В современном толковании экология – это, во-первых, комплексная наука; во-вторых, общенаучных метод и подход к решению комплексных проблем; в-третьих, мировоззрение.

 Такое широкое трактование определяется предметом исследования экологии, которая изучает специфические взаимосвязи между обществом, природой, человеком и жизненной средой с целью сохранения и совершенствования среды обитания человека.

 

В истории развития науки экологии условно выделяют три этапа, каждому из которых присущи свои характерные черты и выдающиеся события. Под характерными чертами следует понимать, во-первых, объект и предмет исследований тех времен, во-вторых, методы исследования, которые преимущественно применялись, в-третьих, то новое, что появилось благодаря экологическим исследованиям течение этого этапа развития науки.

 

Первый этап

Был наиболее длительным: начался еще с древних времен и продолжался до второй половины XIX в. Наиболее характерными чертами этого этапа можно считать следующие:

 

1) объектом исследования науки, которая позднее получила название "экология", была отдельная особь; предметом исследования – влияние физических (температура, освещение, давление и т.д.) и химических (состав воды, воздуха т и др.) факторов окружающей среды на жизнедеятельность этой особи. Именно это отличало экологию от биологии, частью которой она долго была. Итак, лидером первого этапа развития экологии стала отрасль, изучается является экологию особи, ­– аутэкология.

2) именно на этом этапе ученые начали применять научный метод исследования, т.е. к простым натурным наблюдениям добавлять сравнительно точные опыты с доверительными результатами (например, о влиянии минеральных удобрений на рост растений и конечный урожай).

3) из всего нового на этом этапе были первые попытки защитить природу – создать заповедники и национальные парки для спасения растений и животных, которым угрожало уничтожение. Появились первые законы и правила относительно запрета и определенных ограничений рыболовства и охоты.

Значительная продолжительность первого этапа развития экологии обусловила насыщенность его выдающимися событиями. Исследование экологического направления, то есть с акцентом на изучении взаимосвязей биологических объектов между собой и неживой природой, начали проводить с древних времен. Еще греческие философы, жившие в VI-V века до н.э., выдвигали первые теории о происхождении растений и животных, пытались объяснить процессы питания и роста живых организмов. Так, Гиппократ (460-377 гг. до н. э.) выдвинул идею о влиянии среды на здоровье людей, Аристотель (384-322 гг. до н.э.) классифицировал животных по образу жизни и питанию, а также описал более 500 видов животных и их поведение в зависимости с климатическими особенностями среды обитания.

Источником зарождения экологической мысли в античные времена можно считать медицину и географию. В трудах Геродота, Страбона, Птолемея и других мыслителей содержатся весьма удачные описания природы, в частности флоры и фауны разных частей света, а также попытки проследить зависимость заселенности определенных регионов от имеющихся там природных условий. Особенно убедительно подобные закономерности отражены в работах отца медицины Гиппократа, Ученик Аристотеля Теофраст в трактате "Исследования о растениях" обосновал методологические требования к изучению строения и различных процессов жизнедеятельности растений. Этим он заложил основы зарождения методов аналогии и идеализации, а также аналитического подхода, которые в современной интерпретации сейчас широко используются во многих науках. Считается, что именно Теофраст является основоположником применения методов анализа в экологических исследованиях.

Великие географические открытия в эпоху Возрождения способствовали дальнейшему развитию наук о природе. Появились труды таких ученых, как Р. Бэкон (1214-1294) и А. Великий (1206-1280). Роджер Бэкон обосновал, что живые и неживые тела построены из одних и тех же запчастей, и живые существа тесно зависят от окружающей среды. Глубокие мысли экологического направления выражал в своем энциклопедий ее известный энциклопедист средневековья Альберт Великий в разделах "О растениях" и "О животных", кроме подробного описания известных видов, были выдвинуты идеи об изменениях растений под влиянием факторов среды. Он раскрыл вопрос перехода растений из дикого состояния в культурное, т.е. изменения образа жизни от одного состояния к другому, которые, по мнению А. Великого, зависят от различных факторов окружающей природы, ученый сделал предположение о возможности управления образом жизни.

