природе приводит к естественному отбору, т. е. является движущим фактором эволюции. Стало ясно, что взаимоотношения живых существ и связи их с неорганическими компонентами среды («борьба за существование») – большая самостоятельная область исследований.

Победа эволюционного учения в биологии открыла, таким образом, третий этап в истории экологии, для которого характерно дальнейшее увеличение числа и глубины работ по экологическим проблемам. В этот период завершилось отделение экологии от других наук.

Экология, родившись в недрах биогеографии, в конце XIX в., благодаря учению Дарвина, превратилась в науку об адаптациях организмов.

Во второй половине XIX в. главным в экологии являлось изучение образа жизни животных и растений, их адаптивности к климатическим условиям: температуре, световому режиму, влажности и т. д. В этой области был сделан ряд важных обобщений и исследований. Датский ботаник Е. Варминг в книге «Экологическая география растений» (1895) излагает основы экологии растений, четко формулирует ее задачи. Рассмотрев основные положения экологии отдельных растений и растительных сообществ, он создал стройную систему фитоэкологических взглядов.

А. Н. Бекетов в научной работе «География растений» (1896) впервые сформулировал понятие биологического комплекса как суммы внешних условий, установил связь особенностей анатомического и морфологического строения растений с их географическим распространением, указал на значение физиологических исследований в экологии. Им же были детально разработаны вопросы межвидовых и внутривидовых взаимоотношений организмов.

В конце 70-х гг. XIX в. параллельно с данными исследованиями возникло новое направление. Немецкий гидробиолог К. Мебиус в 1877 г. на основе изучения устричных банок Северного моря обосновал представление о биоценозе , как о глубоко закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды. Биоценозы, или природные сообщества, по Мебиусу, сформированы длительной историей приспособления видов друг к другу и к исходной экологической обстановке. Он утверждал, что всякое изменение какого-либо одного фактора биоценоза вызывает изменения в других факторах. Его работа «Устрицы и устричное хозяйство» положила начало биоценологическим исследованиям в природе.

Изучение сообществ в дальнейшем обогатилось методами учета количественных соотношений организмов.

Учение о растительных сообществах обособилось в отдельную область ботанической экологии. Значительная роль в этом принадлежит русским ученым С. И. Коржинскому и И. К. Пачоскому, назвавшим новую науку фитосоциологией , переименованную позднее в фитоценологию , а затем в геоботанику .