Подробное решение параграф § 74 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014

• Гдз рабочая тетрадь по Биологии за 10 класс можно найти

1. Что такое экология?

Ответ. Эколо́гия (от греч. οικος - дом, хозяйство, обиталище и λόγος - учение) - наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы. Термин впервые предложил в книге «Общая морфология организмов» («Generalle Morphologie der Organismen») в 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель.

Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых организмах. Живые организмы могут изучаться на различных уровнях, начиная от отдельных атомов и молекул и кончая популяциями, биоценозами и биосферой в целом. Экология также изучает среду в которой они живут и её проблемы. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика.

2. Какие экологические проблемы вам известны?

Ответ. Экологических проблем на планете множество:

1. Парниковый эффект. Озоновая дыра над Арктикой разрастается, что ведет еще и к таянию ледников и поднятию уровня Мирового океана, и как следствие -затопление некоторых островов, суши и непригодность ее для дальнейшего проживания.

2. Загрязнение воздуха.

3. Загрязнение почвы отходами жизнедеятельности человека.

4. Загрязнение воды, все больше воды становится непригодной для питья и употребления в пищу.

5. Вымирание многих видов животных и растений.

6. Уменьшение количества полезных ископаемых.

7. Опустынивание больших территорий, вырубка лесов.

8. Обмеление рек и озер.

9. Замещение натуральных продуктов генномодифицированными.

3. Почему экологические знания необходимы каждому члену общества?

Ответ. Экологическое образование не только дает научные знания из области экологии, но и является важным звеном экологического воспитания будущих специалистов. Это предполагает привитие им высокой экологической культуры, способности бережного отношения к природным богатствам и др. Иными словами, у специалистов, в нашем случае инженерно-технического профиля, должно сформироваться новое экологическое сознание и мышление, суть которого в том, что человек ¾ часть природы и сохранение природы ¾ это сохранение полноценной жизни человека.

Экологические знания необходимы каждому человеку, чтобы сбылась мечта многих поколений мыслителей о создании достойной человека среды, для чего надо построить прекрасные города, развить настолько совершенные производительные силы, чтобы они смогли бы обеспечить гармонию человека и природы. Но эта гармония невозможна, если люди враждебно настроены друг к другу и, тем более, если идут войны, что, к сожалению, имеет место.

Как справедливо отметил американский эколог Б. Коммонер в начале 70-х гг.: «Поиски истоков любой проблемы, связанной с окружающей средой, приводят к неоспоримой истине, что коренная причина кризиса заключена не в том, как люди взаимодействуют с природой, а в том, как они взаимодействуют друг с другом… и что, наконец, миру между людьми и природой должен предшествовать мир между людьми».

В настоящее время стихийное развитие взаимоотношений с природой представляет опасность для существования не только отдельных объектов, территорий стран и т. п., но и для всего человечества.

Это объясняется тем, что человек тесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовными потребностями, но, в отличие от других организмов, эти связи приняли такие масштабы и формы, что это может привести (и уже приводит!) к практически полному вовлечению живого покрова планеты (биосферы) в жизнеобеспечение современного общества, поставив человечество на грань экологической катастрофы.

Остановить стихийное развитие событий могут лишь знания о том, как ими управлять и, в случае с экологией эти знания должны «овладеть массами», по крайней мере, большей частью общества, что возможно лишь через всеобщее экологическое образование людей начиная со школьной скамьи и заканчивая вузом.

Экологические знания позволяют осознать всю пагубность войны и распрей между людьми, ведь за этим кроется не просто гибель отдельных людей и даже цивилизаций, потому что это приведет к всеобщей экологической катастрофе, к гибели всего человечества. Значит, важнейшее из экологических условий выживания человека и всего живого ¾ это мирная жизнь на Земле. Именно к этому должен и будет стремиться экологически образованный человек.

Но было бы несправедливо строить всю экологию «вокруг» только человека. Уничтожение природной среды влечет за собой пагубные последствия для жизни человека. Экологические знания позволяют ему понять, что человек и природа ¾ единое целое и представления о господстве его над природой довольно призрачны и примитивны.

Экологически образованный человек не допустит стихийного отношения к окружающей его среде жизни. Он будет бороться против экологического варварства, а если в нашей стране таких людей станет большинство, то они обеспечат нормальную жизнь своим потомкам, решительно став на защиту дикой природы от алчного наступления «дикой» цивилизации, преобразуя и совершенствуя саму цивилизацию, находя наилучшие «экологически чистые» варианты взаимоотношения природы и общества.

В России, странах СНГ уделяется большое внимание экологическому образованию. Межпарламентской Ассамблеей государств-участников СНГ принят Рекомендательный законодательный акт об экологическом образовании населения (1996) и другие документы, в том числе и Концепция экологического образования.

