Введение в общую экологию

Эрнстом Геккелем в 1866 году (oicos - дом, местообитание).

Чаще всего экологии, как науке в широком понимании, дают следующее определение:
“Экология - это наука, изучающая взаимоотношения живых организмов, включая человека, между собой и с окружающей средой.”

Наука
1. Гены

Генетика
2.Клетки Цитология
3.Ткани Гистология
4. Органы Физиология
5.Организмы Аутэкология
6.Популяции Демэкология
7.Сообщества и Синэкология
экосистемы
8.Биосфера Наука о биосфере

наиболее характерных этапа:
1.Античный период - 1V век до н.э.

- 1 век новой эры.
2.Эпоха возрождения - ХV1-ХV11 века.
3.Эпоха развития биоэкологии и теории эволюции жизни - ХV111-Х1Х века.
4.Современная эпоха антропогенного экологического кризиса- ХХ век.

вёл экологические наблюдения за природой, анализировал их и использовал результаты

на практике - при рыболовстве, охоте или земледелии. Первые попытки обобщить эти наблюдения сделал греческий античный философ Аристотель (384-322 гг до н.э.),который описал образ жизни и поведение свыше 500 видов известных ему животных и издал книгу “История животных”.
Первые попытки обобщить эти наблюдения сделал греческий античный философ Аристотель (384-322 гг до н.э.),который описал образ жизни и поведение свыше 500 видов известных ему животных и издал книгу “История животных”.
Ученик Аристотеля греческий учёный-ботаник Теофраст Эрезийский (371-280 гг до н.э.) изучал взаимосвязи растительного мира со средой его обитания.

жизнь организмов и написал книгу “Естественная история”.
В средние века в

связи с господством богословия интерес к экологии ослабевает и лишь в эпоху Возрождения и Великих географических открытий к ней возобновляется интерес. Так, английский физик Роберт Бойль (1627-1691) поставил первый экологический эксперимент - изучал влияние низкого атмосферного давления на различных животных. На третьем этапе развития экологии - в ХV111-Х1Х веках который можно условно назвать эпохой развития биоэкологии и теории эволюции жизни, впервые была поставлена проблема влияния внешних условий на строение животных в трудах французского учёного Ж.Бюффона (1707-1788), который допускал превращение одного вида в другой под влиянием изменившихся условий..

взаимоотношения живой и неживой природы, как и Ж.Бюффон он придавал

ведущее значение климатическим факторам.
В ХV111 веке в России организуется много путешествий по её неизведанным краям. В трудах С.П.Крашенинникова, И.И.Лепехина , П.С.Палласа и других русских натуралистов и путешественников приводятся результаты важных наблюдений, оказавших влияние на дальнейшее развитие экологии. Французский биолог Ж.Б.Ламарк (1744-1829) был автором первого эволюционного учения, в котором полагал, что главным фактором эволюции является влияние изменяющихся внешних факторов и структурные и биологические адаптации к ним живых организмов.

катастроф”, в которой пытался доказать, что в результате кратковременных катастроф

на участке поверхности Земли погибал весь животный и растительный мир, после чего он заселялся совершенно другими растениями и животными. Немецкий учёный Юстус Либих (1803-1873) впервые сформулировал так называемый “закон минимума”,суть которого - в доминирующем влиянии на животных и растений какого-либо одного лимитирующего фактора абиотической среды.

по географии растений, показал роль климата в жизни растений и

обосновал идею широтной зональности и вертикальной поясности Земли.
Профессор Московского Университета К.Ф.Рулье (1814-1858) разработал широкую систему экологических исследований животных и пропагандировал необходимость глубокого изучения не только строения их тела,но и биологии и образа жизни.

великого английского учёного - естествоиспытателя Чарльза Дарвина (1809-1882) - основателя

учения об эволюции органического мира. Основные идеи дарвинизма - это вариабельность особей организмов одного и того же вида,частичная наследуемость приобретённых признаков,борьба за существование и естественный отбор среди особей внутри вида . Основная научная работа Ч.Дарвина - книга “Происхождение видов”,которая вышла в 1859 г.

впервые употребил в научной литературе термин “экология”,который прижился не сразу

и первоначально обозначал лишь один из разделов биологии, исследующий связь живого мира с неживой природой, и получил всеобщее признание лишь в конце Х1Х века. Лишь к началу ХХ века экология сформировалась как самостоятельная наука.
На 111 ботаническом Конгрессе в Брюсселе в 1910 году экология растений официально разделилась на экологию организмов (аутэкологию) и экологию сообществ (синэкологию), это деление распространилось и на экологию животных.

