Возникновение экологии как науки, ее предмет и этапы развития

 

С появлением на Земле человека начинается процесс разрушения экологической гармонии. Этот процесс возник 40 тыс. лет назад, когда предок человека приобрел способность мыслить, стал создавать орудия труда и в процессе деятельности производить средства для жизни. Так человек начал осваивать природу, удовлетворяя свои потребности и, благодаря своей деятельности, начал творить историю.

Человек, осваивая природу посредством своего труда, вызвал в ней изменения, которые заранее не предвидел и которые впоследствии стали причиной нарушения экологического равновесия и сделали невозможными условия жизни не только для отдельных видов животных, но и для него самого.

Вмешательство человека в биосферные процессы оказалось столь велико, что природа сегодня не в состоянии исправить дело рук человека, ибо возможности саморегулирования и регенерации биосферы не беспредельны.

На ранних этапах своего развития человечество имело лишь локальный характер экологических разрушений. Стремление человека выйти из локальных экологических кризисов сыграло определенную роль в переходе общества от охоты, к скотоводству, затем к земледелию. Затрагивая все сферы человеческого существования, экологический кризис является следствием отсутствия полной гармонии между обществом и природой.

Уже на заре существования человека вмешательство его в природу вызывало изменения, затрагивающие самые разнообразные области жизнедеятельности. Так, шумерийцы провели каналы, осушив междуречье Тигра и Евфрата в 3-м тысячелетии до н. э. Китайцы начали строить дамбы вокруг Хуанхэ 4 тыс. лет тому назад. В VI в. до н. э. люди, стремясь улучшить свои бытовые условия, построили величайшее римское сооружение — большой отводной канал человеческих фекалий.

Примерно в это же время в Риме был построен и водопровод. Итальянский археолог Р. Ланциано при раскопках в черте старого Рима обнаружил специальный скотомогильник, в котором хоронили павших больных животных. Следовательно, на заре человеческого развития помимо естественных экосистем появляются и антропогенные, создаваемые человеком.

Ученые считают, что причиной крушения древнейшей цивилизации Центральной Америки (Государство Майя) явилась экологическая катастрофа, связанная с истощением земель в результате применения человеком подсечно-огневой системы земледелия — "мильпа".

Из истории известно, что деградация многих районов мира, например Средиземноморья, Ближнего Востока, бывших колыбелью цивилизации, произошла в значительной мере по причине, связанной со скотоводческой деятельностью человека.

На части ранее цветущих территорий Греции, Египта, Сицилии, Испании, Ливана, Сирии в результате нарушения человеком в больших масштабах экологического равновесия, вызвавшими эрозию почв, произошло необратимое изменение местности, превратившее их в безжизненные пустыни.

Так сколько лет существует экология? Кто и когда употребил впервые этот термин? Эти вопросы сегодня интересны многим людям, обеспокоенным состоянием окружающей среды.

Еще в верхнем палеолите безвестный художник нарисовал на стенах пещеры фигуры, среди которых можно было опознать 25 видов зверей и 5 видов охотничьих птиц.

Множество биологических сведений заключено в древних египетских, индусских, китайских, тибетских и античных европейских письменных источниках.

Античные ученые пытались писать о способах существования зверей, их повадках, местах обитания, строительстве убежищ и т. д. Так, например, Аристотель (384— 322 гг. до н. э.) написал свой труд "История животных", а его ученик Теофраст (370—285 гг. до н. э.) заложил основы геоботаники. Он выделил естественные группы растений и типы деревьев.

В первом веке н. э. творил известный ученый — агроном Колумелла. Он хорошо знал особенности агротехники и роста сельскохозяйственных культур. Средневековье в основном базируется на ранее накопленном знании.