Экологическое образование, как указывается в преамбуле Концепции, предназначено развить и закрепить более совершенные стереотипы поведения людей, направленного на:

1) экономию природных ресурсов;

2) предотвращение неоправданного загрязнения окружающей среды;

3) повсеместное сохранение естественных экосистем;

4) уважение к принимаемым международным сообществом нормам поведения и сосуществования;

5) формирование сознательной готовности к активному личному участию в осуществляемых природоохранных мероприятиях и посильной их финансовой поддержке;

6) содействие проведению совместных природоохранных действий и осуществлению единой экологической политики в СНГ.

В настоящее время нарушение экологических законов можно остановить, только подняв на должную высоту экологическую культуру каждого члена общества, а это возможно сделать, прежде всего, через образование, через изучение основ экологии, что особенно важно для специалистов в области наук технического направления, в первую очередь для инженеров-строителей, инженеров в области химии, нефтехимии, металлургии, машиностроения, пищевой и добывающей промышленности и т. д. Настоящий учебник и предназначен для широкого круга студентов, обучающихся по техническим направлениям и специальностям вузов. По замыслу авторов он должен дать основные представления по главным направлениям теоретической и прикладной экологии и заложить основы экологической культуры будущего специалиста, основанной на глубоком понимании высшей ценности ¾ гармоничного развития человека и природы.

Вопросы после § 74

1. Что изучает экология?

Ответ. В более общем смысле экология – это наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой обитания.

В качестве самостоятельной науки экология сформировалась лишь в XX в., хотя факты, составляющие ее содержание, как уже отмечалось, с давних времен привлекали внимание человека. Значение экологии как науки по-настоящему стали понимать лишь недавно. Этому есть объяснение, которое связано с тем, что рост численности населения Земли и усиливающееся воздействие человека на природную среду поставили его перед необходимостью решать ряд новых жизненно важных задач. Для удовлетворения своих потребностей в воде, пище, чистом воздухе человеку надо знать, как устроена и как функционирует окружающая его природа во всех ее взаимосвязях. Экология как раз и изучает эти проблемы.

Следует помнить, что экология – фундаментальная научная дисциплина. И надо научиться правильно пользоваться ее законами, понятиями, терминами. Ведь они помогают людям определять свое место в окружающей их среде, правильно и рационально использовать природные богатства.

Во второй половине XX столетия происходит своего рода «экологизация» всей современной науки. Это связано с осознанием огромной роли экологических знаний, с пониманием того, что деятельность человека зачастую не просто наносит вред окружающей среде, но и, воздействуя на нее негативно, изменяя условия жизни людей, угрожает самому существованию человечества.

Если в период своего возникновения экология была составной частью биологии, то современная экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук, прежде всего таких, как биология (ботаника и зоология), география, геология, физика, химия, генетика, математика, медицина, агрономия, архитектура и др.

В настоящее время в экологии выделяют ряд научных отраслей и дисциплин: популяционная экология, географическая экология, химическая экология, промышленная экология, экология растений, животных, человека.

2. Какова роль экологии в настоящее время и почему ее необходимо изучать?

Ответ. Природа не только более сложна, чем мы о ней думаем, она гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить. Первый закон экологии гласит: «Что бы мы ни делали в природе, все вызывает в ней те или иные последствия, часто непредсказуемые».

Следовательно, результаты нашей деятельности можно предвидеть, только всесторонне проанализировав, какое влияние они окажут на природу. Для экологического анализа, дающего понимание, каким образом происходит воздействие человека на окружающую среду и обнаружение тех пределов изменения условий, которые позволяют не допустить экологического кризиса, необходимо привлечь знания различных наук. Таким образом, экология становится теоретической основой для рационального использования природных ресурсов.

Современная экология – универсальная, бурно развивающаяся, комплексная наука, имеющая большое практическое значение для всех жителей нашей планеты. Экология – наука будущего, и, возможно, само существование человека будет зависеть от прогресса этой науки.

3. Какие научные направления в экологии вам известны?

Ответ. Основные направления современной экологии:

Прикладная экология;

Биоэкология;

Геоэкология;

Экология человека (социальная экология).

Используя знания, имеющиеся у вас, подготовьте рассказ о том, какие отношения складывались между человеком и природой на различных этапах развития человеческой цивилизации.

Ответ. Сложные взаимоотношения человека и общества с окружающей средой сложились исторически. Если на заре человеческой цивилизации любые воздействия на природу компенсировались действиями мощнейших структур биосферы, то с течением времени антропогенные воздействия стали наносить большой ущерб. По данным Э. В. Гирусова (1976) и Е. Я. Режабека (1986), в истории взаимоотношений человека, природы и общества выделяются три основных этапа:

ручное производство с применением естественных источников энергии;

машинное производство с применением искусственных источников энергии;

автоматизированное производство с применением искусственных способов переработки и использования информации.

