Напрямки розвитку екології
У розвитку власне екології як наукової дисципліни виділяються три історичні етапи, що у значній мірі перекриваються між собою у часових інтервалах, тому можуть трактуватися як відповідні напрямки.
Перший умовно названий редукціоністським (у позитивному значенні цього слова, який передбачає дослідження відношення окремих організмів, популяцій, видів, угруповань до навколишнього середовища). Другий напрямок, холістичний, формується на основі синтезу, інтегрованості. Третій — функціональний. Ці напрямки взаємопов’язані. Їх єдність забезпечує успіхи та високий рівень розвитку сучасної екології.Перший напрямок відображає класичні уявлення про екологію як біологічну дисципліну, що розвивалася в рамках ботаніки, зоології та інших природничих наук, коли у XVIII—XIX ст. під час масштабних біолого-географічних досліджень вивчалися поширення, розвиток та поведінка організмів залежно від факторів зовнішнього середовища.
Другий напрямок почав інтенсивно розвиватися лише з 30—40-х років XX ст., тобто в часі значно пізніше, на основі уявлень про екосистеми А. Тенслі та біогеоценоз В. М. Сука- чова. Тому буде справедливим (без урахування напрацювань до кінця XVII ст.) редукціоністський напрямок вважати етапом, який передує холістичному.
Третій, функціонально-екологічний напрямок пов’язаний з оцінкою динамічних аспектів, які відбуваються в екосистемах, кругообігом речовин та трансформацією енергії, проблемами стійкості екосистем.
2.3.1. Редукціоністський напрямок
Цей напрямок бере початок з XVIII ст. В цей період екологічні дослідження часто складали досить значну частину праць натуралістів, присвячених окремим групам живих організмів. Наприклад, А. Реомюр написав «Мемуар з історії комах» у 6 томах (1734—1742). Л. Трамбле досліджував гідр та моховаток (1744), вивчав флору та фауну у різноманітних експедиціях і подорожах. Проблема впливу зовнішніх умов на будову тварин висвітлена у працях французького природознавця Ж.
Бюффона (1707—1788). Він вважав, що основна причина перетворення видів полягає у впливі таких зовнішніх чинників, як «температура, клімат, якість їжі, тиск одомашнення».Особливо результативними були подорожі по безкрайніх просторах Росії, в яких брали участь С. П. Крашенинников, І. І. Лепьохін, П. С. Паллас та ін. В їхніх творах вказувалося на взаємопов’язані зміни клімату, рослинності та тварин у різних природних зонах. П. С. Паллас у своїй фундаментальній праці «Зоогеографія» дав детальний опис підвидів ссавців та 425 видів птахів, описав такі біологічні явища, як міграція, сплячка, взаємовідносини видів.
XVIII століття стало вирішальним у своєрідній інвентаризації рослинного та тваринного світу завдяки, передусім, працям К. Ліннея (1707—1778). У 1735 р. він опублікував книгу «Система природи», у якій виклав створену ним класифікацію рослинного та тваринного світу. Іншу свою наукову працю він назвав «Економія природи» (1749). У поняття «економія» він вкладав екологічну сутність: взаємини всіх тіл, на яких базується рівновага в природі. І. Кант у лекціях з фізичної географії вказував на необхідність такого цілісного опису природи, який враховував би зв’язки живих організмів з факторами середовища.
XIX століття ознаменувалось тим, що прийшло розуміння необхідності певного синтезу наук при вивченні живих організмів та їх взаємин із чинниками довкілля. У цей час розвиток екологічної за сутністю наукової думки обумовлювався переважно еволюційним і біогеографічним напрямками досліджень. На початку ХІХ ст. найпослідовніше доводив принципи еволюції живого світу Ж. Б. Ламарк (1744—1829), який свою систему поглядів розвинув у працях «Природна історія рослин» (1803) та «Філософія зоології» (1809). Він відстоював принцип еволюції, який базується на нерозривному зв’язку організмів із зовнішнім середовищем. У його вченні чинники оточення — найпотужніший імпульс розвитку органічного світу, одна з найголовніших причин пристосувальної реакції організмів і, отже, їх еволюції.
У цей період залежність рослин і тварин від факторів зовнішнього середовища досліджувалася досить ретельно. Були розроблені класифікації життєвих форм рослин, основою яких були відомості про їх морфологічну будову, яка тісно пов’язана з умовами існування.
Особливе місце в розвитку екології належить О. Гумбольдту (1805) — основоположнику біогеографії та кліматології. У книзі «Ідеї про географію рослин» (1806), а потім і в інших публікаціях він підмітив основні зональні закономірності розподілу рослин на земній кулі й пов’язав це зі зміною клімату. Він перший виявив закономірності поєднання видів рослин в угруповання, сформулював уявлення про цілісність рослинного покриву, розробив класифікацію життєвих форм рослин. Отже, головне в його праці — прагнення бачити цілісний обрис природи у взаємній пристосованості її складових. Ці зусилля стали поштовхом для формування у майбутньому поняття про цілісність надорганізмених природних систем із живих і неживих компонентів. Значна частина дослідників уважає засновником екології саме О. Гумбольдта.
Ці ідеї логічно доповнювались О. Декандолем (1778—1841) у книгах «Нариси початкової географії рослин» та «Фізіологія рослин». Так, О. Декандоль (1832) зробив висновок, що на розвиток рослин впливають не окремі фактори, а їх сукупність, а також конкуренція між видами за ресурси. Він вважав, що такими проблемами повинна займатися наука «епір- реологія», що має вивчати взаємовпливи рослинних особин і зовнішнього середовища. Це той класичний напрямок, який зараз називають аутекологією (екологією особин).
Певною подією цього періоду було видання книги А. Декандоля (1806—1893), сина О. Декандоля, «Географія рослин» (1855). У ній дається класифікація місцезростань, заснована на сукупності показників тепла, світла, вологи, ґрунту; уперше показано вищу екологічну пластичність рослин порівняно з тваринами через їх неспроможність швидко покинути несприятливе місце. Цього вченого уважають одним із засновників екології рослин.
З’явилися перші спеціальні праці, присвячені впливу кліматичних чинників на розповсюдження та біологію тварин. Це передусім праці німецького зоолога К. Глогера про зміни птахів під впливом клімату (1853), датчанина Т. Фабера про особливості біології північних птахів (1826), К. Бергмана про географічні закономірності зміни розмірів гомойотермних (теплокровних) тварин (1848). Професор Московського університету К. Ф. Рульє розробив широку систему вивчення тварин, у тому числі і в екологічному аспекті. Він звернув увагу не тільки на вивчення у цьому сенсі особин, а й угруповань тварин у їх відношенні до рослин, ґрунту, фізичних умов зовнішнього середовища. Він підкреслював, що у зоології поряд із класифікацією необхідно проводити «розбір явищ способу життя», де слід відрізняти явища життя особини та «явища життя загальні», відношення батьків і потомства, закони кількісного розмноження тварин, взаємовідношення внутрішньовидові та міжвидові, структури угруповань, відношення тварин до рослин, ґрунту, фізичних умов середовища. Таким чином, К. Ф. Рульє розробив широку програму екологічних досліджень тварин — «зообіології» в його розумінні.
