Екологія: біологія взаємодії. 1.04. Історія екології

Українська мова (найновіша версія) / російська версія (оновлення припинено)

1.03. Структура екології

Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Глава 1. Екологія і біосистеми, які вона вивчає

1.05. Рівні організації біосистем

1.04. Історія екології
Обезьяна, яка не могла реально відобразити дійсність щодо гілки, на яку вона збиралася стрибнути, не належить до нашого роду.
Джордж Гейлорд Сімпсон
Екологічні знання людини — найдавніші, вони кореняться в її еволюційній історії. Людина сформувалася як малоспеціалізований мисливець‑збирач африканських саван. Вроджене і набуте знання про властивості навколишніх її організмів було необхідною умовою її виживання. Найдавніші пам’ятки культури (починаючи з єгипетських «текстів пірамід», вік яких понад чотири тисячі років) містять безліч екологічних фактів, важливих для взаємодії людини з різноманітними організмами. Наприклад, «Рамаяна» і «Махабхарата» (близько VI ст. до н. е.) містять відомості про спосіб життя, розмноження, сезонні особливості і поведінку приблизно п’ятидесяти видів тварин.
З виділенням біології як науки (у європейській культурі — від Аристотеля IV ст. до н. е. і Теофраста III ст. до н. е.) екологічні знання почали накопичуватись у її рамках. Аристотелем чітко поставлена центральна проблема біології — проблема цілеспрямованості. Усвідомлюючи, що у будові плавника відображені властивості води, а у будові крила — повітря, Аристотель розглядав організми у їх взаємовідношенні зі середовищем, тобто екологічно. До речі, не слід думати, що проблема цілеспрямованості живого отримала вичерпне рішення в сучасній науці…
Перший екологічний експеримент поставив хімік Роберт Бойль у 1670 р. при вивченні впливу низького тиску на різних тварин. Перша з екологічних закономірностей, виражена в числовій формі, належить фізику Рене Реомюру, який у 1735 р. встановив, що сума середніх денних температур у тіні постійна для кожного сезонного періоду в житті багатьох видів рослин. Дисертації Карла Ліннея (1707–1778) присвячені проблемам, що зараз належать до екології («Економія природи» 1749 р. і «Громадське устроювання природи» 1760 р.). Ліннею належить думка, що життя одних живих істот можливе завдяки загибелі інших. Він же перший організував постійні фенологічні спостереження.
Значний обсяг екологічних фактів зібрав Жорж Бюффон (у тринадцати‑томному «Природній історії», 1749–1769 рр.), Петр Сімон Паллаc («Zoographia rosso‑asiatica», початок XIX ст.) та інші вчені‑натуралісти.
Існує версія, що народження екології як науки могло статися в кінці XVIII або на початку XIX століття завдяки роботам Антуана Лавуазье. У 1792 р. Лавуазье представив доповідь «Круговорот елементів на поверхні земної кулі», де описав круговорот вуглецю і заклав уявлення про три функціональні групи організмів (які пізніше назвали продуцентами, консументами і редуцентами). Велика французька революція стратила Лавуазье не за контрреволюційну діяльність, а просто тому, що він належав до певної соціальної прошарку («Революція в учених не потрібна, сударю!» — нібито сказав чоловік, який відправив Лавуазье на гільйотину в ім’я ідеалів свободи, рівності і братерства).
З ім’ям Жана Батіста Ламарка пов’язана розробка вчення про адаптації. Ламарк ввів поняття біосфери як кінцевого результату переробки живими організмами неорганічних речовин. Олександр Гумбольдт заклав у середині XIX ст. основи вчення про географічну зональність і життєві форми. Він здійснив безпрецедентну спробу створити цілісну наукову картину світу у багатотомному творі «Космос». З ім’ям Карла фон Бера (окрім ембріологічних досягнень) пов’язаний розвиток теорії динаміки популяцій риб, а з роботою Томаса Мальтуса «Про природний закон народонаселення» — початок вивчення динаміки чисельності населення і ресурсів, і навіть відкриття ідеї природного відбору.
Щільно підходив до створення екології Карл Рульє, професор Московського університету. Його розуміння суті і завдань екології дивовижно нагадувало сучасне, але Рульє не мав авторитету Геккеля і, на відміну від Геккеля, не запропонував назву, яка могла б стати «брендом».
«Ні одне органічне створіння не живе саме по собі; кожне викликається до життя і живе лише настільки, наскільки знаходиться у взаємовідношенні з відносно зовнішнім для нього світом» (К. Ф. Рульє, 1850).