Первый этап связан с так называемой «неолитической революцией», в ходе которой человечество научилось использовать огонь и орудия воздействия на природу, позволившие менять среду обитания. Этот период длился около 5 тысяч лет. В это время осуществлялся постепенный переход от присваивающего хозяйства (собирательство и охота) к производящему (земледелие и скотоводство). История цивилизаций изобилует экологическими кризисами и революциями.

Переход к приготовлению пищи, производству одежды и строительству культовых и жилых помещений с применением искусственных орудий труда был очень длительным. Он дал возможность человечеству изменить свое социальное положение. В это время были созданы сравнительно несложные механические приспособления, приводимые в движение физической силой людей, домашними животными, ветряными и водяными двигателями. Тем не менее, несмотря на определенную примитивность техники, в это время были созданы крупнейшие сооружения такие, как египетские пирамиды, античные дворцы и храмы. Потребность в большом количестве энергии реализовывалась в основном путем использования армии рабов и в меньшей степени разнообразными механическими приспособлениями. Необходимость освоения новых площадей под земледелие и скотоводство приводила к необходимости широкомасштабной и интенсивной вырубки лесных массивов и использованию подсечно-огневого способа земледелия. Вырубка лесов в областях переменно-влажного тропического и субтропического климата - областей, наиболее благоприятных для проживания человека, - вызвала быстрое опустынивание территорий. С этим периодом связано возникновение и расширение ирригационных работ.

Второй этап взаимодействия человека и природы связан с промышленной революцией XVIII-XIX вв. и характеризуется переходом к машинному производству с применением техники искусственных энергоносителей (пар, затем электроэнергия). Благодаря этому интенсивно развивались металлургия, фабричное производство, механический транспорт. Расширение площадей под земледелие и скотоводство, вызванное ростом народонаселения, также сопровождалось опустыниванием одних территорий и освоением новых. Развитие горного дела и металлургии связано с интенсивными вырубками лесных массивов (лес расходовался на производство древесного угля, использовался в качестве крепежного и строительного материала). В дальнейшем древесный уголь был заменен на каменный, и это вновь потребовало расширения горнодобывающей промышленности. Спустя некоторое время для получения тепловой энергии стали использовать каменный уголь, а затем жидкие горючие ископаемые. Таким образом, в этот период в отношении природы человечеством был совершен новый качественный переход от «эксплуатации» только ее поверхности к «эксплуатации» недр Земли в значительных масштабах (С. В. Клубов, Л. Л. Прозоров, 1993).

Третий этап, начавшийся в первой четверти XX в., связан с современной научно-технической революцией. Он характеризуется преобразованием производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. Это не только развитие атомной энергетики и атомной промышленности, но и поиск нетрадиционных источников энергии, развитие химической промышленности, в том числе производство полимеров, композиционных и иных материалов с заданными свойствами, неизвестными в природе, комплексная автоматизация производства, широкое применение информационно-вычислительной и микропроцессорной техники, использование широкого спектра электронных устройств, создание новых видов транспорта и связи, освоение новой лазерной, плазменной и мембранной технологий, развитие биотехнологии, широкое использование Космоса в интересах производства, связи, целенаправленный поиск месторождений полезных ископаемых и разработка комплекса мер по охране окружающей среды.

В конце XX в. многие традиционные ресурсы человеческого прогресса утратили свое первостепенное значение. Главным ресурсом научно-технического прогресса и социально-экономического развития мирового сообщества становится информация. Хорошо налаженная сеть информационно-вычислительных систем и компьютеров сегодня играет такую же роль, какую в свое время сыграли электрификация, телефонизация, радио и телевидение. Информация не только влияет на ускорение развития науки и техники, но и играет огромную роль в процессах обеспечения общественного порядка, культурного общения людей и охраны окружающей среды. Информация - это неисчерпаемый ресурс мирового сообщества. Согласно И. И. Юзвишину (1996), информация - всеобщий бесконечный законно процесс фундаментальных отношений, связей, взаимодействий и взаимозависимостей энергии, движения, массы, микро- и макроструктур Вселенной. Необходимость в обработке резко возросших информационных потоков выявила определенные ограничения возможностей человеческой психики. Они стали преодолеваться в результате изобретения и широкого применения электронных кибернетических устройств (компьютеров).