В начале XVII века был изобретен микроскоп, с помощью которого Антон ван Левенгук (1632-1723) изучал не только строение бактерий и клеток крови, но и пищевые цепи, а также регулирования численности популяции, что в дальнейшем развилось в важнейшие разделы современной экологии. Известный французский натуралист Жорж Луи Бюффон (1707-1788 гг.) в своем труде "Естественная история" приводил мысли о единстве растительного и животного мира и их взаимосвязь со средой проживания. Он выразил мнение, что природа – это огромная целостная сооружение, пронизана функциональными и генетическими связями. Кроме этого, Ж-Л. Бюффону принадлежат идеи об исторической изменчивости растений и животных, антропогенных причин изменения климата.

Выдающийся шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707-1778 гг.) в работе "Система природы" изложил основы научной систематики растений и животных и признал влияние условий жизни на разнообразие животного и растительного мира. Основным трудом является "Философия ботаники" (1751 г.), в которой он принципиально реформировал систематику (таксономию) растений и заложил основы систематического подхода в экологии. Французский естествоиспытатель Жан-Батист Ламарк (1744-1829 гг.) исследовал приспособленность животных к среде обитания и результаты этих исследований изложил в книге "Философия зоологии", где объяснил этот феномен влиянием среды на живые системы.

В это же время немецкий исследователь-путешественник Александр фон Гумбольдт (1769-1859 гг.) обобщил все накопленные в мире сведения о флоре земного шара и заложил основы экологического направления в географии растений. В 1845 г. вышел в свет его многотомный труд "Космос", где он впервые выдвинул идею горизонтальной зональности и вертикальной поясности в распространении растений. В этой и других работах Гумбольдта впервые были обоснованы идеи взаимосвязи и единства всех процессов, происходящих в живой природе.

Немецкий агрохимик Юстас Либих разработал теорию минерального питания растений в зависимости от различных внешних факторов. В 1840 г. была опубликована его работа "Химия в приложении к земледелию и физиологии", где впервые был сформулирован "закон минимума" о необходимости возвращения питательных веществ, отчуждаемых с урожаем, обратно в почву после сбора урожая для поддержания его плодородия. Именно тогда прослеживается тенденция применения комплексного подхода к изучению природы.

Позже российский зоолог, профессор Московского университета, Карл Рулье (1814-1858 г.) создал концепцию экологии животных и этим дал толчок развитию экологического направления во всей биологической науке Он впервые обосновал закономерности влияния окружающей среды на развитие органического мира, т.е. разработал систему изучения растений и животных с точки зрения экологии. Кроме этого, К. Рулье считал человеческую деятельность важным экологическим фактором, который предопределяет изменения в природе. Своими трудами ученый положил начало непосредственного практического применения экологических знаний, в частности в сельском хозяйстве.

Концептуальные основы эволюционной парадигмы в экологии были заложены в трудах известных английских натуралистов М. Лайеля и Ч. Дарвина. В работе Лайеля "Основы геологии" в противовес традиционному объяснению природных явлений действием сверхъестественных сил приведена взаимосвязь между сущностью современных природных процессов и событиями, которые происходили в течение всей геологической истории Земли. Он предложил так называемый принцип "униформизм" (актуализма), который основывался на том, что изучение современного является ключом для познания будущего. По мнению Лайеля, виды изменяются, приспосабливаясь к окружающей природе, и изменения эти происходят медленно, постепенно, но неизбежно; полученные при этом свойства организмов наследуются. Позже принцип униформизма стал методологической основой любого исследования, связанного с реконструкцией прошлых событий.