Эпоха Возрождения с ее дальними путешествиями и обновлением интереса к человеку значительно повысила изучение окружающего мира. Так, К. Геснер (1516—1565) и У. Альдрованди (1522—1605) знакомили современников с животными. Немецкий ботаник Кордус в 1561 г. описал клубеньки на корнях люпина и таким образом положил начало исследованию взаимодействия видов живого. До зарождения экологии было еще далеко, но известный химик Р. Бойль (1627—1691) опубликовал свои наблюдения о влиянии низкого атмосферного давления на поведение различных животных.

Выдающийся французский естествоиспытатель Рене Реомюр (1683—1757) уже мог претендовать на звание эколога, так как в шеститомнике "Мемуары по естественной истории насекомых" он приводит много экологических данных, в том числе о взаимоотношениях растений и насекомых.

Немалое значение для развития экологии имела 13-томная "Естественная история" Ж. Бюффона (1707—1788). В ней обосновано влияние среды на жизнь растений и животных, прежде всего роль для них климата и характера местности.

Российские ученые XVIII в. тоже не оставались в стороне от путей развития экологии. В 1755 г. вышла книга С. П. Крашенинникова "Описание земли Камчатки", в ней содержалось много экологических сведений.

В первой половине XIX в. трудилось немало выдающихся ученых, близких к биоэкологии. Эту плеяду открывают Ж. Б. Ламари (1744—1829) с его "Философией зоологии". Огромный вклад в развитие биоэкологии внес А. Гумбольдт (1769—1859) — автор труда "Космос".

Непосредственной предтечей экологии в России стали лекции К. Ф. Рулье (1814—1858). Этот московский профессор прославился тем, что создал основы синэкологии, он утвердил понимание биотических факторов в жизни растений и животных, географической и экологической изменчивости видов.

Его последователи М. Н. Богданов (1841—1888) и особенно Н. А. Северцев (1827—1885) провели специальное экологическое исследование в России, которое далеко опередило становление экологии как науки.

Большое значение для развития экологического знания имело учение Ч. Дарвина (1809—1882), хотя сам он никогда не пользовался термином "экология". Великий ученый твердо проводил линию признания ведущего взаимодействия между видами живого и между ними и окружающей их средой, т. е. основную линию экологии.

Сам же термин "экология" был введен Э. Геккелем (1834—1919). Известна дата записи этого понятия в "метрическую книгу" — 14 сентября 1866 года. Э. Геккель в этот день подписал в свет предисловие к "Всеобщей морфологии", где наука об организмах и окружающей их среде была наречена экологией. Но сам Геккель позже отрекся от этого названия, заменив его "экономией природы" и "биономией". Лишь история науки расставила точки над "i".

Термин "экология" происходит от греческого слова "ойкос", что значит "дом". Буквально, экология — это изучение "жилищ" или более широко — "окружения". "Логос" — наука. Таким образом, экология — это наука об окружающем нас мире.

В экологии главное — не изучение существ, а изучение состояния среды обитания и процессов взаимодействия существ со средой обитания. Объектами экологии являются биосфера, экосистемы, сообщества (биоценоз), популяции организмов, биотон.

В XIX в. экологи изучали в основном закономерности биологического взаимодействия в биосфере, причем роль человека в этих процессах считалась второстепенной. В XX столетии ситуация изменилась, экологов все больше стала беспокоить роль человека в изменении окружающего нас мира.

Разрушающее влияние деятельности человека на природу еще никогда не принимало столь острого, драматического характера, как в настоящее время. Загрязнение воздуха, воды, акватории Мирового океана (сброс отработанных радиоактивных веществ, нефтепродуктов, отходов сельского хозяйства, затопление вредных отходов производства, ядов и т. д.), эрозия почв, увеличение посевных площадей, вырубка лесов, чрезмерная урбанизация — все это повлияло на изменение климата, вызвало появление парникового эффекта, озоновых дыр. Таков далеко не полный перечень негативных последствий во взаимоотношениях природы и общества.

Дальнейшее нарастание негативных противоречий между человеком и природой может привести к непоправимой катастрофе, полному уничтожению всей нашей цивилизации.