На каждом этапе взаимодействия с природой человечество во все возрастающих размерах использовало ее как объект добычи и приобретения материальных ценностей и удовлетворения своих материальных потребностей. Разногласия между природой и человеком, или, как принято называть эти конфликты, экологические кризисы, начались задолго до неолитической революции. Причиной возникновения одного из первых в истории человечества экологических кризисов послужила неразумная деятельность первобытного человека, которая вызвала ускоренное вымирание и исчезновение многих крупных млекопитающих позднего палеолита. Мамонты, мастодонты, бизоны, овцебыки и другие крупные животные были в то время главным объектом охоты (И. П. Герасимов, 1985; М. И. Будыко, 1977). В последующие годы уничтожение животных и вырубка лесных массивов происходили во все возрастающих размерах. Это не только обширная и красиво обставленная охота ассирийских царей на слонов, медведей, кабанов и страусов в бассейне р. Евфрат, но и также многочисленные, часто масштабные охоты на крупных млекопитающих, вырубка лесов на склонах гор в странах Средиземноморья (Греция, Италия). Начиная с 1600 г. по настоящее время человеком истреблено более 160 видов и подвидов птиц, и еще 400 видам угрожает полное исчезновение. Уничтожено более 100 видов млекопитающих, и еще 225 видам также грозит полное исчезновение (С. В. Клубов, Л. Л. Прозоров, 1993).

Первобытный человек обладал орудием огромной уничтожающей силы - огнем. Классическим примером истребления лесов и возникновения пустынных ландшафтов является пустыня Сахара. Одной из причин гибели государства Майя в Новом Свете считают истощение земель в результате применения подсечно-огневой системы земледелия. Земледелие речных цивилизаций повлекло за собой глубокое видоизменение ландшафтов. Уже в начале V тысячелетия до н.э. в Месопотамии стали проводиться ирригационные и мелиоративные работы. В III тысячелетии до н. э. аналогичные работы проводились в Китае и Индии, во II и I тысячелетиях до н.э. - в долине Амударьи. Это привело к тому, что развивавшееся земледелие ухудшало состояние природных ландшафтов. Античные цивилизации опустошили природные ресурсы Средиземноморья, а крупнейшие античные войны и крушение великих империй способствовали деградации почвенного покрова и развитию эрозии. По свидетельству некоторых экологов, только по вине человека на земном шаре в общей сложности было потеряно около 5 млн. км2 культурных земель.

Деградация природной среды усилилась в глубокой древности с возникновением, дальнейшим развитием и усовершенствованием горного дела. Уже в VII веке до н. э. в Греции стали разрабатывать свинцово-серебряные рудники, причем глубина некоторых шахт нередко достигала 100 м. Поражает масштабность горных выработок, произведенных на заре палеолита. Они располагаются на территории Нидерландов. В толщах меловых пород имеются включения разнообразных по форме и размерам кремниевых конкреций. Именно они служили объектом добычи. Рядом с первобытными шахтами добытые кремниевые конкреции расщепляли и из них изготовляли кремниевые орудия труда и оружие. В своеобразных первобытных мастерских было обнаружено более 500 тыс. заготовок каменных топоров. Все это свидетельствует о том, что в раннем палеолите велись целенаправленные поиски и добыча определенного вида каменного сырья. Скорее всего добыча каменного сырья на первобытной шахте производилась не одно столетие. С XIII в. в Европе, а затем и в других странах для проходки горных выработок стали применять порох. А это ускорило деградацию природной среды в местах добычи. С одной стороны, отходы от добычи и переработки да и сам порох загрязняли ручьи и реки, а с другой - вокруг мест добычи росли отвалы пустых пород.

Однако кроме негативных воздействий на природную среду имеются и положительные стороны развития горного дела. Большой толчок для развития металлургии дал повсеместный переход от использования древесного угля к применению каменного. Разработки угольных месторождений в XVII в. в Англии поистине спасли многие лесные массивы от полной вырубки. Но огромнейшие по площади открытые карьеры угольных месторождений стали во все возрастающих размерах наносить большой ущерб ландшафтам и подземным водам.

Исторически так сложилось, что до сих пор сосуществуют и противостоят друг другу различные представления о взаимоотношении человека и общества с окружающей средой. Это концепции природоохранной деятельности, технократического оптимизма, экологического алармизма и паритета между природой и обществом (С. В. Клубов, Л. Л. Прозоров, 1993).

Природоохранная концепция. Наблюдающееся ухудшение природной среды и, как следствие, ухудшение материального состояния человеческого общества требовали определенных противодействий. На плохое состояние природной среды, особенно лесных массивов, обратил внимание еще Петр I, который издал специальный указ об охране лесов. В самом конце XIX в. в России стала реализовываться идея защиты территорий дикой природы. Начали создаваться первые заповедники и заповедные территории. Уже в начале XX в. в России были предприняты попытки наладить «мировую охрану природы». При Русском географическом обществе была создана специальная так называемая Природоохранительная комиссия. Природоохранное движение возникло и в связи с тревогой научной общественности о судьбах диких животных и растений. Во главе этого движения стоял географ, антрополог, этнограф и археолог профессор Московского университета Д. Н. Анучин (1843-1923). Он понимал всю сложность взаимоотношения человека и природы, с научной точки зрения обосновал это новое направление и ввел в научный оборот термин «антропосфера». Большую роль в сохранении природы сыграли исследования, которые проводились под эгидой КЕПС (Комиссии естественных производительных сил).