Французький вчений Е. Жоффруа Сент-Ілер у декількох публікаціях (1854, 1859, 1861) обґрунтував поняття «етологія». У його розумінні, це наука про взаємини організмів у будь- якому угрупованні. У наш час цим терміном означають науку, яка вивчає особливості поведінки організмів у всіх її проявах, а також розділ зоології, що досліджує поводження тварин у природних умовах.
Отримані загальні уявлення залежності організмів від факторів навколишнього середовища підкріплювалися експериментальними даними. Так, Ж. Б. Буссенго, фундатор агрохімії, показав, що рослини у своєму розвитку потребують Нітрогену, який вони засвоюють із ґрунту, а також стверджував, що цей процес визначається певною кількістю тепла, яке можна оцінити за сумою температур. Дослідження Ю. Лібіха (1841) довели, що різні хімічні елементи, необхідні рослинам, не можуть бути замінені, а мінімальний вміст певного елементу обмежує зростання тих чи інших видів.
Сьогодні «закон мінімуму Лібіха» — один із найвідоміших в екології, має важливе значення для сільського господарства.Екологічні ідеї торкнулись ще однієї галузі знань — палеонтології, науки, що вивчає рослинний і тваринний світ минулих геологічних епох. Екологічне тлумачення результатів таких досліджень уперше дав наш співвітчизник В. О. Ко- валевський (1856, 1860). Саме тому він вважається одним із засновників екологічної палеонтології.
Екологічні проблеми під впливом досліджень французького мікробіолога Л. Пастера (1822—1895) постали в новому ракурсі. Основні думки він висловив у 1857 р., але пізніше писав: «Коли б мікроскопічні істоти зникли з поверхні Землі, вона швидко захарастилася б мертвими органічними відходами та всілякого роду трупами тварин і рештками рослин... Без їх (мікробів) участі життя припинилося б, бо робота смерті лишилася б незавершеною» (1862). Це були перші кроки у заснуванні галузі, що стала зватись екологічною мікробіологією, або екологією мікроорганізмів.
Ґрунтовний синтез біогеографічних досліджень здійснив Ч. Дарвін (1859) в книзі «Походження видів шляхом природного добору, або Збереження обраних порід у боротьбі за життя», який максимально проаналізував багато чинників, що впливають на еволюцію. Тріумф дарвінізму якраз і пояснюється тим, що він розкрив закономірності еволюції через популяційні процеси та взаємозалежність організмів від середовища. Вчення Дарвіна про природний добір, спадковість і мінливість ґрунтується на висновках і фактах популяційної екології, на синтезі екологічних і еволюційних ідей. Саме через невідповідність між можливістю росту популяції та обмежувальним впливом зовнішніх факторів, ресурсів, Дарвін дійшов висновку, що боротьба за існування між організмами — універсальне явище природи.
Початок вивченню ролі тварин в екосистемах було покладено роботами Ч. Дарвіна про роль дощових черв’яків у ґрунті. У 1837 р. у доповіді «Про утворення рослинного шару», зробленій на засіданні Лондонського геологічного товариства, Дарвін висловив думку про утворення гумусу дощовими черв’яками.
Пізніше, у роботі про дощових черв’яків (1881), він виклав результати своїх спостережень і показав, що ці організми прискорюють руйнування рослинних решток. Пропускаючи їх через органи травлення, вони переробляють органічну речовину не лише механічно, а й хімічно, створюють особливі гумусові речовини. Встановивши сапрогенний характер лучних і лісових ґрунтів в Англії, Ч. Дарвін прийшов до висновку, що поверхневий шар ґрунту за багато років декілька разів пройшов через кишковий відділ черв’яків. Ж. Харпер (1967) назвав Ч. Дарвіна найвидатні- шим екологом. Дарвінізм відіграв велику роль у подальших екологічних дослідженнях.Ще до Ч. Дарвіна були висловлені думки про роль тварин у природних процесах. Перші свідчення про роль комах у перехресному запиленні рослин викладені російським агрономом А. Т. Болотовим (1738—1833) у журналі «Економічний магазин» (1768). Вагомі докази про участь комах у запиленні рослин одержані німецьким вчителем К. Шпренгелем (1750— 1816) і викладені в роботі «Розкрита таїна природи» (1793). Але лише через 100 років ці відкриття були оцінені науковим світом. Наш співвітчизник І. Леваківський (1871) вказав на роль рийних ссавців у формуванні чорноземів, а відомий зоолог і мікробіолог І. І. Мечников (1845—1916) у 1880 р. писав, що у наших степах личинки жука-кузки та інших комах відіграють важливу роль у ґрунтоутворенні. В. В. Докучаев (1883) та П. А. Костичев (1888), а за ними Н. Шаллер (1892) обґрунтовано показали роль різних тваринних організмів у ґрунтових процесах. Розпочалися дослідження ролі птахів як корисних об’єктів у сільському та лісовому господарстві, садівництві. Ще у 1859 р. К. Глогер описав тварин, корисних у збереженні врожаю у сільському господарстві та у збереженні лісів. Перелигін (1836), О. Ф. Рудзський (1871,1878) сповіщали про роль дятлів у лісах. К. Г. Гібкель (1870) дав оцінку птахам як корисним тваринам у землеробстві, лісівництві та садівництві. Ф. Теплоухов (1873) охарактеризував корисну дію комахоїдних птахів. Тривали дослідження ролі птахів у природі — І. Я. Шевирьов (1892), А. М. Соболев (1898), Д. В. Померанцев (1910,1914).
На середину ХІХ ст. критична маса знань із взаємин організмів і чинників довкілля вже дозріла до стану переходу на якісно вищий рівень. Бракувало тільки влучного узагальнюючого терміна для означення цієї науки. З античних часів до ХІХ століття було чимало спроб дати відповідну назву («природна історія», «економія природи», «епірреологія», «етологія», «біологія у вузькому розумінні» тощо), проте наймісткішим і загальновизнаним став термін «екологія». Запропонував його німецький зоолог Е. Геккель (1834—1919) у своїй книзі «Загальна морфологія організмів» (1866). Проте головна заслуга цього вченого полягала не в термінологічному напрямку. Він дав таке чітке і ясне визначення цієї науки, що, незважаючи на десятки варіацій розуміння інших авторів, основна її сутність зберігається й досі. Він писав: «Під екологією ми розуміємо загальну науку про відносини організму до навколишнього середовища, куди ми відносимо всі умови існування в широкому розумінні цього слова». У цій книзі та інших публікаціях він деталізував свої положення, пояснюючи, що існують умови існування неорганічні (світло, тепло, волога, електричні властивості атмосфери, склад води, ґрунту тощо) та органічні (живі організми, з якими досліджувана особина вступає в контакт, від тих, що сприяють її розвиткові, до тих, що шкодять, — конкуренти, паразити тощо). Е. Геккель зазначав: взаємини організмів — вкрай складне й переважно невідоме явище, проте має першочергове значення для розуміння життя природи та подальшого його дослідження. Екологія, пише він, досі навіть не згадувалась у підручниках, але вона «обіцяє блискучі та найнесподіваніші плоди».