Таким образом, экология — наука, предметом изучения которой является отношение живых существ к среде своего обитания, их взаимоотношения между собой и влияние среды на них.

Рассмотрим этапы развития экологии как науки.

На 1-м этапе развития экологии главным было изучение и описание природы. В 1870—1879 гг. французский исследователь Жан Анри Фабер написал труд "Энтомологические воспоминания", в котором рассказал о жизни насекомых; описал среду их обитания, их отношения, симбиоз, конкуренцию с другими видами.

Исследования ученых середины 20-х гг. приводят к изучению сообществ. Ученые стремились открыть законы динамики популяции как переплетение взаимоотношений живых существ друг с другом и с условиями неживой природы.

На 2-м этапе экология изучает экосистему. Впервые этот термин употребил Артур Джордж Тенсли в 1935 г., а несколько позже, в 1942 г., Раймонд Линдерман разработал принципы изучения экосистемы, через которую протекает энергия и цикл питания по всем ее живым и неживым компонентам.

По определению Ф. Кастри (1981 г.), экосистема понимается "как система, четко обозначенная в пространстве и во времени, в которую включены не только организмы, обитающие в ней, но и физические условия климата, почвы, равно как и взаимодействия между разными организмами и между последними и физическими условиями".

Так было положено начало определению экосистемы, как основной единицы измерения экологии.

При этом следует подчеркнуть, что на втором этапе развития экология все более сосредотачивается на измерении экосистемы как функционального сообщества, состоящего из взаимодействующих организмов и всех аспектов окружающей среды в любой специфической области. Это позволяет определить экосистему как живое сообщество вместе с окружающей ее мертвой физической средой, которые обладают равновесием, взаимозависимостью, а также обусловлены изменениями энергии и материи.

Для того чтобы отношения между разными формами жизни и жизненной средой были стабильны, должна существовать цепь питания, обеспечивающая энергию, необходимую для существования живых организмов. Цепь питания начинается с низших и ведет к высшим видам, а число особей уменьшается от основания к верху.

Таким образом, в экосистему, кроме живых организмов и физических условий (климат и почва), включены все взаимодействия между различными организмами, физическими условиями и между теми и другими.

На 3-м этапе развития экологии главное внимание уделяется изучению взаимовлияний экосистем. Следует указать, что трудно провести границу между отдельными экосистемами (лес, поля, луга, реки, озера и т. д.), так как они взаимосвязаны. Экосистемы обладают естественной потребностью к саморегуляции, т. е. могут устранять нарушение равновесия, вызванное различными внешними и внутренними воздействиями.

4-й этап в развитии экологии — это изучение биосферы — среды обитания всех живых существ, в том числе и человека. Биосфера представляет собой единство всех экосистем на Земле, где все они взаимосвязаны. В биосфере происходит круговорот материи через цепи питания, можно сказать, что в биосфере каждый ест и каждый бывает съеден.

На 5-м этапе экология сделала акцент на изучении положения человека в биосфере.

Человек в процессе эволюции, создав специфическую культурную среду обитания, остался все же частью природы. Благодаря многовековым усилиям он внес неизмеримый вклад в упрочение связей между сообществом людей и остальной живой природой. При этом жизненное окружение человека менялось одновременно с окружающей его средой и продолжает изменяться непрерывно, обусловливая друг друга.

Специфический характер этого воздействия человека проявляется подлинным видом борьбы с природой, гигантской по своему воздействию, лежащей в основе его коллективной жизни. У природы отвоевываются леса, водоемы, земельные площади под строительство. Недра разрабатываются, причем отношение человека к среде обитания значительно отличается от отношения других живых существ к жизненной среде.

Человек своим трудом меняет природу, влияя на жизненные сообщества, членом которых он является. Поэтому все, что человек производит (и чего в природе нет), может быть вредным для других существ (например, добыча нефти, газа и их потери).