В последние десятилетия XX в. противостояние и столкновения между природой и обществом стали настолько сильными, а урон, наносимый природе, настолько огромным, что и в современном обществе развернулось широкое экологическое движение. Оно, как и движение в начале XX в., ставит своей целью сохранить природу, уберечь ее от пагубного воздействия человека, техническая оснащенность которого с каждым годом увеличивается. Ярким представителем этого направления является американский ученый и убежденный оптимист Р. Дюбо. По его мнению, путь к ликвидации противоречий между человеком и природой состоит в определенном «одомашнивании» биосферы. Речь идет о сохранении природных ландшафтов в их первозданном состоянии и обеспечении жизнедеятельности всех систем биосферы только возобновляемыми ресурсами.

Реальные успехи движения за сохранение природы сводятся к разработке и применению разрозненных мероприятий по охране исчезающих видов животных и растений, превращению определенных территорий в заповедники, к сокращению вредных выбросов и отдельных загрязнений. Речь в данном случае идет об образовании заповедников и особо охраняемых территорий, которые сегодня занимают только несколько процентов земель. Но до сих пор отсутствуют системные и глобальные мероприятия, хотя разрабатываются многочисленные программы по защите или отдельных территорий, или даже отдельных частей геосфер. К их числу относятся мероприятия по предотвращению выбросов хлор- и фторсодержащих элементов (фреонов), снижению выбросов углекислого газа и целый ряд других мероприятий, связанных с выбросами антропогенных газов в атмосферу и загрязнениями водных систем.

Концепция технократического оптимизма. В основе этой концепции лежит представление о неисчерпаемости природных ресурсов, их возобновляемое и полном господстве человека над природой. Несмотря на полную очевидность негативных последствий научно-технического прогресса, когда на глазах одного-двух поколений антропогенная деградация экосистем достигла огромных масштабов и периодически перерастает из локальных кризисов в межрегиональные катастрофы, эта концепция пользуется большой популярностью. Ухудшение экологической обстановки все разрушительнее действует на огромных территориях и отражается на жизнедеятельности многочисленных экосистем. Исходя из этого часть научной общественности разных стран, осознав необходимость и неизбежность прогрессирующего использования природы во имя процветания человека, обосновала свое положительное отношение к нему.

В течение нескольких десятилетий в советской науке господствовала идея о прямом использовании природных ресурсов на благо населения. Эта идея была ориентирована на теоретическое обоснование и осуществление разработанного перспективного плана преобразования природы. Частичное осуществление данного плана вызвало локальные и региональные экологические кризисы. Примерами такого негативного преобразования являются не только проекты «регулирования стока северных и сибирских рек» путем строительства в их долинах каскада электростанций и систем крупнейших водохранилищ, но и проект переброски части стока северных рек на юг, строительство плотин и крупных водохранилищ в низовьях крупнейших сибирских рек, в частности в низовьях Оби и Енисея, которые по площади затопления намного превосходили площади любых европейских государств, и другие подобные проекты.

В то же время надо отметить и некоторые положительные стороны этого плана. Так, в планах покорения природы речь идет и о создании систем лесозащитных полос на юге европейской части России, благодаря которым удалось спасти урожаи от действия суховеев, предотвратить масштабную эрозию почв, осуществить некоторые мелиоративные работы и т. д.

Идеи преобразования природы были распропагандированы настолько широко, что даже один из зачинателей природоохранного движения в нашей стране А. Д. Арманд поддался их соблазну и стал пропагандировать идеи «конструктивного преобразования природы». Он считал возможным и даже необходимым глобальное изменение природных ландшафтов во имя блага человечества. На Земле, по его мнению, не должно быть неиспользованных территорий. Преобладающая часть, или около 90% земной поверхности, должна использоваться для производственных нужд человека. Примерно 9 % необходимо отвести под рекреации, создав в них обстановку, приближающуюся к естественной. И только 1% надо оставить под заповедники и национальные парки.

Технократические взгляды на преобразование природы и взаимодействие природы, общества и человека свойственны в основном американским ученым. Они преклоняются перед могуществом техники и подводят теоретическую базу под это.

По мнению американского ученого Д. Эллула (1974), техника подчиняется собственным законам, существуют технологические законы и закономерности, которые глубоко отличаются от природных.

Для осуществления концепции технократического оптимизма вместо прежнего подхода с лозунгом о «покорении природы» стали раздаваться новые призывы к ее преобразованию и управлению ею, которые способны привести к облагораживанию окружающей среды. И. Р. Пригожин и И. Стенгерс (1986) генезис и содержание такого технооптимизма раскрывают следующим образом: «К лейтмотиву мира, переставшего вызывать благоговейное поклонение, примешивается отзвук другого лейтмотива - господства над окружающим миром. Миром, перед которым не испытываешь благоговения, управлять легче. Любая наука об окружающем мире действует по единому теоретическому плану и низводит неисчерпаемое богатство и разнообразие явлений природы к унылому однообразию приложения общих законов, тем самым становится инструментом доминирования, а человек, чуждый окружающему миру, выступает хозяином этого мира».