учёные - ботаники :
К.А.Тимирязев (1843-1920),В.В.Докучаев (1846-1903),Ф. Клементс (1874-1945),а также ботаники

и географы В.Н.Сукачёв (1880-1967),Г.Ф.Морозов (1867-1920) ,создавшие новую отрасль науки - геоботанику, и многие другие.
Однако особое место в истории экологии занимает имя крупнейшего русского учёного ХХ века В.И.Вернадского (1863-1945),который создал учение о биосфере и ноосфере. Во второй половине ХХ века наступает эпоха глобального экологического кризиса. Результаты испытаний и использования ядерного оружия, чернобыльская катастрофа, деградация природных комплексов, загрязнение основных геосфер, истощение живых и неживых природных ресурсов, антропогенное изменение климата планеты – свидетельствуют о глобальном экологическом кризисе.

последствий демографического взрыва и войн - повсеместного загрязнения природной среды

и обеднения природных ресурсой нашей планеты привело к развитию новых важнейших разделов экологии ,первый из которых всесторонне исследует влияние антропогенного и природного загрязнения природной среды вредными для неё и для человека веществами, создаёт систему мониторинга загрязнения окружающей среды и разрабатывает систему норм и лимитов загрязнения, а второй разрабатывает теоретические основы рационального использования природных ресурсов планеты.

1972 году была принята Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП),основной

целью которой которой была “охрана и улучшение окружающей среды в интересах нынешнего и будущего поколений.” Штаб-квартира ЮНЕП расположена в столице Кении - Найроби.
В 1987 году Всемирная комиссия ООН по окружающей среде и развитию впервые поставила вопрос о необходимости поиска новой модели развития цивилизации.

ООН по окружающей среде и развитию с участием представителей 179

стран мира. Конференция показала,что мировое развитие должной идти по иному пути и перестать столь активно разрушать природную среду.

и природных ресурсов России был подготовлен и принят Правительством Российской

Федерации “Национальный план действий по реализации решений Конференции ООН по окружающей среде и развитию”. В 1993 г в России принимается “Закон Российской Федерации об охране окружающей среды”,Правительством утверждается “Положение о государственной экологической экспертизе”,принимается постановление “О создании единой государственной системы экологического мониторинга”,начата разработка государственной программы “Экологическая безопасность России”. В последние годы во всём мире и в России вводится система всеобщего экологического образования , практически во всех типах учебных заведений.

Всё это говорит о возрастающей роли экологии в человеческой цивилизации.

.

которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий:
1)водная среда, которая была заселена первой,
2)затем живые организмы заселили наземно-воздушную среду,
3)создали и заселили почву
4) четвёртой средой стали сами живые организмы, в части которых поселились паразиты и симбионты.

факторами, которые подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы -

это свойства неживой природы, прямо или косвенно влияющие на живые организмы (физические, химические, климатические и т.п.).
Биотические факторы - это формы воздействия живых существ друг на друга.
Антропогенные факторы - это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы, как среды обитания живых организмов, либо влияют непосредственно на живые организмы: на их численность, распределение, поведение, образ жизни, способность к воспроизводству, генофонд и т.п.

не взаимодействуют. Тип отношений обозначается знаком 0/0.
2.Подавляющая

конкуренция. Одна из популяций активно подавляет другую. Обозначение: -/-.
3.Косвенная конкуренция. Пример: борьба за общий дефицитный трофический ресурс, взаимное подавление. Обозначение: -/-.
4.Аменсализм. Подавление одной популяции другой без обратной подавляющей реакции. Обозначение: -/+.
5.Паразитизм. Организмы какого-либо вида гидробионтов паразитируют на организмах другого вида гидробионтов, часто таксономически весьма далёкого.

хищника зависит от численности популяции жертвы и наоборот. Обозначение :

+/-.
7.Комменсализм. Одна из двух взаимодействующих популяций извлекает пользу из взаимодействия, а для второй это безразлично. Обозначение: +/0.
8.Протокооперация.Обе популяции при взаимодействии извлекают из него пользу, но эти отношения не обязательны для их выживания. Обозначение: +/+.
9.Мутуализм. Взаимодействие популяций взаимовыгодно и необходимо для каждой из них для выживания. Обозначение: +/+.