Уведене у 1866 р. Е. Геккелем поняття екології залишилося ніби непоміченим тодішніми біологами. Доказом цього можуть бути роботи відомого вченого, одного із засновників вітчизняної геоботаніки Й. К. Пачоського, який ще на початку ХХ ст. свідомо називав кліматичні та едафічні фактори географічними, уникаючи терміна «екологічний», наслідуючи класиків-учених ХІХ ст.
Лише через 30 років Й. Вармінг (1896) почав використовувати цей термін у ботаніці, хоча за інерцією він займав скромне місце в тогочасній науці і вживався тоді, коли йшлося про фізіологічні аспекти, біоморфи організму чи виду (Гребнер, 1919; Рюбель, 1930). Тобто якщо географія відображала едафічно-територіальні закономірності розподілу біоти, то екологія — функціональні, фізіологічні залежності. Ці два наукових напрямки хоча і розвивалися паралельно, але тісно перепліталися.
Тим не менше, дослідження в цьому напрямку інтенсивно розвивалися. Якщо на початку ХІХ ст. і раніше вчені більше уваги звертали на значення клімату (температури, опадів) у розподілі рослинності, то в міру поглиблення досліджень, розвитку ґрунтознавства приділяли увагу впливу таких факторів, як засолення, аерація, вологість, багатство ґрунту.
У ХХ ст. ставлення до екології різко змінюється. Нестримний її розвиток витісняє зі сфери біології географію, предмет якої звужується, і за географією залишаються позиції, що характеризують лише територіальні аспекти поширення біотичних об’єктів. Можливо, це пояснюється «модою» терміна «екологія» та «втомою» географії, а можливо, тим, що у цей період ботаніка та зоологія все більше відходять від описових методів і використовують експерименти; розвиваються фізіологія та біохімія, чому сприяли досягнення фізики, хімії, математики, тісно пов’язані з класичною біологією. Методи досліджень суттєво впливають на розуміння обсягу та визначення поняття, а в результаті — на формування нових ідей, концепцій.
Паралельно розвивалися популяційні підходи, основою яких спочатку слугували статистичні та демографічні дослідження населення, згодом екстрапольовані на інші біологічні об’єкти. Так, У. Дірхем (1713) перший зазначив, що популяції рослин чи тварин можуть збільшуватися у геометричній прогресії за сприятливих умов, але це неможливо через обмеженість простору, ліміт трофічних ресурсів і вплив хижаків або хвороб. А. Кетле (1835), проаналізувавши криві експо- ненційного росту, показав, що зі збільшенням чисельності та щільності популяції спрацьовують внутрішні механізми, які гальмують таке зростання. Таке обмеження описується логістичною кривою, що має S—подібну форму, яку математично вивів П. Фельхурст (1838), учень А. Кетле.
Продовжували розробку класифікації рослинних форм Р. Хульт (1881), О. Друде (1887), які акцентували увагу на ідеях пристосування організмів до зовнішнього середовища в процесі їх еволюції. У 1895 р. датський вчений Й. Вармінг видав підручник з екологічної географії рослин і увів термін «життєва форма», в «якій вегетативне тіло рослин знаходиться в гармонії із зовнішнім середовищем протягом усього життя від насінини до смерті». Він розробив детальну класифікацію життєвих форм на основі біоморфологічних ознак і ключ для їх визначення. Ця система відрізняється від попередніх тим, що замість географічних тут використано еколого-біологічні підходи. У цьому ж плані А. М. Бекетов (1825—1902) виявив зв’язок особливостей анатомічної та морфологічної будови рослин з їх географічним розповсюдженням. А. Ф. Мідден- дорф (1815—1894), вивчаючи загальні риси будови та життя арктичних тварин, поклав початок застосуванню вчення Гумбольдта до зоологічних об’єктів. Д. Аллен (1877) обґрунтував ряд закономірностей зміни пропорцій тіла та його виступаючих частин, забарвлення ссавців і птахів залежно від географічних змін клімату. Тривала розробка класифікації життєвих форм відносно різних екологічних факторів, теорії та принципів таких класифікацій. В основному такі класифікації розроблялися в Німеччині та у СРСР. Значним кроком була проста й логічна система Х. Раункієра, в основу якої покладено розташування бруньок відновлення протягом зимового періоду відносно поверхні ґрунту. Хоча систему Раункієра багато критикували за «кліматизм», однак і сьогодні вона широко використовується в Європі завдяки ефективності при порівнянні різних типів флори.
Це знайшло відображення у тому, що було запропоновано термін «екобіоморфа», яку Є. М. Лавренко (1961) трактує як певний тип пристосування структури рослин і пов’язаних із нею фізіологічних особливостей, що характеризують групу таксонів, які звичайно зростають в однакових умовах середовища. Біоморфологи СРСР (Шварц, Серебряков, Добрин- ский, Данилов, Голубєв, Хохряков, Гатцук та ін.) розглядали екобіоморфи як зовнішній габітус організмів, що складається в процесі онтогенезу та детермінований філогенезом.
Екологічні підходи суттєво вплинули на розуміння основного поняття біології — виду. У ХІХ ст. використовували морфологічні критерії трактування видів, які відрізнялися за морфологічними ознаками: хоча ще О. Гумбольдтом встановлено, що морфологічні ознаки тісно пов’язані з умовами існування. У другій половині ХІХ ст. морфологічні критерії виду доповнено географічними підходами і сформовано мор- фолого-географічний критерій їх виділення. Ще А. Кернер (1869) визначав вид як сукупність особин у межах певного ареалу. В. Л. Комаров (1927) писав, що вид — морфологічна система, помножена на географічну визначеність (специфічність ареалу), яку трактували широко. У процесі інтенсивного розвитку екології екологічні критерії зайняли відповідне місце у розумінні виду. Так, Є. М. Лавренко (1964) трактував вид як біологічну систему, «життєву форму», «екобіоморфу», пов’язану з навколишніми умовами, що визначають ареал (територію поширення), який слід розглядати не лише як статичну характеристику, визначену часом, історичними причинами, а і як наслідок реалізації видом своїх можливостей, екологічної ніші, що проявляється в часі та просторі. Іншими словами, ареал — не тільки історичне та географічне, а й екологічне явище, оскільки умови росту та межі поширення будь-якого виду визначаються певними екологічними факторами чи їх сукупністю.
Намагання дати оцінку місця виду відносно екологічних факторів знайшло відображення в понятті «екологічна ніша», яке розроблялося зоологами англо-американської екологічної школи, а тепер є одним із ключових у сучасній екології.
