1.2. Становление экологии как науки

Экология, как наука, относится к естественнонаучным дисциплинам и базируется на знаниях, полученных при изучении естественнонаучных, общетехнических и социально-экономических дисциплин (биологии, химии, физике, географии и т.д.).

История экологического знания насчитывает много веков. Уже первобытным людям необходимо было иметь определённые знания о растениях и животных, их образе жизни, взаимоотношениях друг с другом и с окружающей средой. В рамках общего развития естественных наук происходило и накопление знаний, ныне принадлежащих к области экологической науки. Как самостоятельная обособившаяся дисциплина экология выделилась в Х1Х в. Ключевым моментом в развитии экологического знания было возникновение самого термина «экология». Днем рождения экологии как науки можно считать 14 сентября 1866 г., когда немецкий учёный-биолог Эрнест Геккель в работе «Всеобщая морфология организмов» впервые употребил термин экология (от греч. «ойкос» - дом, жилище, родина, местопребывание, обиталище и «логос» - слово, учение). Э.Геккель дал следующее определение экологии как науки: «…сумма знаний, относящихся к экономике природы: изучению всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и, прежде всего, его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт». Э.Геккель относил экологию к биологическим наукам и наукам о природе, которых прежде всего интересуют все стороны существования живых организмов. Э.Геккель – праотец новой науки, предвосхитивший всю значимость и глобальность экологии.

Предшественниками Геккеля можно считать и естествоиспытателей ХVШ, а в ХIХ веке французского натуралиста Ж.Кювье (1769-1832), который заметил, что живые организмы могут существовать только путём обмена веществ с внешней средой, французских химиков Ж.Б.Дюма (1800-1884) и Ж.Буссенго (1802-1887), немецкого физика Ю.фон Либиха (1803-1873) и других, которые выяснили значение зелёных растений в газовом обмене земного шара и роль почвенных растворов в питании растений.

Александр Гумбольдт в работе «Мысли о физиономике растений» положил начало изучению растений в естественной среде. Его взгляды получили развитие в работе Чарльза Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора». Биолог Я.Юкскюль ввёл понятие «окружающая среда», Русский эволюционист К.Ф.Рулье отметил влияние на всё живое так называемых «Внешних элементов».

Экология как наука возникла в середине Х1Х в. В недрах биологической науки, которая к тому времени стала интересоваться не только классификацией всего живого и строением организмов, но и реакцией животных и растений на условия существования. Особую роль в развитии экологической науки сыграли труды великого английского ученого-естествоиспытателя Ч.Дарвина (1809-1882) – основателя учения об эволюции органического мира. Вывод Ч.Дарвина о присущей всему живому постоянной борьбе за существование принадлежит к числу центральных проблем экологии. Дарвин заложил биологический фундамент – основание, на котором строилось экологическое знание и вначале оно имело практической целью регулирование численности экономически важных видов животных и изменение естественных сообществ (биоцинозов) в выгодном для человека направлении. В 1859 г. Дарвин публикует книгу «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», которая совершила подлинный переворот в биологии.

Важным шагом на пути экологии к изучению целостных природных комплексов стало введение в 1877 г. немецким гидробиологом К.Мёбиусом (1825-1908) понятия о биоценозе, который сформулировал в книге «Устрицы и устричное хозяйство», где описал комплексы (биоценозы) донных животных. Заслуга Мёбиуса в том, что он одним из первых применил к исследованию объектов живой природы особый системный подход, сумел раскрыть многие закономерности формирования и развития естественных природных сообществ (биоценозов) и тем самым заложил основы важного направления в экологии – биоценологии.

К концу Х1Х в. термином «экология» начали пользоваться многие биологи, причем не только Германии, но и других стран. Как признанная самостоятельная научная дисциплина экология оформилась около 1900 г.

В процессе детального исследования окружающей среды возникли особые разделы экологии – аутоэкология (от греч. autos – сам) – экология отдельных видов, синэкология (от греч. sin – вместе), или биоценология, исследующая взаимоотношение популяций, сообществ и экосистем со средой.

На 20-40-е гг. ХХ в. приходится расцвет теоретической экологии. Определена базовая единица изучения – экологическая система, или экосистема. Термин «экосистема» был предложен английским экологом А.Тенсли в 1935 г. и ее можно определить как ограниченное во времени и пространстве единство живых организмов, среды их обитания, связанных между собой обменом веществ и энергии. Например, пруд с обитающими в нем растениями, рыбами и т.д. с характерными для него изменениями температуры, растворенного кислорода, состава воды и т.д.

В развитии экологии значительный вклад внесли русские учёные С.И.Вавилов, В.Н.Сукачёв, С.Шварц, Е.М.Павловский и ряд других. Так, Владимир Сукачёв и Станислав Шварц развили учение о биогеоценозах, экологию популяций. Объяснили неразрывную связь множества организмов внутри определённой среды обитания.

Особая заслуга в развитии экологии принадлежит В.И.Вернадскому (1863-1945). Он изучал процессы, протекающие в биосфере, которые опубликовал в одноименном труде в 1926 г., чем ознаменовал рождение новой науки о природе и связи с ней человека. Вернадский разработал теорию, названную им биогеохимией и первым определил роль живых организмов в формировании грунта, поверхности и воздушного пространства Земли. Биосфера тесно связана с деятельностью человека, от которого зависит сохранность равновесия состава биосферы. В монографии биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты. Вернадский ввёл новое понятие – ноосфера, т.е. «мыслящая оболочка» или сфера разума и сделал многие другие открытия.

Взаимосвязь в живой природе, с которыми приходится сталкиваться ученым, чрезвычайно широки и многообразны. Поэтому эколог должен обладать поистине энциклопедическими знаниями, сконцентрированными во многих научных и общественных дисциплинах. Для успешного решения реальных экологических задач необходима совместная междисциплинарная работа исследовательских групп, каждая из которых представляет различные отрасли науки. Именно позднее в экологии сложились экологические школы зоологов, ботаников, гидробиологов, почвоведов и др.