адаптациям - важнейшее свойство живых организмов, которое обеспечивает саму возможность

существования жизни. Адаптации проявляются на всех уровнях организации живого - от биохимии клеток до структуры и функционирования больших экосистем.
Отдельные элементы среды называются экологическими факторами, которые подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

биосфера и т.п.).
Атмосфера – воздушная оболочка Земли. состоит из смеси

азота (78%), кислорода (21%), аргона (менее 1%), углекислого газа (0,02%- 0,03%), а также небольшой примеси гелия неона, ксенона, криптона, водорода, озона, аммиака, йода и других веществ, на долю которых приходится около 0,01% объёма атмосферы. Ещё примерно 4% составляют пары воды и пыль. Атмосфера содержит слой озона (трёхатомного кислорода, О3),который располагается у экватора на высоте 15-20 км, в умеренных широтах - 22-26 км и на полюсах - 8-10 км.
Благодаря специфическому газовому составу, способности поглощать и отражать солнечную радиацию, озоновому слою, в котором задерживается основная часть коротковолнового излучения Солнца, благоприятному для животного и растительного мира температурному режиму и присутствию водяного пара, атмосферу можно назвать одним из главных источников жизни на Земле.
В нижней части атмосферы расположена тропосфера (до озонового экрана), над ней расположен озоновый экран, над ним - стратосфера (до 38 км от поверхности Земли, мезосфера (38-42 км), термосфера (42-80 км) и ионосфера (80-500 км).

огромное значение для существования жизни на Земле.
Концентрация озона

в верхней части атмосферы (стратосфере) непостоянна, увеличивается от экватора к полюсам и подвержена сезонным изменениям с весенним максимумом,
Для жизнедеятельности организмов наиболее важными составляющими атмосферного воздуха являются: кислород, углекислый газ, озон и водяной пар. Кислород расходуется в процессах дыхания, окисления органического вещества и неорганических элементов. Углекислый газ расходуется в процессе фотосинтеза продуцентами (зелёными растениями) и выделяется при разложении органики.
В ХХ столетии на состав атмосферы значительное влияние начал оказывать антропогенный фактор, вызывающий её прогрессирующее загрязнение.

ледники, озера, реки и др.

Основой (95% по массе воды) гидросферы является Мировой океан, занимающий около 71% всей площади поверхности Земли.
Средняя глубина мирового океана составляет около 4 км, максимальная - более 11 км (Марианская впадина в Тихом океане).
По вертикали пелагиаль (толщу вод) океана подразделяют на несколько слоёв: верхний слой (эпипелагиаль) имеет глубину от поверхности до 200-500 м, мезопелагиаль - от 200-500м до 1-2 км, батипелагиаль - от 1-2 км до 3 км, абиссопелагиаль (3-5 км) и хадопелагиаль - более 5 км.

и кристаллическими породами. Толщина земной коры составляет в различных участках

от 40 до 100 км, но под океанами – значительно меньше (8-10 км).
Верхняя часть литосферы – почва, созданная живыми оранизмами под влиянием солнца и других абиотических факторов

всю гидросферу, верхнюю часть литосферы- до глубины 4 км, и

нижнюю часть атмосферы – от поверхности Земли до озонового слоя). Создатель учения о биосфере и ноосфере, В.И.Вернадский (1863-1945) - крупный русский учёный, геохимик и эколог, создатель учения о биосфере и ноосфере.

В.И. Вернадский сформулировал для биосферы три основных биогеохимических принципа:
1. Биогенная миграция атомов в биосфере стремится к максимальному своему проявлению.
2. Эволюция видов идёт в направлении увеличения биогенной миграции атомов.
3. В течение всей истории нашей планеты её заселение было максимально возможным для живого вещества, которое существовало на разных этапах развития Земли.

- биосфера - это целостная система, функционирующая как единый организм.

Человечество и природная среда образуют единую систему - ноосферу. В перспективе, как полагал
В.И. Вернадский, между человеческой цивилизацией и природой может быть достигнута гармония.
Ноосфера, по В.И. Вернадскому - ”такого рода состояние биосферы , в котором должны проявляться разум и направляемая им работа человека , как новая небывалая на планете геологическая сила”.
К сожалению, сегодня, в ХХ1 веке, мы наблюдаем превращение биосферы не в ноосферу, а в «техносферу», с нарастающим загрязнением природной среды и истощением живых и неживых природных ресурсов.