История развития экологии

Историю формирования экологических знаний можно условно разбить на три этапа.

Начало первого этапа развития экологии (V в. до н.э. – Эпоха Возрождения, т.е. начало XVIII в.) следует отсчитывать с появления первых ботанико-географические сообщений экологического характера, которые связаны с такими центрами древней культуры, как Китай, Египет, Индия, Греция. Уже в работах древнегреческих философов Гераклита (530 - 470 гг. до н.э.), Гиппократа (460 - 356 гг. до н.э.), Аристотеля (384 - 322 гг. до н.э.), Теофраста Эрезийского (372 - 287 гг. до н.э.), Плиния Старшего (23 - 79 гг.) и других содержатся сведения экологического характера. Например, Аристотель описал свыше 500 известных ему видов животных, особенности их поведения и приспособления к условиям окружающей среды. Ученик Аристотеля Теофраст Эрезийский - "отец ботаники", как его часто называют, описывал особенности роста растений в разных условиях среды, зависимость их форм и особенностей их роста от грунта и климата.

В эпоху Возрождения продолжалось накопление данных о растительном и животном мире. Первые систематики Д. Цезалпин (1519 - 1603), Д. Рей (1627 - 1705), Ж. Турнефор (1556 - 1708) в своих трудах приводят сведения экологического характера, в частности, зависимость распространения растений от условий их произрастания. В целом, на первом этапе развития экологии происходило накопление экологических знаний.

Второй этап развития экологической науки (XVIII в. – начало XX в.) связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе, разделением и систематизацией экологических знаний. Начальный вклад в развитие этого направления исследований внесли систематик растений и животных видный шведский ученый Карл Линней (1707 - 1778), российские ученые М. Лепехин, К.Ф. Рулье, М.А. Северцов, А.М. Бекетов, немецкий биогеограф О. Гумбольдт, швейцарские ботаники отец и сын Декандоли, английский ученый-эволюционист Чарльз Дарвин.

В 1798 г. Т. Мальтус описал уравнение экспоненциального роста популяции, на основе которого строил свои демографические концепции. Уравнение логистического роста предложено П.Ф. Ферхюлстом в 1838 г. Ж.-Б. Ламарк в "Гидрогеологии" фактически предвосхитил представление о биосфере. Французский врач В. Эдуардэ (1824) опубликовал книгу "Влияние физических факторов на жизнь", которая положила начало экологической и сравнительной физиологии, а Ю. Либих (1840) сформулировал знаменитый "Закон минимума", не потерявший своего значения и в современной экологии.

В России профессор Московского университета Карл Францевич Рулье на протяжении 1841 -1858 гг. дал практически полный перечень принципиальных проблем экологии, не найдя, однако, выразительного термина для обозначения этой науки. Он первый четко определил принцип взаимоотношений организма и среды: «Ни одно органическое существо не живет само по себе; каждое вызывается к жизни и живет только постольку, поскольку находится во взаимодействии с относительно внешним для него миром». Это закон общения или двойственности жизненных начал, показывающий, что каждое живое существо получает возможность к жизни "частью из себя, а частью из внешности".

Развивая этот принцип, К.Ф. Рулье делит взаимоотношения со средой на две категории: "явления жизни особной" и "явления жизни общей", что соответствует современным представлениям об экологических процессах на уровне организма и на уровне популяций и биоценозов. В опубликованных лекциях и отдельных статьях он поставил проблемы изменчивости, адаптации, миграций, рассмотрел влияние человека на природу и т. д. При этом механизмы взаимоотношений организмов со средой К.Ф. Рулье обсуждал с позиций, настолько близких к классическим принципам Ч. Дарвина, что его по праву можно считать предшественником Дарвина. К сожалению, К.Ф. Рулье умер в 1858 г., за год до выхода в свет книги Ч. Дарвина "Происхождения видов". Труды его практически неизвестны за рубежом, но в России они имели огромное значение, послужив основой формирования мощной когорты экологов-эволюционистов, некоторые из которых были его прямыми учениками (Н.А. Северцов, А.П. Богданов, С.А. Усов).

Третий этап (конец XIX - первая половина XX вв - по наши дни) - системных исследований и концептуальных прогнозов и связан с именами российских и украинских ученых: В.В. Докучаева, В.И. Вернадского, Г.Ф. Морозова, В.М. Сукачева, Г.М. Высоцкого (1865 - 1940), П.С. Погребняка (1900 - 1970). Заметное место в развитии системных экологических исследований занимают труды немецких ученых Э. Геккеля, Р. Гессе, В. Кюнельта, американских исследователей В. Шелфорда, Р. Чепмена, Г. Кларка, английских - Ч. Элтона, А. Тенсли, швейцарца К. Шретера, испанца Е. Макфельдьена и др.

Начало развития экологии как самостоятельной науки следует отсчитывать от трудов Э. Геккеля, давшего четкое определение её содержания. Надо лишь отметить, что, говоря об "организмах", Э. Геккель, как это было тогда принято, не имел в виду отдельных особей, а рассматривал организмы как представителей конкретных видов. По существу, основное направление, сформулированное Э. Геккелем, соответствует современному пониманию аутэкологии - экологии отдельных видов.

В ходе развития и систематизации экологических знаний и понятий сформировались ряд экологических направлений. Эколого-физиологическое направление (основа - труды Н.И. Калабухова и А.Д. Слонима, 30-е годы ХХ века) в экологии животных и растений, накопив огромный фактический материал, послужило основой появления большой серии монографий, "всплеск" которой приходится на 60-70-е годы.

Одновременно с этим в первой половине XX в. начались широкие работы по изучению надорганизменных биологических систем. Их основой послужило формирование концепции биоценозов как многовидовых сообществ живых организмов, функционально связанных друг с другом. Эта концепция в основном создана трудами К. Мёбиуса (1877), С. Форбса (1887), Ф. Клементса (1916) Ч. Элтона (1927). В 1926 г. появилась книга В. И. Вернадского "Биосфера", в которой впервые была показана планетарная роль совокупности всех видов живых организмов - "живого вещества".

В 1935 г. А. Тенсли ввёл понятие "экосистема". Стало практиковаться возникшее в самом начале XX в. деление экологии на аутэкологию (экологию отдельных видов) и синэкологию (экологические процессы на уровне многовидовых сообществ - биоценозов).

В середине ХХ века в составе экологии сформировалось популяционное направление, которое иногда называют демэкологией. Стало ясно, что популяция – это не просто "население", т. е. сумма особей на какой-то территории, а самостоятельная биологическая (экологическая) система надорганизменного уровня, обладающая определенными функциями и механизмами авторегуляции, которые поддерживают ее самостоятельность и функциональную устойчивость. (J. Christian, 1950, 1963; D. Chitty, 1960; J. Chrictian, D. Davis, 1970; V. Wynne-Edwards, 1962, Н.П. Наумов, 1967; И.А. Шилов, 1967, 1977; С.С. Шварц, 1969).

В последних сводках (Т. Lewis, L. Tyior, 1966; В. Collyer et al., 1974; И.А. Шилов, 1985; M. Begon et al., 1990) все более четко звучит подход, что экология включает в себя все три уровня организации биологических систем: организменный, популяционный и экосистемами. Таким образом, более правильно рассматривать экологию как науку о закономерностях формирования, развития и устойчивого функционирования биологических систем разного ранга в их взаимоотношениях с условиями среды.