Огромным вкладом в развитие экологических исследований стала публикация в 1859 г. труда Чарльза Дарвина (1809-1882 гг.) "Происхождение видов путем естественного отбора", что стало без преувеличения событием мирового значения. По мнению В.И. Вернадского, в этой работе была отражена "история живого вещества, выражается в медленном изменении форм жизни и живых организмов, генетически между собой связанных от одного поколения к последующему без перерыва. Изложенная в ней эволюционная теория стала обязательной составляющей экологии. По этой теории, смысл развития заключается в постоянном, непрерывном приспособлении видов к условиям среды и достижении таким образом состояния устойчивого равновесия. Экологическое содержание этого вывода заключается в том, что главным мерилом прогресса становится способность видов выживать в конкретных условиях среды. В этой работе Ч. Дарвина еще не применялся термин "экология", однако она справедливо считается началом новой науки – экологии.

Итак, начальный период становления экологии, который был наиболее длительным и считался подготовительным (его даже называют периодом "наивной экологии"), закончился (условно) в 1866 г., когда немецкий биолог  Э. Геккель в предисловии к своему труду "Всеобщая морфология организмов" науку об организмах и окружающей их среде назвал экологией.

Э. Геккель тогда писал, что " экология – это познание экономики природы, одновременное исследование взаимоотношений всего живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, которые контактируют друг с другом. Экология – это наука, изучающая все сложности взаимосвязи и взаимоотношения в природе, Ч. Дарвин рассматривал ее как условия борьбы за существование".

 

Второй этап

Был сравнительно кратковременным: длился со второй половины XIX в. до середины 30-х годов XX в. Ему присущи такие характерные черты:

1) объектом исследования была уже не отдельная особь, а большие группы организмов (популяции и их объединения). Предметом – взаимодействие популяций разных видов между собой (например, взаимовлияние хищников и их добычи). Это способствовало дальнейшему развитию и разветвления экологии как науки. Результатом стало официальное разделение на III Ботаническом конгрессе в Брюсселе (1910 г.) экологии растений на два направления: аутэкологию (экологию особей) и синэкологию (экологию группировок, или сообществ). А позже, в 1927 г. после опубликования труда английского ученого М. Элтона "Экология животных", были заложены основы популяционной экологии – демэкологии, которая стала лидером втором этапе;

2) используемые методы исследования уже были довольно разнообразными. Но большая заслуга этого этапа состояла в привлечении к экологическим исследованиям методов высшей математики (прежде дифференциальных уравнений). Это позволило экологам впервые выполнять теоретическое моделирование различных взаимодействий в среде, делать предсказания, хотя они могут показаться слишком упрощенными и не очень точными;

3) наиболее важным и выдающимся из всего нового, созданного в этот период, несомненно было фундаментальное учение В.И. Вернадского о биосфере. В 1926 г. вышел его капитальный труд "Биосфера", в котором он обосновал планетарную геохимическую роль и глобальные функции живого вещества.

Итак, во второй половине XIX в. резко возрос интерес ученых проблемами взаимодействия между организмами и влияния на них среды обитания. Продолжается накопление сведений об образе жизни отдельных видов растений и животных; одновременно возникают теоретические обобщения. Так, американский зоолог С. Форбс в своей работе по вредителям (1895 г.) дал развернутое определение экологии как очень сложного и важного предмета, который охватывает все учение Ч. Дарвина, с одной стороны, и зависимость сельского хозяйства от него – с другой.

Созданию В.И. Вернадским учения о биосфере предшествовали исследования австрийского геолога Эдварда Зюсса, который ввел термин "биосфера" во всеобщее употребление. В труде "О происхождении Альп" (1875 г.) ученый обозначил этим термином образованные живыми организмами ископаемые породы. Отечественный геолог тех времен Павел Аполлонович Тутковский определял биосферу как пространственное размещение биоты на планете. И, наконец, Владимир Иванович Вернадский в ряде работ, прежде всего в "Биосфере" (1926 г.), разработал принципиально новое понимание биосферы как области существования жизни, качественно отличной от всех других объектов на Земле.

В это же время, в конце XIX в. – начале XX в., в научном познании начинает внедряться системный подход к исследованию различных объектов. Принципы системности прослеживаются в работах Л. фон Берталанфи (общая теория систем).

Итак, несмотря на все достижения, на этом этапе экологические исследования все же почти не выходили за пределы биоэкологиечских, поскольку проблем самого человека, а также ее влияния на среду обитания они практически не касались.