Одночасно з розвитком поняття про еконіші розроблялися підходи до оцінки видів відносно екологічних факторів. Основоположник такого підходу в США — Г. Глізон, який сформулював «індивідуалістичну концепцію» зміни видів. У СРСР геоботанік Л. Г. Раменський ілюстрував поступову індивідуальну зміну видів рослин щодо зміни показників певних екологічних факторів. На основі цього ним сформульовано принцип безперервності (континуальності) зміни рослинного покриву. Якщо в США це відразу знайшло подальший розвиток, то в СРСР такі положення піддавалися гострій критиці. На основі проведених досліджень і обробки величезного масиву даних Л. Г. Раменський перший розробив екологічні шкали видів відносно зміни провідних екологічних факторів. Це означало, що фітоіндикація з видового (якісного) підходу перейшла на кількісний рівень. Це дало можливість застосувати різні математичні способи обробки даних. На сьогодні відомі в Європі екологічні шкали Зойомі, Ландорльта, Зажицького, а найпопулярніша — Елленберга. На території колишнього СРСР їх розробляли Цаценкін, Циганов та Дідух. Остання шкала містить інформацію про відношення 3800 видів флори України до показників 12 провідних едафічних і екологічних факторів. Ці дані знаходять відображення у випусках багатотомного видання «Екофлора України». Відповідна система методів обробки даних і оцінки екологічних факторів розглядається як синфітоіндикаційний аналіз.
Уявлення про популяції почали інтенсивно розробляти після того, як оформилася популяційна генетика. Значний вклад у розвиток популяційної екології внесли С. О. Сє- верцов, С. С. Шварц, М. П. Наумов, Г. А. Вікторов. Слід зазначити, що початок вивчення популяцій у рослин покладено працями О. М. Синської (1948), яка багато зробила у виявленні екологічного та географічного поліморфізму. Успішно розробляються питання популяційної екології рослин Т. О. Работновим і А. А. Урановим.
У розвиток морфологічної та еволюційної екології тварин значний вклад зробив М. С. Гіляров, який висунув положення, що ґрунт послужив перехідним середовищем у завоюванні членистоногими суходолу (1949). Проблеми еволюційної екології хребетних тварин розроблені у працях С. С. Шварца (1969, 1973) та М. П. Наумова (1973).
Розгортаються теоретичні та експериментальні дослідження популяцій із використанням математичних методів. У 1920 р. Р. Перл обґрунтував логістнчну модель росту популяції, згідно з якою в міру збільшення показника щільності швидкість росту знижується і нарешті припиняється. Р. Чепмен увів поняття біотичного потенціалу, що характеризує швидкість росту популяцій. А. Ніколсон (1933) описав динаміку чисельності популяцій як процес, що саморегулюється. Г. Ф. Гаузе на основі експериментів із найпростішими сформулював принцип конкурентного виключення видів, згідно з яким види з однаковою еконішею співіснувати не можуть. А. Лотка (1925), В. Вольтерра (1926) розробили математичну модель росту та динаміки популяцій в умовах їх конкуренції. Циклічні коливання чисельності популяцій встановив Ч. Ельтон (1927).
Значний внесок у розвиток екології на цьому етапі зробив цілий ряд наукових зведень і підручників. Крім уже вказаних, слід зазначити «Короткий курс екології рослин» Г. І. По- плавської (1937, 1941), «Екологію рослин» О. П. Шенникова (1950), «Еколого-фізіологічні особливості тварин в умовах середовища» М. І. Калабухова (1950), «Екологію тварин» Н. П. Наумова (1955, 1963), «Екологію тварин» М. П. Акимова (1953), «Фактори еволюції» І. І. Шмальгаузена (1968), «Основи екології» Б. Г. Іоганзена (1959), «Основи загальної екології та охорони природи» Г. О. Новикова (1979), «Екологію» Н. М. Чернової, А. М. Билової (1981). У той же час з'явилося багато робіт, у яких порушено питання екології сільського господарства (В. Тишлер, 1971), екології тварин (насамперед праці С. О. Зернова, В. І. Жадіна, Н. С. Гаєв- ської, Г. С. Корзинкіна, в яких висвітлено екологію водних організмів, М. С. Гілярова і Н. А. Дімо з екології ґрунтової фауни, І. В. Кожевникова, І. А. Рубцова з екології комах, Г. В. Нікольського — з екології риб, О. М. Гельцова-Бебу- това — з екології птахів, І. Т. Сокура — з екології ссавців та інші). У багатьох наукових розробках у тому чи іншому сенсі розглянуто питання системної та функціональної екології.
2.3.2. Холістичний напрямок
Цей напрямок розвитку екології базується на уявленні про структурованість, функціонування та розвиток екосистем як складних, відкритих, динамічних, ієрархічних систем, у яких елементи пов'язані між собою прямими та зворотними зв'язками. Його формування почалося наприкінці 1870-х років, коли науковці вже близько підійшли до системних утворень як у рослин, так і у тварин — їх угруповань або комплексів. Поглиблюються й розширюються дослідження закономірностей розподілу рослинних угруповань та окремих видів рослин і тварин залежно від умов середовища.
А. Грізебах (1872) вперше наводить опис основних рослинних угруповань земної кулі. Численні детальні дані про залежність рослин від різних факторів середовища наводить Ф. Шимпер (1898). Так, у 1877 р. німецький гідробіолог К. Мебіус (1825—1908) на основі вивчення устричних банок Північного моря обґрунтував положення про біоценоз як закономірне поєднання організмів у певних умовах середовища. За К. Мебіусом, біоценози, або природні угруповання, обумовлені тривалою історією пристосування видів один до одного та до висхідної екологічної обстановки. Таке ж значення мала і пропозиція американського вченого С. Форбса, який дивився на природні комплекси організмів та їх абіогенне оточення як на цілісні системи, називаючи їх «мікрокосмами» (1887). Датський учений Й. Вармінг (1895) видав книгу, що вже й назву мала суто «екологічного» зразка: «Ойкологічна географія рослин». То була видатна наукова праця екологічного змісту у сучасному розумінні, чимало положень якої не втратили свого значення й сьогодні. На сторінках цієї книги термін «екологія» був уперше введений у ботанічну науку, а також, як уже вказано, було вперше запропоновано та обґрунтовано поняття про життєві форми рослин. Швейцарський ботанік К. Шрьотер запропонував (1896) розрізняти аутекологію (екологію особин), а згодом (1902) — синекологію (екологію угруповань організмів). У 1910 р. на ІІІ Міжнародному ботанічному конгресі, що відбувся у Брюсселі, вже офіційно визнано поділ загальної екології на аутекологію та синекологію, а також на екологію рослин і екологію тварин.
У наступні роки з’явились перші літературні зведення з екології наземних тварин (Адамс, 1913; Шелфорд, 1913) та рослин (Друде, 1913). У 1920—1930-ті роки сформувались основні теоретичні уявлення про обсяг біоценозів, їх межі, структуру, продуктивність, саморегуляцію, стійкість, міжвидові стосунки тощо. Вчення про рослинні угруповання відокремилося в окрему галузь ботанічної екології. Провідну роль у цьому відіграли російські вчені С. І. Коржинський (1861—1900) і Й. К. Пачоський (1864—1940). Цей новий напрямок вони назвали «фітосоціологією», пізніше перейменованою у «фітоценологію», а потім — у «геоботаніку». Головні положення цієї науки розроблені Г. Ф. Морозовим (1867—1920) та В. М. Сукачовим (1880—1967).