Игнорирование этого принципа, как показывает опыт, особенно в последние 30 лет, приводит к нарушению экологического равновесия, подвергая опасности не только растения и животных, но и все человечество (испытания атомных и водородных бомб, локальные войны, катастрофы и т. д.).

Это особенно становится ясным, если исходить из таких понятий, как "среда" и "пространство". Эти термины определяют основные категории экологии.

Что же входит в понятия пространство и среда? Термин "пространство" имеет несколько значений. В первую очередь имеется в виду пространство на поверхности Земли, которое населено или может быть населено живыми существами, в том числе и людьми. Это понятие включает также и такие термины, как "геопространство", "географическое пространство", "пространственное планирование" и др.

В экологическом смысле "пространство" понимается как среда обитания, в которую включается и среда, окружающая человека.

Среда может быть естественной и искусственной. По определению А. Гликсона, естественная среда составляет совокупность природных факторов: воды, солнца, воздуха, ветра, почвы, растительного и животного мира. При этом Земля является центром обитания животных и растений, где в симбиозе живет великое разнообразие микрофлоры и микрофауны.

Искусственная среда — это среда, которую создал человек. В ней присутствуют природные факторы, они имеют влияние, но не являются доминантами. Между природой и искусственной средой нет абсолютных границ. Между ними существует взаимосвязь, которую человек должен учитывать при формировании искусственной среды. Взаимосвязь естественной и искусственной среды выражает понятие "экологическая среда".

Общая экология и ее отрасли

 

Общая экология — наука, которая изучает взаимоотношения живых существ и их среды обитания, а также их взаимодействие вместе со всем органическим и животным миром. Поэтому указанная взаимосвязь непосредственно касается и отношений человека и среды его обитания.

По утверждению ученых, все живые существа можно разделить на растения, животных и людей. В этом случае общую экологию подразделяют на экологию растений, экологию животных и гуманную экологию.

Так, экология растений изучает среду их обитания в зависимости от климатических условий, отношения между растениями и т. д.

Экология животных изучает отношения животного мира к живой и неживой среде.

Гуманная экология (экология человека) изучает отношение человека к живой и неживой окружающей среде.

Между тем исследования показали, что, изучая отношения человека и его природной среды, необходимо учитывать и деятельность человека, т. е. взаимодействие человека и природных факторов. Поэтому ученые стали выделять четыре основные темы гуманной экологии: население, среду, технологию и организацию.

Следует подчеркнуть, что система экологического знания чрезвычайно обширна, она включает не менее 100 дисциплин.

Так, например, в состав общей экологии входят:

Биосферная экология, изучающая глобальные изменения, происходящие на нашей планете в результате воздействия хозяйственной деятельности человека на природные явления.

Лесная экология, исследующая способы использования ресурсов леса при их постоянном восстановлении и роль лесов в водном режиме ландшафтов.

Экология тундр — изучает пути рационального природопользования в тундре и лесотундре, способы ведения оленеводства и охоты. Анализируется влияние на экосистему тундры добычи нефти и газа, а также ведется разработка способов уменьшения вредоносного воздействия промышленных предприятий в Заполярье.

Экология морей — изучает влияние хозяйственной деятельности человека на морские экосистемы: загрязнение при добыче на шельфе нефти и газа, при сбрасывании в моря и океаны промышленных, бытовых стоков и твердых отходов, в том числе и с морских судов.

Сельскохозяйственная экология — исследует способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения ресурсов почвы и лугов, при сохранении окружающей среды и получении экологически чистых продуктов.

Промышленная экология — исследует влияние выбросов предприятий на окружающую среду и здоровье людей и возможности уменьшения вредных выбросов за счет разработки и внедрения безотходных технологий. Например, завод "Серп и молот" в результате внедрения фильтров очистки газов ведет плавку металла в городе Москве, что положительно влияет на охрану окружающей среды.