Фактическое следование концепции технократического оптимизма привело к разработке и частичной реализации таких глобальных проектов, как освоение газовых месторождений на Ямале, разработка нефтяных месторождений на шельфе Баренцева моря и сахалинском шельфе, освоение крупнейших нефтяных месторождений Западной Сибири, железорудных месторождений Северного Казахстана и юга Западной Сибири, а также к разработке гигантских месторождений Курской магнитной аномалии, к строительству целлюлозно-бумажных комбинатов на Байкале и Ангаре и др.

Концепция паритета между природой и обществом

Эта концепция в настоящее время находится в стадии разработки и ее нередко называют концепцией устойчивого развития. Впервые призыв к устойчивому развитию был сформулирован на конференции по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 г. Единство природы и человека неоднократно отражалось научными разработками начиная с XVIII в., а в настоящее время это многократно подтверждается практикой. Французский зоолог Ж. Дорст (1968) писал: «Симптоматично, что человечество расходует все больше и больше энергии и средств на защиту от последствий своей же собственной деятельности, в сущности защищаясь от самого себя. Иной раз кажется, что мы живем в абсурдном мире, иначе мы бы не обратили против себя некоторые законы природы». Ж. Дорст неоднократно обращал внимание на необходимость охраны ландшафтов для обеспечения гармоничного фона жизни. Для решения проблемы надо преодолеть постоянный антагонизм между «охранителями природы» и «экономистами». Первые должны, по его мнению, смириться с тем, что для своего жизнеобеспечения человеку необходимо вести интенсивное земледелие, длительное время и глубоко преобразовывать некоторые естественные среды.

Поборникам технической цивилизации следует признать, что человек не может не считаться с биологическими законами и что рациональная эксплуатация природных ресурсов не должна преследовать цель их расхищения. По мнению Ж. Дорста, только достигнув истинного взаимоотношения между экономистами и биологами, можно прийти к здравому решению проблемы и обеспечить рациональное развитие человечества в полной гармонии с законами природы.

Сторонники гармоничного развития природы и общества считают совершенно недостаточным и в корне ошибочным мнение сторонников концепции технократического оптимизма о том, что только одного процента нетронутой заповедной территории Земли вполне достаточно для существования человечества. Основатель Римского клуба А. Печчеи предлагает территорию земной поверхности разделить в следующей пропорции: 80% оставить на долю природы, 10% - на сельское хозяйство и 10% - на долю урбанизированных промышленных комплексов. Среди других предложений большую поддержку находит мнение разделить всю поверхность Земли на три равные части. Одну оставить за природой, другую - за сельским хозяйством и остальную отдать урбанизированным территориям -промышленным комплексам и населенным пунктам.

В настоящее время в перечне основных экологических проблем доминирующей как в глобальном, так и в региональном плане остается проблема загрязнения. Это не только загрязнение воздушной и водной среды, но и изменения глобального и регионального климата, истощение озонового слоя.

В 1991 г. была опубликована книга «Сохранение Земли. Стратегия устойчивой жизни», в подготовке которой принимали участие более 300 представителей разных стран со всех континентов. В данной работе предлагается оригинальное определение понятия «устойчивое развитие». Это - «улучшение качества жизни людей, проживающих в пределах несущей емкости поддерживающих экосистем. Устойчивая экономика - продукт устойчивого развития, она поддерживается ресурсной базой и развивается путем адаптации и через развитие знания, организацию, техническую эффективность и мудрость».

В заключение отметим, что в последней четверти XX в. мировое научное сообщество все большее внимание обращает на такие проблемы, как разрушение экосистем, выявление их роли в биосфере, приходит к осознанию необходимости сохранения биоразнообразия экосистем, рассматривает проблемы пределов роста и устойчивого развития, синэнергически изучает биосферу и геосферу Земли в целом как системы и одновременно в их взаимной связи и действии. Указывает на необходимость смены взглядов на разумность и осторожность действий по отношению к природе, а также рассматривает существующие технологии только как один из элементов решения экологических проблем и устойчивого развития (К. С. Лосев, 2001).

Во взаимодействии человека с природой выделяют три неравновеликих этапа: этап ручного производства с применением естественных источников энергии, этап машинного производства с применением искусственных источников энергии и этап автоматизированного производства с применением искусственных способов получения и использования информации. Экологические кризисы начались с момента возникновения человеческой цивилизации и усиливались по мере возникновения и усиления мощи государств, развития промышленности и науки. В настоящее время существуют четыре группы концепций взаимодействия человека, природы и общества: природоохранная концепция, концепция технократического оптимизма, концепция экологического алармизма и концепция паритета между природой и обществом. Все концепции имеют как положительные, так и отрицательные стороны. Большую роль в природоохранной политике сыграли исследования Римского клуба и особенно серия докладов супругов Медоуз. Ими даны три сценария развития природной среды, каждый из которых заканчивается кризисной ситуацией, за которой может последовать катастрофическое развитие событий. В настоящее время все большее внимание привлекает концепция паритета между природой и обществом, которая иногда именуется «устойчивым развитием», хотя было бы правильнее назвать ее гармоничным развитием.