На цей період припадає розвиток і широке використання поняття «біосфера». Цей термін уперше застосував австрійський геолог Е. Зюсс (1875) без чіткого його визначення. Перший президент і організатор Української академії наук В. І. Вернадський (1863—1945) у своїх лекціях, прочитаних у Сорбонні (Паризький університет) у 1924 р., та у книгах із назвами «Жива речовина» (1922) і «Біосфера» (1926) виклав сучасне розуміння біосфери. У його уявленні це не проста сума організмів, а єдина термодинамічна оболонка Землі, де під впливом сонячної енергії утворюється біокосна система (найщільніше динамічне поєднання організмів та абіогенних чинників довкілля) у своєму нескінченному різноманітті.
В. І. Вернадський тим часом підійшов до нового осмислення біосфери, звернувши увагу на той її стан, який він назвав «ноосферою». Цей термін уже застосовували французькі філософи Е. Леруа (1927) і П. Тейяр де Шарден (1940). Перший із них ноосферою називав оболонку Землі, що обіймає людське суспільство з індустрією, мовою та іншою розумовою діяльністю. Інший — цим терміном означав «мислячий пласт», що розгортається над світом рослин і тварин поза біосферою та над нею. В. І. Вернадський (1944) розумів ноосферу як новий стан розвитку біосфери, коли з’являється розумне регулювання відносин людини та природи. За автором, «людство... стає потужною геологічною силою. І перед ним, перед його думкою та працею постає питання про перебудову біосфери в інтересах вільно мислячого людства як єдиного цілого. Цей новий стан біосфери, до якого ми, не помічаючи цього, наближаємось, і є ноосфера».
У 1930—1940-ві роки з’явилися нові праці з екології тварин із викладенням теоретичних проблем загальної екології К. Фридерікса (1930), Ф. Боденгеймера (1938) та ін. Велика роль у розвитку досліджень екології тваринних угруповань належить Д. М. Кашкарову, який опублікував (1933) роботу «Середовище та угруповання» і пізніше (1938) — перший підручник на теренах СРСР з екології тварин. Почалася активна розробка біоценотичних основ у паразитології (В. В. Догель, Є. Н. Павловський, В. М. Беклемішев, О. П. Маркевич та ін.).
У 1933 р. В. В. Станчинський за результатами своїх наукових праць в Асканії-Новій передбачив і обґрунтував концепцію екосистеми (біогеоценозу), хоча саме ці терміни не застосовував. Уперше запропонував термін «екосистема» і дав відповідне визначення англійський ботанік А. Тенслі (1935). «Екосистема, — писав він, — це сукупність комплексів організмів із комплексом фізичних факторів, що їх оточують, тобто факторів місця проживання у широкому розумінні». Термін і поняття «біогеоценоз» запропонував В. М. Сукачов (1942). Це — на обмеженій площі земної поверхні сукупність однорідних природних явищ (рослинність, тварини, мікроорганізми, повітря, вода, гірські породи, ґрунт, метеорологічні чинники тощо), що мають найщільніші специфічні взаємини, певний типобмін речовин і енергії між собою та з іншими складовими природи. Згодом цей автор зазначив, що межі біогеоценозу відповідають межам фітоценозу. Отже поняття біогеоценозу В. М. Сукачова близьке до екосистеми А. Тен- слі, але відрізняється чіткішою локалізацією у просторі.
На основі біосферної концепції В. І. Вернадського, понять екосистеми А. Тенслі, біогеоценозу В. М. Сукачова, біома В. Шелфолда ґрунтуються уявлення про трансформацію енергії А. Лотки, теорія холізму (цілісності) та еволюції екосистем Ж. Сметса. Усі ці дослідження, як і дослідження в галузі редукціоністського підходу, вивели екологію за рамки власне біологічних напрямків (ботаніки, зоології та інших природничих наук) у самостійну дисципліну. Перший усвідомив і обґрунтував це у другій половині ХХ ст. Ю. Одум у капітальній праці «Основи екології», який трактував цю науку як екологію екосистем. Тобто об’єктом дослідження виступала екосистема, що відображає інтегрування, синтез складових елементів у якісно нові структури вищого ієрархічного рівня. Екологія Ю. Одума ґрунтується на принципах системного підходу Л. Берталанфі, уявленнях про еконішу Ч. Ельто- на і Дж. Хатчинсона, теорії Клементса, термодинамічних законах перетворення енергії та багатьох інших здобутках сучасної науки. Особливе місце у його праці займає дослідження енергетичних процесів, бо «енергія — це екологічна валюта», — писав він. Саме на цій основі він розкрив суть багатьох процесів, пов’язаних з організацією, функціонуванням і еволюцією екосистем. В основі одумівської екології лежать підходи біоцентризму — уявлення того, що ключове місце в екосистемі займає біотична складова, а всі біологічні види рівноцінні відносно необхідності їх збереження.
Таким чином, підхід Ю. Одума до екології суттєво відрізняється від теорій його попередників. По-перше, мало кому вдалося зібрати та інтегрувати таку величезну кількість інформації. По-друге, він виклав новітню систему ієрархічної організації екосистем. «Екосистема більша, ніж сума її складових», — писав він. Поклавши в основу екології екосистему та відкинувши традиційний редукціонізм, учений здійснив справжню революцію у розумінні єдності компонентів довкілля. Успіх цієї роботи полягає в тому, що його теоретичні концепції були чітко ув’язані з практичними потребами. На його думку, теорія екосистем — спільний знаменник для людей і природи. «Без здорових природних екосистем, які підтримують індустріальну, урбаністичну та сільськогосподарську активність, не може бути ані здорової економіки, ані високого рівня життя» (Odum, 1971). Отже, холістичний, інтегративний підхід Ю. Одума залишив значний слід у розвитку екології (Олексик та ін., 2003).
Реалізація цього узагальненого та інтегрованого підходу реалізована у працях «Precis D’Ecologie» R. Dayos (1972), «The Economy of Nature (A Textbook in Basic Ecology)», R. E. Ricklefs (1976), «Evolutionary Ecology» M. Begon, I. Harper, C. Townsend (1986), «Эволюционная экология животных» С. С. Шварца (1969, 1973), «Популяционная экология» М. П. Наумова (1973).
В ХХ ст. інтенсивно розробляються класифікації рослинних угруповань. Виходячи із закладених принципів, формуються чотири геоботанічні школи: англо-американсь- ка, франко-швейцарська (Ж. Браун-Бланке), скандинавська (Л. Пост) та радянська (В. М. Сукачов, В. В. Альохін, Є. М. Лаврененко, О. П. Шенніков та ін.), які відіграли велику роль у розвитку екології.
На основі методики, теоретичних підходів та конкретних напрацювань цих шкіл в кінці ХХ ст. були запропоновані принципи класифікації екосистем (CθRlNE, Palearctic Habitats, EUNIS), що важливо для оцінки різноманіття екосистем.