Городская экология — изучает возможности улучшения среды обитания человека в городе.

Медицинская экология — изучает болезни человека, связанные с загрязнением среды, и способы их предупреждения и лечения.

Математическая экология — моделирует экологические процессы, т. е. изменения в природе, которые произойдут при изменении тех или иных экологических условий.

Химическая экология — разрабатывает методы определения веществ загрязнителей, попадающих в атмосферу, воду, почву, продукты питания, способы очистки газообразных, жидких и твердых отходов и новые технологии производства, при которых количество отходов уменьшается.

Экономическая экология — разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования: оценку стоимости ресурсов (вода, древесина, нефть) и размеры штрафов за их загрязнение.

Юридическая экология — разрабатывает систему законов, направленных на защиту природы. Юристы-экологи выступают адвокатами "природы" в судебных процессах.

Специальный раздел экологии представляет отрасль "Экология человека и социальная экология". Этот раздел можно наглядно представить схемой 1.

Таким образом, экология как наука, появившаяся в середине XIX в. и стремившаяся в полной мере исследовать все стороны взаимоотношений животных, в том числе и человека, с неорганической и органической средой, пришла к выводу, что так расточительно пользовать природу дальше нельзя.

Наука доказывает, что природа не безгранична в использовании. Природопользование ограничено необходимостью сохранения равновесия в данном пространстве и времени.

В то же время человек не может отказаться от технического прогресса, так как он способствует облегчению его труда и улучшению жизни, но он угрожает его окружению, природе, без которой человек как природное существо не может существовать.

 

 

Использование природы человеком без учета присущих ей закономерностей может поставить (и ставит) под угрозу нормальные условия жизни и существования человека и общества.

Русский ученый В. И. Вернадский еще в 1922 году предупреждал об экологической опасности, которая может привести человечество к гибели. "Недалеко время, — писал он, — когда человек получит в свои руки огромную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить жизнь, как он захочет. Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать эту силу, которую неизбежно должна дать ему наука?[1]

Фактически общество может нарушить нормальные процессы в природе (распашка целины, строительство гидроэлектростанций, АЭС и др.), тем самым создаются предпосылки к уничтожению природы. Но сразу уничтожить ее он не может, так как экологическая система имеет свою внутреннюю саморегуляцию, но зато может уничтожить самого себя, поскольку человек не может существовать в нарушенной экосистеме.

Поэтому любая социальная система должна находиться в соответствии с природной средой, а свои средства труда и способы использования природы, свое производство приспособить к ее условиям (например, целину не перепахивают, а только лущат без переворачивания пласта почвы; вместо АЭС, гидроэлектростанций необходимо строить ветряные, солнечные и др. электростанции).

В. И. Вернадский разработал учение о биосфере, которое сегодня признается как одно из величайших достижений естествознания XX века. Показав единство материальной и духовной культуры с окружающей природной средой, он создал теоретически стройную концепцию перехода биосферы в ноосферу в результате разумных преобразований человеком окружающей природной среды.

В современный период налицо глобальные проблемы выживания человечества и самой природы в условиях катастрофического ухудшения экологической среды, вызванного историческими процессами взаимодействия общества и природы. Они с разных точек зрения оцениваются историками, философами, биологами, медиками, социологами, целью исследования которых являются перспективы дальнейшего социально-экологического, социально-экономического, политического, культурного развития общества и человека.

Загрязнение природы приобрело особенно значительные размеры в период индустриализации и урбанизации. Эти два важнейших процесса привели к значительным цивилизационным переменам и рассогласованию экономического и экологического развития. Это рассогласование приобретает глобальные масштабы начиная с 50-х гг. нашего века, когда быстрое развитие производительных сил вызвало такие изменения в природе, которые ведут к уничтожению биологических предпосылок жизни человека и общества (развитие космоса, появление озоновых дыр, аварии на АЭС, выпадение кислотных дождей и т. д.).