Часто наука идет вразрез с религией и "бытовым" знанием. Наука предлагает человеку действительно хорошо разобраться в изучаемом явлении и получить качественные и проверенные данные. Поговорим немного о науке экологии.

Предмет изучения экологии

Что изучает экология? Экология - это особый раздел общей биологии. Она изучает взаимодействие живых организмов, их приспособление к жизни друг с другом. Также в экологии изучается характер связи и зависимости живых существ от условий их существования.

Известно, что в ходе эволюции самые приспособленные виды выживают с помощью того, что умеют адаптировать себя к условиям окружающей среды. Этот закон выживания касается абсолютно всех живых организмов без исключения. Теорию естественного отбора создал и разработал Чарльз Дарвин.

Виды науки экологии

Экология охватывает большой круг вопросов. Прежде всего, изучению подвергаются факторы среды и комплексы этих факторов. Дается ответ на вопрос о том, каким образом какие-то элементы среды могут влиять на жизнь вида и к каким приемам адаптации они приводят. В качестве основных факторов выделяют такие, как физико-химический (температура, свет, влажность, осадки, ветер, почва и т. д.), биотический фактор (влияние организмов и видов друг на друга), антропогенный (влияние человеческой деятельности на жизнь природы). Вот что изучает экология.

Второй блок науки экологии занимается изучением популяций растений и животных. Популяции определяют как некую группировку особей одного вида, которые живут на одной территории и используют ее ресурсы. Также особи обладают одним органическим строением и биологическими свойствами.

И третий раздел экологии называют биоценология. Этот раздел занимает очень важное место в экологии. Он занимается изучением целых растительных и животных сообществ. Эти большие образования состоят из популяций разных видов.

Жизнь и внешний облик любого животного определяют условия пребывания, в которых животное оказывается. Все разнообразие форм жизни на Земле сформировалось благодаря разным местам обитания. Скажем, крот не нуждается в хорошем зрении, так как он живет под землей. Ему, скорее, лучше подойдут хорошие обонятельные способности. А вот обитателям неба, например, орлам, просто необходим острый глаз, способный видеть жертву с расстояния в несколько километров. Таким образом, в небе нужны крылья, ну а под землей - гладкая шерсть, которая может легко скользить в почве. Вот что изучает экология.

Деятельность экологов

Ну а чем занимаются сами ученые-экологи? Основная площадка их деятельности - это сама природа. Экологи выбираются в экспедиции, где исследуют все интересующие их факторы. Они изучают жизнь растений и животных в различных условиях, плотность и характер заселения видами разных территорий, пытаются выделить закономерности влияния факторов среды на животных и растения, проводят количественные расчеты, детально изучают популяции и большие сообщества. Несомненно, им есть чем заняться. Обычно экспедиции могут достигать нескольких месяцев по времени проведения. Но зачастую, и этого очень мало, чтобы успеть изучить все, что нужно.

Техническое оснащение экологов поразит фантазию даже самых ярых поклонников шпионских и детективных фильмов. На их вооружении находятся самолеты, вертолеты, автомобили повышенной проходимости, различные высокоточные приборы замера синтеза растений, термометры, действующие на расстоянии, эхолокаторы, радиотрекеры, приборы ночного видения и многое-многое другое. Вот что изучает экология.

Наука экология занимает важнейшее место в системе всех естественно научных направлений знания. Данные, которые получены экологами, могут использоваться в целях повышения качества жизни нашей планеты в целом. Таким образом, экология позволяет понять нашу планету, законы ее природы и роль влияния человека на Землю. Насколько мы портим или, наоборот, улучшаем жизнь нашей родной планеты? Вот на какой вопрос может ответить экология.

Экология как наука. Значение экологии как науки

Экология (от греческого οικος – дом, обиталище и λόγος – учение) – наука о взаимоотношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей их неорганической средой (средой обитания), о связи в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем, условиях развития и равновесия этих систем. Инструментами этого познания являются наблюдение, проведение опытов, выдвижение теорий, объясняющих явления. Отношения между человеком и природой также являются предметом изучения экологии.

Первоначально же предложенный Эрнестом Геккелем в 1866 году данный термин звучал так: экология - это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды… Одним словом, экология - это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование. Это определение Э. Геккеля написано в те времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.

Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых организмах. Живые организмы могут изучаться на различных уровнях, начиная от отдельных атомов и молекул и кончая популяциями, биоценозами и биосферой в целом. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, философия.