2.3.3. Функціональний напрямок
У процесі історичного розвитку екологічної науки постійно поставали питання про роль різних організмів у природних процесах, або у сучасному розумінні — у прояві функцій екосистем, їх складових компонентів. Ще відомий зоолог Ж. Б. Ламарк, основоположник теорії впливу екологічних факторів на еволюцію організмів, у «Гідрогеології» виклав основи концепції кругообігу речовин у біосфері, де провідна роль відводилася життєдіяльності організмів. Він вважав, що в результаті такої життєдіяльності формувалися стійкі хімічні сполуки, які протидіяли процесам розкладу мінеральних речовин. Він писав: «...у природі існує особлива сила, могутня та постійно діюча, яка володіє здатністю утворювати поєднання, примножувати, урізноманітнювати їх, впливаючи на речовини, які знаходяться на поверхні земної кулі й утворюють її зовнішню кору. Цю силу становлять істоти, безкінечно різноманітні та численні, що безупинними поколіннями покривають своїми скупченнями всі ділянки земної кулі». Його співвітчизник Ж. Кюв’є (1769—1832) у своїх багатьох працях повідомляв, що живі організми можуть існувати лише шляхом обміну речовин із навколишнім середовищем.
Функціонування екосистем — інтегральна дія всіх їх компонентів. Головні узагальнення про роль фітоценозу в основному визначені К. А. Тимірязєвим, який у цілому ряді праць (1868—1875) розробляв проблеми фотосинтезу у рослин. Він першим встановив, що фотосинтез здійснюється у суворій відповідності до законів збереження енергії: енергія сонячного світла поглинається хлорофілом і використовується для утворення органічних речовин із вуглекислого газу, води та мінеральних речовин. Ці дослідження стали підтвердженням вчення про єдність і зв’язки живої та неживої матерії у кругообігу речовин і енергії у природі.
Формування функціонального напрямку пов’язане із вченням про біосферу В. І. Вернадського (1926), яке ґрунтується на уявленні про геологічне значення живої речовини, біогеохімічні процеси, фіксацію та перетворення сонячної енергії, еволюцію планети й відображає глобальні закони екології. Він писав, що «жива речовина може розглядатися як речовина, яка перебуває у дієвому стані, як акумулятор сонячної енергії. Вона перетворює сонячну енергію — променеву та термічну — на хімічну енергію, на молекулярний рух, на механічну енергію величезної сили». Перехоплюючи променеву енергію Сонця та переводячи її за допомогою хлорофілу на складні комбінації дієвої енергії, біосфера є важливою ланкою глобального «механізму», який забезпечує організованість планети. Енергія відіграє величезну роль в еволюції видів, і це якнайтісніше пов’язано з нарощуванням геохімічних процесів. Нарощування енергії планети — «розтікання» життя по ній за рахунок розмноження. Таким чином, жива речовина стає регулятором дієвої енергії біосфери. У цих висновках В. І. Вернадського сконцентрована суть сучасної екології.
Іншим підґрунтям у розвитку функціональної екології стали вчення про екосистеми (Тенслі, 1935) та біогеоценози (Сукачов, 1942), де викладені структура та роль різних компонентів у функціонуванні екологічних систем, в яких питання про біологічну продуктивність, біологічний кругообіг і енергетичний баланс є основними.
Із кінця ХІХ ст. і особливо із середини ХХ ст. інтенсивно досліджувався редукційний блок екосистем. Основоположником цього напрямку став С. М. Виноградський. У його працях, присвячених ґрунтовій мікробіології, уперше доведено існування мікроорганізмів, які одержують енергію, окислюючи неорганічні речовини (1889). Він уперше виділив із ґрунту анаеробну бактерію (1894) і вказав на участь мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі. Всі ці питання він узагальнив у своїй фундаментальній праці «Микробиология почв» (1952). Роботи С. М. Виноградського стали базою подальших досліджень ролі редукційного блока в мінералізаційних процесах, ролі мікробоценозу в екосистемах (А. А. Імшецький, Л. Н. Васильєва, Н. А. Красильников, Т. В. Аристовська, Д. Г. Звягінцев, Є. Н. Мишустін, В. П. Стефурак та ін.).
Особливе місце у дослідженнях займали паразитичні організми. Одні з них вивчалися як біологічні об’єкти, що сприяють розвитку стійкості різних природних систем, як важливі елементи у створенні біологічних методів захисту рослин. Інші — як ті, що являють суттєву загрозу, викликаючи паразитарні захворювання. Ще в 1937 році, вивчаючи паразитів, Є. Н. Павловський вказав на те, що паразити утворюють особливі паразитоценози, а О. П. Маркевич розвинув новий паразитофункціональний напрямок у паразитології.
Починаючи з 1950-х років почали інтенсивно вивчатися консортивні зв’язки, які визначають «стратегію життя в екосистемах». Першим у 1951 р. виявив наявність консорцій зоолог В. М. Беклемішев у роботі «О классификации био- геоценологических (симфизиологических связей)» і дав цим зв’язкам визначення. Із того часу дослідження консорцій як особливих функціональних зв’язків у екосистемах одержало у працях зоологів значний розвиток (В. В. Мазінг, А. Г. Воронов, П. М. Рафес, В. Л. Булахов, В. І. Гаранін, А. В. Івашов, Б. Н. Вернуцький, О. Л. Пономаренко та ін.).
У подальшому велике значення у встановленні функціональної ролі рослин мали вже згадані роботи А. Тенслі та В. Сукачова, якими дано поштовх у розвитку досліджень фітоценозу як функціонального компонента екосистем. З’явилося багато робіт, які визначали межі біогеоценозів, їх функціональну структуру, вплив на формування фітоклімату, водного режиму мікроорганізмів, тваринного населення, матеріально-енергетичний баланс в екосистемах.
Разом із тим велика увага приділялася середовищетвор- ній ролі фітоценозу. Ще у 1938 р. Г. М. Висоцький вказав на гідрологічний і метеорологічний вплив лісів, а також дав загальну характеристику впливу лісу на зміни середовища та довкілля (1950). Ці та інші положення одержали подальший розвиток у роботах А. О. Молчанова (1950,1952, 1973, 1975), де особливе місце посідають питання про роль лісів у формуванні продуктивності, гідрологічних процесах, температурному режимі, енергетичному балансі, впливі на формування тваринних організмів тощо.
Значним поштовхом у розвитку функціональної екології стали події другої половини ХХ століття, що проявилося, зокрема, у міжнародному природоохоронному співробітництві. У 1948 р. засновано Міжнародну спілку охорони природи (МСОП, або IUSN). У багатьох країнах з’явились природоохоронні громадські організації під загальною назвою «Зелений світ» («Грінпіс») і політичні партії «зелених». Під егідою МАБ ЮНЕСКО у 1964 р. розпочато Міжнародну біологічну програму (МБП), яка об’єднала зусилля вчених більшості країн світу для вивчення біопродукційних та інших природних процесів.
Дослідження ролі тварин у створенні вторинної продукції та їх участі у збереженні й формуванні первинної почалися з кінця 1950-х — початку 1960-х років. Окрім виконання МБП, цього вимагало і господарське освоєння природних ресурсів. Перш за все визначалися обсяги вторинної продукції водних ресурсів.
Нині значна увага в екології приділяється застосуванню математичних методів і моделюванню. Розроблено методики градієнтного, ординаційного аналізу, методи головних компонент тощо. Експериментальні дослідження із лабораторій перенесено у польові умови. Зокрема, Р. Макартур розробив методику оцінки перекриття екологічних ніш співіснуючих видів, зв’язок видової ємності угруповань та їх внутрішньої структури, що вивело дослідження на проблеми механізму витіснення одного виду іншим. Р. Макартур і Уїлсон в 1960-х роках розробили рівноважну теорію острівної біогеографії, що моделює залежність стану популяції від розміру та віддаленості островів.
