І. Теоретичні основи екології

 

1.1. Короткий нарис історії екології. Українська екологічна школа

Історія розвитку екології як синтетичної наукової дисципліни порівняно нетривала. Одним із перших, хто на межі XVIII та XIX століть усвідомив необхідність цілісної оцінки природних комплексів, був німецький натураліст А.Гумбольт. Його наукова спадщина величезна – понад 600 робіт. Ці праці послужили поштовхом до синтезу даних геології, геоботаніки, гідрології, ґрунтознавства, кліматології багатьма вченими. Протягом XIX та початку XX століття розвиток спеціальних аналітичних наук сприяв накопиченню фактичних даних, без яких було б неможливим формування екології як сучасної синтетичної науки.

Термін “ екологія ” (від грец. oikos – дім, помешкання і logos - наука) ввів в обіг німецький біолог і натураліст Е.Геккель. Так, у 1866 році він назвав “науку, яка вивчає відносини між живими організмом і тим природним середовищем, де він перебуває”. Отже, у широкому розумінні екологія – це наука, яка цікавиться організацією природи та її механізмів, а також взаємодією її складових.

У становленні екології помітну роль зіграли праці К.Мобіуса (1877 р.) і, зокрема, запропоноване ним поняття біоценозу, як сукупність організмів, що існують разом. Ф.Даль (1890 р.) у свою чергу запропонував термін біотоп, що означав комплекс абіотичних факторів, які визначають життєдіяльність організмів. К.Фрідерікс доповнив цей підхід ідеєю про “ голоцен ” як про цілісну одиницю, що включає в себе біоценоз та його екотоп.

Синтетичний погляд на природні комплекси поділяв Г.Ф.Морозов (1912 р.), засновник учення про ліс як цілісну природну систему. Видатний учений В.В.Докучаєв у першій половині ХХ століття створив учення про ґрунти як особливе біокосне природне тіло, яке є результатом взаємодії материнських гірських порід та живих організмів. Прогресивну роль в історії екології відіграло поняття екосистеми, яке було введене англійським вченим А.Теслі (1948 р.).

Особливе місце в історії екології посідають відкриття всесвітньо відомого вченого В.І.Вернадського (1930-1945 рр.), автора вчення про біосферу. Він довів наявність широкомасштабного впливу живих організмів на абіотичне середовище, та запропонував учення про біосферу як про одну з оболонок Землі, що визначається присутністю живої речовини. В.І.Вернадський уперше ввів у вивчення біосфери кількісний підхід, що дозволило об’єктивно оцінити обсяги біогеохімічного кругообігу речовин. Вчення Вернадського про ноосферу додатково узагальнило численні дані про нерозривність зв’язку людини з природним середовищем.

Середина та друга половина XX століття ознаменувалися проведенням широкого фронту екологічних досліджень, у яких помітну роль відіграють і екологи України. Першим науковим центром екологічних досліджень в Україні став створений у 1930 році сектор екології при Інституті зоології та ботаніки Харківського університету. Дослідження в галузі екології, виконані в цьому центрі В.В.Станчинським (1930-1940), мали пріоритет з багатьох питань і відзначалися оригінальністю. Він на 10 років раніше за В.М.Сукачова підійшов до ідеї біогеоценозу як функціональної єдності біоценозу та абіотичних факторів. Праця В.В.Станчинського “До розуміння біоценозу” (1933) є класичною в галузі вивчення зв’язків між організмами в центричних системах.

Світового визнання набули проведені в 1940-1980 роках дослідження українських учених І.Г.Підоплічка, Ф.А.Гриня, С.М.Стопка, П.С.Погребняка, Д.В.Воробйова та багатьох інших (принципи раціонального природокористування, типологія лісів на основі едафічних мереж, роботи в екології ландшафтів та ін.).

Широко визнаними є дослідження штучних лісів України, виконані О.Л.Бельгардтом (1971); А.П.Травлєєв (1980-1985) є засновником учення про лісові підстилки та їх екологічне значення.

Праці академіка М.Г.Холодного в екології залізобактерій є значним внеском у розвиток концепції про біогеохімічні цикли. Він же першим знайшов фітогенні речовини в атмосфері та заклав фундамент нової науки − алелопатії.

Нині в провідних наукових центрах України − Києві, Львові, Дніпропетровську − здійснюються активні розробки складних екологічних проблем. Широке визнання мають роботи академіків М.А.Голубця, К.М.Ситника, Ю.Р.Шеляг-Сосонка.

Екологи України, зокрема Д.М.Гродзинський, зробили вагомий внесок у розробку методів оцінки рівня радіоактивного забруднення великих територій та обґрунтування заходів зниженню екологічних збитків від наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Українським екологам завжди був притаманний інтерес до філософських проблем, що виникають при аналізі системи “людина − природне середовище”.

У табл. 1.1 наведений календар подій, який ілюструє довгий шлях становлення екології як науки.