Угроза окружающей среде приняла и принимает глобальный характер и стала актуальной проблемой современного общества. Впервые в истории Земли все общества нашей планеты подвергаются опасности, возникающей в результате нарушения экологического равновесия, точнее, в результате игнорирования закономерностей, существующих в природе. Даже локальное нарушение экологического равновесия чаще всего приобретает широкие масштабы и перерастает в глобальную проблему (например, взрыв на Чернобыльской АЭС).

В качестве важнейших глобальных экологических проблем в современном обществе называются следующие:

• стремительный и неконтролируемый естественный прирост населения;

• развитие технико-технологических систем, загрязняющих природу;

• истощение сырьевых и энергетических источников. В результате их интенсивного внедрения под угрозой оказываются целые системы, поддерживающие жизнь человека и других живых существ.

Противоречия между экологическими системами, имеющими веками отлаженную технологию обмена веществ, и произвольными системами, не имеющими безотходных технологий и построенными в надежде на ассимилирующие свойства природных экосистем, достигли критической черты: экологические катастрофы Чернобыля, Аральского моря, бедствия Байкала, Волги, Черного и Азовского морей, индустриального Урала, Донбасса и Кузбасса. Аналогичная картина с экологией складывается и в других странах мира.

Не случайно на конференции ООН, проходившей в Рио-де-Жанейро (Бразилия) в 1992 году и посвященной проблеме окружающей среды, отмечалось: "Если человечество не примет новой модели развития, его ждет катастрофа", — таков был лейтмотив участников конференции.

Участники конференции указывали на невозможность движения развивающихся стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые страны за счет варварского уничтожения природных ресурсов. Массированное воздействие на окружающую среду — характерная черта промышленной революции. Однако промышленное развитие во всем мире шло без должного учета невозобновляемости ресурсов и непонимания того обстоятельства, что возможность восстановления живой природы не беспредельна.

Такая модель развития общества была признана как ведущая к катастрофе, и в связи с этим конференция провозгласила необходимость перехода мирового сообщества на рельсы устойчивого развития, обеспечивающего должный баланс между решением социально-экономических проблем и сохранением окружающей среды, удовлетворения основных жизненных потребностей нынешнего поколения с сохранением таких возможностей для будущих поколений.

Экологические проблемы в первую очередь тяжким бременем ложатся на развивающиеся страны, на так называемые страны третьего мира. У них они возникают и увеличиваются не только из-за ввоза "грязной технологии" (атомных отходов, ядохимикатов и т. д.) из развитых стран, но и из-за некритического использования своих природных ресурсов, к чему их принуждают с помощью различных экономических и финансовых рычагов.

Все эти и другие аспекты изучает экология.

Вопросы для самоконтроля

 

1. Назовите, когда и кто впервые ввел термин "экология".

2. Определите предмет общей экологии.

3. Перечислите отрасли экологии.

4. Обозначьте основные экологические проблемы современности.

Рекомендуемая литература

 

1. Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. М., 1980.

2. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1965.

3. Гирусов Э. В. Проблемы глобальной экологии (Обзор докладов) // Вопросы философии. 1981. № 1.

4. Маркович Данило Ж. Социальная экология. М., 1996.

5. Лаптев Н. Д. Экологические проблемы. М., 1982.

6. Мамзин А. С., Смирнов В. В. О соотношении биологической и социальной экологии // Философские науки. 1988. № 3.

7. Марков Ю. Г. Становление социальной экологии // Общественные науки. 1987. № 6.

8. Новиков Г. А. Сто лет экологии Эрнста Геккеля // Очерки по истории экологии. М.: Наука, 1970.

9. Новиков Ю. В. Охрана окружающей среды. М., 1987.

10. Соломина Н. С. Взаимодействия общества и природы. М., 1982.

11. Тихонович Н. У. Философско-методологический анализ тенденций развития экологического знания. Минск, 1990.