Объекты изучения экологии
Лучше всего можно определить содержание современной экологии, исходя из концепции уровней организации, которые составляют своеобразный «биологический спектр» (см. рис. ниже).
Ген, клетка, орган, организм, популяция и сообщество – основные уровни организации жизни; в «биологическом спектре» они расположены в иерархическом порядке – от малых систем к крупным. Причём теоретически этот спектр можно продолжить до бесконечности в обе стороны.
На каждом уровне в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают характерные функциональные системы. Под системойпонимаетсяупорядочено взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое.
Экология изучает, главным образом, те системы, которые расположены в правой части этого спектра, то естьсистемы выше уровня организма.
В экологии значение термина «популяция», первоначально обозначавшего группу людей, расширено и обозначает группу особей любого вида организмов.Сообществов экологическом смысле включает все популяции, занимающие данный участок. Сообщество и неживая среда функционируют совместно, образуя экологическую систему, илиэкосистему. Сообществу и экосистеме приблизительно соответствуют часто употребляемые в европейской и русской литературе терминыбиоценозибиогеоценоз(жизнь и земля, функционирующие вместе):
сообщество биоценоз
экосистема биогеоценоз.
Биом– удобный и широко используемый термин, обозначающий крупную региональную или субконтинентальную биосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта, например, "биом лиственных лесов умеренного пояса".
Самая крупная и наиболее близкая к идеалу в смысле «самообеспечения» биологическая система, которую мы знаем, – этобиосфера, илиэкосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой Земли как единое целое, которая поддерживается как система в состоянии устойчивого равновесия, получая поток энергии от Солнца и переизлучая эту энергию в космическое пространство.
Под устойчивым равновесиемпонимается способность саморегулируемой системы возвращаться в исходное положение, по крайней мере после небольшого отклонения.
Системность в экологии
Экология – это системнаядисциплина, она изучает природные системы. Система каких-либо компонент отличается от тривиального механистического объединения этих же компонентов тем, что в системе у этих компонентов возникают качественно новые свойства, отсутствующие у этих компонент, рассмотренных поодиночке. Эти новые системные свойства принято называтьэмерджентными.
Эмерджентные свойства, свойства экологического уровня или экологической единицы нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Отсюда следует принцип эмерджентности, заключающийся в том, чтосвойства целого невозможно свести к сумме свойств его частей. Хотя данные, полученные при изучении какого либо уровня, помогают при изучении следующего, с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом следующем уровне; он должен быть изучен непосредственно.
В принципе эмерджентности смысл экологии. Экология изучает надорганизменные образования, и она не может быть заменена чистой биологией, изучающей отдельные организмы и более низшие уровни жизни.
Однако необходимо различать эмерджентные свойстваисовокупные свойства, представляющие собой сумму свойств компонентов. И те, и другие – свойства целого, но совокупные свойства не включают новых или уникальных особенностей, возникающих при функционировании системы как целого.