Таблиця 1.1

Календар становлення екології як науки (за К.Петровим)

Роки	Автор	Країна	Результати екологічних досягнень та відкриттів
VІ-ІV ст. до н.е.		Древня Індія	Епічна поема “Махабхарата” і “Рамаяна” – опис способу життя і місць середовища існування близько 50 видів тварин
490-430 до н.е.	Емпедокл	Древня Греція	Розглянув зв’язок рослин із середовищем
384-285 дон.е.	Арістотель	Древня Греція	“Історія тварин” – класифікація тварин, що мають екологічне забарвлення
370-285 до н.е.	Теофраст (Феофраст)	Древня Греція	“Дослідження про рослини” описав близько 500 видів рослин і їхніх угрупувань
79-23 до н.е.	Пліній старший	Древній Рим	“Природна історія” – узагальнив дані із зоології, ботаніки, лісового господарства
	К.Лінней	Швеція	“Економіка природи” – типологія місцеперебувань. Основи систематики
	Ж.Бюффон	Франція	“Природна історія” – ідеї мінливості видів під впливом середовища
	Т.Мальтус	Англія	“Досвіди про закон народонаселення”. Запропонував рівняння геометричного (експонентного) росту популяції. Перша математична модель росту популяції
	Ж.Ламарк	Франція	“Гідрогеологія” – заклав основи концепції про біосферу. Запропонував термін “біологія”
	Ж.Ламарк	Франція	“Філософія зоології” – уявлення про сутності взаємодії в системі “організм – середовище”
	Ч.Дарвін	Англія	Кругосвітня подорож на кораблі “Бігль” – екологічні спостереження й описи, що лягли в основу праці “Походження видів...”
	Ю.Лібіх	Німеччина	Сформулював закон лімітуючи факторів
	А.Гумбольдт	Німеччина	Праця “Космос” у 5 томах. Закони географічної зональності і вертикальної поясності в розподілі рослин і тварин
	Ч.Дарвін	Англія	“Походження видів...” - приводиться великий матеріал про вплив абіотичних і біотичних факторів середовища на мінливість організмів
	І.Січновий	Росія	“...організм без зовнішнього середовища, що підтримує його існування, неможливий; тому в наукове означення організму повинне входити і середовище, що впливає на нього”
	Е.Геккель	Німеччина	Запропонував поняття “екологія”
	М.Спенсер	Англія	“Вивчення соціології” – заклав основи екології людини
	Е.Зюсс	Австрія	Запропонував поняття “біосфера”
	К.Мебіус	Німеччина	Запропонував поняття “біоценоз”
	Е.Вармінг	Данія	“Екологічна географія рослин”. Уперше використовував термін “екологія” стосовно рослин. Запропонував поняття “життєва форма”
	У.Хедсон	Англія	Запропонував поняття “хвилі життя” для опису динаміки чисельності тварин
	А.Шімпер	Німеччина	“Географія рослин на фізіологічній основі” – одна з перших робіт з екофізіології
	К.Раункієр	Данія	Створив навчання про життєві форми рослин на основі поняття, введеного Е.Вармінгом
			Рішенням III Міжнародного ботанічного конгресу закріплений поділ екології на екологію організмів (аутекологію) і екологію угрупувань (сенекологію)
	В.Шелфорд	США	Сформулював закон толерантності
	Г.Морозов	Росія	“Навчання про ліс” – класична робота з вивчення лісових угрупувань
	Г.Висоцький	Росія	Запропонував поняття “екотоп”
	І.Пачоський	Росія	Запропонував поняття “фітоценоз”
	X.Гаме	Швейцарія, Австрія	Запропонував поняття “біоценологія” – наука про угрупування живих організмів; “фітоценологія” – наука про рослинні угрупування
	X.Берроуз	США	“Географія як людська екологія” – сформував задачу вивчення взаємин людини і території, на якій вона проживає
	В.Вернадський	Україна у складі СРСР	“Біосфера” – визначив глобальні функції живої речовини
	Е.Леруа	Франція	Запропонував поняття “ноосфера”. Його подальший розвиток – у працях Т. де Шардена, В.І.Вернадського
	Д.Кашкаров	СРСР	“Середовище і угрупування ”, “Основи екології тварин” – перші вітчизняні підручники з екології
	А.Тенслі	США	Запропонував поняття “екосистема”
	Ф.Клементс, В.Шелфорд	США	Ввели термін “біоекологія”, опублікувавши однойменну монографію
	К.Троль	Німеччина	Обґрунтував новий науковий напрямок – “екологія ландшафту”
	В.Сукачов	СРСР	Запропонував поняття “біогеоценоз”. Заклав основи біогеоценології
	Р.Ліндеман	США	Розвив уявлення про трофічні рівні і “піраміди енергій”. Встановив правило 10%
	В.Вернадський	Україна у складі СРСР	“Кілька слів про ноосферу”
	Ю.Одум	США	“Основи екології” і “Екологія” – одні з кращих сучасних підручників з екології. Неодноразово перевидані. Російські переклади - 1975 і 1986 р.
	В.Сочава	СРСР	Запропонував поняття “геосистема”
	Дж.Форрсетер, Д.Медоуз	США, (Італія)	Ідеї глобальної екології в роботах “Римського клубу”. Прогнози перспектив людства
	Б.Коммонер	США	Сформулював чотири закони екології
	Г.Білявський	Україна	Сучасне означення екології. Серія одних з найкращих вітчизняних підручників з основ екології
1999-2003	В.Кучерявий	Україна	Серія підручників з екологічних дисциплін, а саме: “Урбоекологія”, “Екологія”, “Фітомеліорація”
	В.Некос	Україна	Розвиває термін “неоекологія”