Оцінюючи наведену цитату, слід звернути особливу увагу на слово «відносно». Зробивши перший крок до оцінки важливості відносин організму зі середовищем, Рульє передбачав і наступний крок пізнання, що вимагає розуміння нерозривного єднання організму і зовнішнього світу.
Найважливіше значення для екології мали роботи Чарльза Дарвіна: «Подорож натураліста...» (1839), «Походження видів...» (1859), екологічні роботи про черв’яків, запилення орхідей, рослини-хижаки. Дарвінізм сприяв переосмисленню всіх біологічних даних і запропонував досить переконливу версію вирішення вічної проблеми цілеспрямованості. Теорія еволюції підштовхнула розвиток усіх біологічних наук, давши можливість причинно‑історичного пояснення спостережуваних феноменів. Однією з перших реакцій на цю наукову революцію стала спроба Ернста Геккеля переписати заново всю біологію. У праці «Всеуальна морфологія організмів» (1866) він спробував розділити біологію на галузі і поставити кожній з них певне завдання. Саме в цій праці було введено поняття екології.
Едвард Зюсс у 1875 р. вдруге (після Ламарка) вжив термін «біосфера» у роботі про геологічну будову Альп. Карл Мебіус у 1877 р. на прикладі устриць‑банок (мелей) відкрив існування біоценозів. У кінці XIX ст. Володимир Онуфрійович Ковалевський дав початок палеоекологічним дослідженням, а Василь Васильович Докучаев заклав основи мінералогії, дав уявлення про фактори формування ґрунтів і запропонував їх класифікацію. На початку ХХ ст. Володимир Іванович Вернадський створив біогеохімію, описав планетарне значення живої речовини.
У 30‑х роках XX ст. радянська школа екології користувалась значним світовим авторитетом. Володимир Володимирович Станчинський підходив до обґрунтування уявлень про екосистему. Радянське керівництво знищило природоохоронний напрямок в екології (як охороняючий природу від народу!). Станчинський двічі арештувався, а у 1942 р. помер у в'язниці. У період панування ідей, що розвивалися Трофимом Денисовичем Лисенком, ідеологічно спотворювалися багато екологічних фактів (наприклад, Лисенко заперечував внутрішньовидову конкуренцію, проводячи паралель між відносинами особин у популяції і відносинами людей, що належать до одного класу).
Поняття екосистеми введено у 1935 р. Артуром Тенслі, а біогеоценозу — у 1944 р. Володимиром Миколайовичем Сукачевим. Концепція екологічної ніші створена Чарльзом Ельтоном і Джорджем Хатчинсоном. Розвиток математичних моделей популяційного зростання пов’язаний з роботами Роберта Перля, який заново відкрив логістичне рівняння, запропоноване у 1838 р. бельгійським математиком П. Ф. Ферхюльстом, а також з ідеями Альфреда Джеймса Лоткі та Віто Вольтерра (1860–1940).
Іноді стверджують, що математична біологія бере початок від роботи Вольтерра «Математична теорія боротьби за існування», опублікованої у 1931 р. Вольтерра був відомим італійським математиком і переконаним антифашистом: з усіх італійських сенаторів він був єдиним, хто проголосував проти передачі влади Беніто Муссоліні. Оскільки Вольтерра відмовлявся співпрацювати з фашистським режимом, його суттєво обмежували в науковій діяльності, і він емігрував у Францію.
Широку відомість отримала концепція конкурентного виключення, запропонована молодим московським біологом Георгієм Франціевичем Гаузе в результаті його експериментів з інфузоріями.
Одним із досягнень останніх десятиліть є створення у 1970‑х роках англійським хіміком Джеймсом Лавлоком і американським біологом Лінн Маргуліс гіпотези Геї, що розглядає всю Землю як саморегулюючу систему.
Кінець ХХ століття став періодом широкого впровадження в екологію математичного моделювання.
«Все могутні» комп’ютери в ряді випадків також не покращили, а погіршили ситуацію, оскільки стали <…> причиною появи «комп’ютерного опіуму в екології», тобто втрати екологами інтуїції при оцінці екологічних закономірностей природи і очевидного переоцінювання можливостей їхнього математичного опису. Все це призвело до створення видимості «великої науки» там, де її немає» (М. Б. Миркін, Л. Г. Наумова, 2005).
Розчарування у пошуку універсальних, подібних фізичним, «законів екології» привело до більш ретельного вивчення окремих біосистем. Стало ясно, що особливості кожної зі складних біосистем — не дратівливі перешкоди, що заважають розкрити її справжню сутність, а відображення фундаментальної властивості життя: унікальності її одиниць.
Українська / Русский

1.03. Структура екології

Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Глава 1. Екологія і біосистеми, які вона вивчає

1.05. Рівні організації біосистем