В останні 20 років розроблено нові напрямки, спрямовані на вивчення ролі тварин та рослин у створенні захисного буферного блока у стресових екологічних ситуаціях, викликаних техногенним тиском на природні процеси.
Одна з найважливіших подій цього періоду — Конференція ООН із питань довкілля та розвитку в Ріо-де-Жанейро (Бразилія) у 1992 році, а згодом, у 2002 р., — Всесвітній саміт зі стійкого розвитку в Йоганнесбурзі (Південно-Африканська Республіка). Важливими подіями для природоохоронного орієнтиру та практичних заходів України стали міжнародні Конвенції про захист Чорного моря від забруднення, про збереження його біорізноманіття та ландшафтів (1992), а також про охорону та сталий розвиток Карпат (1993). У 1998 р. Верховна Рада України затвердила «Основні напрямки державної політики України у галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів і забезпечення екологічної безпеки». У 2003 році у Києві відбувся міжнародний екологічний форум «Довкілля для Європи».
Отже, оглянувши екологічні набутки в історичному ракурсі, у тому числі в Україні, можна стверджувати, що в ХХІ століття суспільство вступило, попри відомі колізії, досить підготовленим для подальшого прогресу в ставленні до природного довкілля. Необхідні тільки зусилля для цивілізованого прискорення реалізації наявних надбань і впровадження новітніх методів і підходів.
ВИКОРИСТАНА І РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Кучерявий В. П. Загальна екологія. — Львів: Світ, 2010. — 520 с.
Мустафин А. Г., Лагнуев Ф. К., Быстренина Н. Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. — М.: Высшая школа, 2008. — 492 с.
Биология: справ. студента / А. А. Каменский, А. И. Ким, Л. Л. Великанов и др. — М.: Физиол. о-во «Слово», изд-во АСТ,
2006. — 640 с.
Брем З., Мейнке И. Биология: справ. школьника и студента. — М.: Дрофа, 2009. — 400 с.
Вахненко Д. В., Гарнизоненко Т. С., Колесников С. И. Биология с основами экологии: учебник для вузов. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. — 448 с.
Воронцов Н. Н. Экологические кризисы в истории человечества // Соросовский образовательный журнал. — 1999. — № 10. — С. 2—
10. http://bib.convdocs.org/docs/21/20760/conv_1/file1.pdf
Горбачев В. В. Концепции современного естествознания. — М.: Изд. дом «Оникс 21 век», изд-во «Мир и образование», 2009. — 592 с.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. — М.: Мир, 2007. — Т. 1. — 368 с.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. — М.: Мир, 2009. — Т. 2. — 325 с.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. — М.: Мир, 2006. — Т. 3. — 325 с.
Грушевицкая Т. Г., Садохин А. П. Концепции современного естествознания. — М.: Юнити-Дана, 2009. — 670 с.
Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. — М.: Академия, 2006. — 608 с.
Кемп П., Армс К. Введение в биологию. — М.: Мир, 2008. — 671 с.
Концепции современного естествознания /под ред. В. Н. Лавриненко, В. П. Ратникова. — 3-е изд. — М.: Юнити-Дана, 2006. — 317 с.
Лысов П. К., Акифьев А. П., Добротина Н. А. Биология с основами экологии. — М.: Высшая школа, 2007. — 655 с.
Пехов А. П. Биология с основами экологии. — СПб.: Лань,
2007. — 672 с.
Работнов Т. А. Фитоценология. — М.: МГУ, 2006. — 292 с.
Свиридов В. В. Концепции современного естествознания. — 2-е изд. — СПб.: Питер, 2008. — 349 с.
Соломина С. Н. Взаимодействие природы и общества: философские проблемы. — М.: Мысль, 1983. — 252 с.
Федоров Е. К. Взаимодействие общества и природы. — Л.: Гид- рометеоиздат, 1972. — 88 с.
АДРЕСИ В МЕРЕЖІ ІНТЕРНЕТ
Національна екологічна політика України: оцінка і стратегія розвитку (http://www.un.org.ua/files/national_ecology.pdf).
Одум Ю. Основы экологии. — М.: Мир, 1975. — 740 с. (http:// www.yugzone.ru/x/osnovy-ekologii).
Одум Ю. Экология. — М.: Мир, 1986. — Т. 1. — 328 с.; Т. 2. — 376 с. (http://www.yugzone.ru/x/ekologiya).
Моисеев Н. Н. Человек и ноосфера (http://philos.omsk.edu/ libery/index/m.htm).
Каттон У. Р. Конец техноутопии (http://biospace.nw.ru/books/ overshoot.pdf).
ПИТАННЯ
ДЛЯ САМОСТІЙНОГО КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ
1. Яким показником характеризується еконіша у Хатчинсона?
2. Екологічні проблеми у працях античних натурфілософів.
3. Екологічні проблеми в епоху Відродження.
4. Розвитку яких досліджень в екосистемах сприяла розпочата у 1964 р. під егідою ЮНЕСКО Міжнародна біологічна програма (МБП) ?
5. Які думки про роль тварин у природних процесах висловлені
Ч. Дарвіном?
6. За якими напрямками розвивалась екологія у XIX столітті?
7. За якими напрямками розвивалась екологія на початку XX століття?
8. Як визначав сутність екології Е. Геккель? Відкриття яких фундаментальних напрямів екології належить вітчизняним вченим?
9. Що вивчає функціональна екологія та хто її очолює?
10. Як розвивалась концепція консортивних зв’язків?
11. Чим суттєво відрізняється підхід Ю. Одума до екології від теорій його попередників?
12. Які поняття ґрунтуються на біосферній концепції В. І. Вер- надського?
13. Хто перший показав, що ареал — не тільки історичне та географічне, а й екологічне явище та чому?
14. Як називається етап формування екології на основі синтезу, інтегрованості, системності?
15. Доісторичні уявлення про природу первісної людини в історичному розвитку екологічної науки.
16. Охарактеризуйте перші думки натурфілософів в античний період, які відіграли певну роль у майбутньому розвитку екологічної науки.
17. Екологічні уявлення у період Середньовіччя.
18. Ідеї про взаємозв’язки між організмами та середовищем в уявленнях еволюціоністів — попередників Ч. Дарвіна.
19. Еволюційні ідеї Ч. Дарвіна як основа у розвитку екологічних ідей.
20. Роль вітчизняних учених XIX століття в розвитку екологічної науки.
21. Роль вітчизняних учених у розвитку сучасної екології.
22. Ернст Геккель як основоположник нового напрямку біології — екології.
23. Роботи А. Болотова та К. Шпренгеля про роль комах як один із початків розвитку ідей про функціональні зв’язки в екосистемах.
24. Екологічні розробки у працях Ч. Дарвіна.
25. Значення праць В. В. Докучаєва, П. А. Костичева та І. Ле- ваківського у розвитку системної екології.
26. Роботи К. Мебіуса, В. Шелфорда та С. Зернова як основа розвитку системної екології.
27. Вчення В. І. Вернадського про біосферу як основу сучасної екології.
28. Розвиток системного підходу у вивченні природи в цілому і окремих природних угруповань. Роботи А. Тенслі і В. Сукачова про екосистеми та біогеоценоз.
29. Споріднені і відмінні погляди А. Тенслі та В. Сукачова щодо визначення термінів «екосистема» та «біогеоценоз».
30. Роль Г. Г. Вінберга та Р. Ліндемана у визначенні та розрахунку кругообігу речовин і потоків енергії.
31. Роль робіт М. С. Гілярова і його школи у визначенні та розвитку нового наукового напрямку — ґрунтової зоології.
32. Назвіть фундаментальні праці екологів і наукові екологічні форуми, які відіграли і відіграють значну роль у розвитку сучасної екологічної науки.
33. Міжнародна біологічна програма (МБП) як об’єднуюча наукова платформа у вивченні продукційних процесів у екосистемах і біосфері.
34. В. М. Беклемішев і Л. Г. Раменський як фундатори вчення про консорції. Подальший розвиток вчення про консорції.
35. Роботи Є. Н. Павловського та О. П. Маркевича про пара- зитоценоз і паразитоценологію як відображення системної та функціональної екології.
36. Роботи Арістотеля та Теофраста як перші наукові докази наявності взаємозв’язків організмів із середовищем.
37. Значення робіт Плінія Старшого в розширенні поглядів на зв’язок організму та середовища, розвитку екологічних уявлень.
38. Роботи Варрона, Вергілія та Лукреція про практичні аспекти у розвитку майбутньої екології.
39. Головні етапи розвитку екології як науки.
40. Розвиток екологічних поглядів в епоху Відродження.
41. Редукціоністський етап у розвитку екології.
42. Холістичний етап у розвитку екології.
43. Значення робіт Ж. Буссенго та Ю. Лібіха у розвитку екології.
44. Вчення про біорізноманіття як сучасний етап розвитку функціональної екології та в організації заходів охорони природи.
ТЕМИ АНАЛІТИЧНИХ ОГЛЯДІВ
1. Розвиток екології в античний період.
2. Перспективи розвитку екології в Україні.
3. Розвиток екології у період Відродження.
4. Розвиток екології у США.
5. Вітчизняна екологічна школа біогеоценології.
6. Розвиток функціональної екології у сучасний період.
7. Розвиток поняття еконіші в екології.
8. Історія вивчення водних екосистем в екології.
9. Проблеми збереження біорізноманіття та шляхи їх вирішення.
10. Історія розвитку вчення про консорції.
11. Нове осмислення біосфери у працях В. І. Вернадського.
12. Певний синтез наук при вивченні живих організмів та їх взаємин із чинниками довкілля у XIX столітті.
ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ
1. Вкажіть, скільки етапів (згідно з класифікацією, що прийнята у цьому розділі) пройшла екологія у своєму розвитку: a) 4; b) 5; c) 6; d) 7.
2. Термін «біоценоз» запропонував: а) А. Тенслі; b) К. Мебіус;
c) Е. Геккель; d) В. М. Сукачов.
3. Засновником зоології є: а) Арістотель; b) Демокріт; c) Вер- гілій; d) Сократ.
4. Автором закону «чудової необхідності» є: а) Демокріт; b) Леонардо да Вінчі; c) Ч. Ельтон; d) Б. Коммонер.
5. Основоположником біогеографії та кліматології є: а) О. Гумбольдт; b) Дж. Рей; c) Ч. Дарвін; d) О. Декандоль.
6. У якому році Ю. Лібіх відкрив «закон мінімуму»: а) 1838;
b) 1839; c) 1840; d) 1841.
7. Поняття еконіші у 1957 р. формалізував: а) Хатчинсон; b) Тенслі; c) Кларк; d) Ю. Одум.
8. Засновником еволюційної екології хребетних тварин є:
a) С. С. Шварц; b) В. М. Сукачов; c) Г. Ф. Гаузе; d) Ч. Ельтон.
9. Видатний вчений Г. В. Нікольський є засновником: а) екології риб; b) екології птахів; c) екології ссавців; d) екології ґрунтів.
10. Концепцію екосистеми сформулював: а) Л. Л. Россолімо;
b) Е. Бердж; c) А. Тенслі; d) Г. Райлі.
11. Концепцію чи поняття біогеоценозу сформулював: а) Ю. Одум (1971); b) В. І. Вернадський (1926); c) В. М. Сукачов (1942); d) А. Тенслі (1935).
12. Засновником напрямку досліджень редукційного блока екосистем є: а) Н. І. Базилевич; b) О. Ф. Рудзський; c) Й. В. Царик;
d) С. М. Виноградський.
13. У 1951 р. виявив консортивні зв’язки, які визначають «стратегію життя в екосистемах»: а) В. І. Гаранін; b) В. М. Беклемішев;
c) А. Г. Воронов; d) В. В. Мазінг.
14. Автором книги «Походження видів шляхом природного добору, або збереження обраних порід у боротьбі за життя» (1859) є: а) В. О. Ковалевський; b) Л. Пастер; с) А. Декандоль;
d) Ч. Дарвін.
15. Автором книги «Загальна морфологія організмів» (1866) є: а) К. Шрьотер; b) К. Мебіус; с) Е. Геккель; d) С. Форбс.
16. Закон максимуму щільності упаковки екологічних ніш видів сформулював: а) Р. Уїттекер; b) Е. Піанка; с) Л. Г. Раменський;
d) Ю. Одум.
ВІДПОВІДІ НА ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ
| № питання | Відповідь | № питання | Відповідь | № питання | Відповідь | № питання | Відповідь |
| 1 | с | 5 | A | 9 | а | 13 | b |
| 2 | b | 6 | d | 10 | с | 14 | d |
| 3 | а | 7 | bgcolor=white>а11 | с | 15 | с | |
| 4 | b | 8 | а | 12 | d | 16 | а |
Еще по теме Напрямки розвитку екології:
- Основні проблеми та наукові напрямки сучасної екології
- Основна ідея. Історія розвитку екології яскраво демонструє процес становлення наукової свідомості, перетворення біологічної науки на фундаментальну комплексну наукову галузь.
- Популяційна екологія - один з найбільш розвинених розділів сучасної екології як за своїм теоретичним і прикладним значенням, так і за станом розвитку його концептуального апарата.
- Головні напрямки збереження природного середовища
- Цілі, завдання та напрямки раціонального природокористування
- Напрямки і форми руху суспільства
- Завдання екології
- Розділ 1. ПРЕДМЕТ І ЗАВДАННЯ ЕКОЛОГІЇ
- Методи дослідження екології
- Визначення екології та її основні поняття
- Розділ 2. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ЕКОЛОГІЇ
- ВИНИКНЕННЯ ЕКОЛОГІЇ
- Сучасні стратегії сталого розвитку
- Предмет і об’єкт дослідження, структура екології
- Психологія аномального розвитку.
- Системний підхід в екології
- Стратегії сталого розвитку в ІІІ тисячолітті