Экология изучает взаимосвязи:

· между организмами (включают пищевые и непищевые взаимосвязи);

· между организмами и средой их обитания;

· взаимосвязи внутри экосистем.

Соответственно, структура классической биоэкологии включает аутэкологию (экологию отдельных организмов), демэкологию (экологию популяций и видов), синэкологию (экологию сообществ организмов).

Как известно, в настоящее время науки претерпевают как бы два взаимно противоположных процесса. С одной стороны, происходит их дифференциация - науки распадаются на множество специализированных направлений, а с другой стороны, - интеграция - многие научные исследования проводятся на стыке наук, на стыке различных направлений возникают новые науки. Эти процессы не обошли стороной и экологию.

Итак, определим уже названные разделы биоэкологии:

· аутэкология - изучает взаимоотношения отдельной особи (представителей вида) с окружающей ее (их) средой; определяет пределы устойчивости и предпочтения вида по отношению к различным экологическим факторам;

· демэкология - изучает взаимоотношения популяций с окружающей их средой, изучает демографию и ряд других характеристик популяций в свете их отношений с окружающей средой;

· синэкология - исследует биотические сообщества и их взаимоотношения со средой: формирование сообществ, их энергетику, структуру, развитие и т.д.

На стыке экология и других научных дисциплин (медицины, педагогики, юриспруденции, химии, технологии, агрономии и так далее) рождаются новые научные направления. В широком смысле слова экология выходит за рамки чисто биологической отрасли знаний.

В экологии выделяют экологию различных систематических групп (экология грибов, экология растений, экология млекопитающий и т.д.), сред жизни (суши, почвы, моря и т.п.), эволюционную экологию (связь эволюции видов и сопутствующих экологических условий), ряд прикладных направлений (медицинская, сельскохозяйственная, лесохозяйственная, водохозяйственная, эколого-экономические науки) и многие другие направления.

Особо следует отметить такой раздел как социальная экология - то есть экология человеческого сообщества, изучающая взаимоотношение социума и Природы.

После того как мы дали определение экологии, наверное, будет полезным развести экологию и некоторые другие науки и понятия, которые часто смешиваются, и все это создает невообразимую путаницу.

К экологии иногда неверно относят ряд дисциплин. Так, природопользование и охрана природы не являются разделами экологии. Другое дело, что в последнее время стало ясно, что нельзя организовывать природопользование и охрану природу, не применяя экологических методов и не используя экологическое знание. Только знание о взаимосвязи природных объектов, об устойчивости природных систем может определить возможные механизмы взаимодействия с ними. Этим и объясняется справедливый всеобщий интерес к экологии как науке о взаимосвязях живых организмов и окружающей их среды.

В настоящее время экология распалась на ряд научных отраслей и дисциплин, подразделяемых в соответствии с:

· размерами объектов изучения: аут(о)экология (организм и его среда), популяционная, или демэкология (популяция и ее среда), синэкология (экосистема и ее среда), ландшафтная экология (крупные геосистемы с участием живого и их среда), глобальная экология, или мегаэкология (учение о биосфере Земли;

· отношением к предметам изучения: экология микроорганизмов, экология грибов, экология растений, экология животных, экология человека, сельскохозяйственная экология, промышленная экология, общая экология;

· средами и компонентами: экология суши, экология пресных водоемов, экология морская, экология Крайнего Севера, экология высокогорий, экология химическая;

· подходом к предмету: аналитическая экология, динамическая экология;

· фактором времени: историческая, эволюционная.

Загрязнение атмосферы имеет два аспекта: воздействие на состояние экосистем и на здоровье человека. Первое определяется выбросом парниковых газов (углекислого газа и метана), возникающих в результате разрушения биоты, а также диоксидов серы, вызывающих кислотные дожди, второе - выбросом в атмосферу вредных веществ и пылевых частиц. В связи с сокращением объема производства в России наблюдается снижение выбросов СО2. Оставаясь крупнейшим потребителем ископаемого топлива, по этим выбросам Россия находится на третьем месте в мире (вклад России в мировую эмиссию составляет порядка 7%) после США (22%) и Китая (12%).

Процедура пространственного усреднения делает существенными еще два аспекта. Во-первых, в разрезе водохозяйственных сезонов не должна быть существенной диспропорция колебаний гидрологических характеристик в разных частях бассейна реки, где расположены водопользователи. Если, например, основная часть бассейна расположена в умеренной зоне с превалирующим стоком в период весеннего половодья, а водопользователи в верховьях рек ориентируются на летний сток, обусловленный таянием питающих реку ледников, то методика также станет неприменимой. Во-вторых, режим потребностей в воде ведущих водопользователей также не может иметь очевидные диспропорции в разрезе водохозяйственных сезонов. Последнее требование выглядит несколько существеннее остальных, поскольку для многих крупных бассейнов страны характерна неравномерность социально-экономического развития разных их частей. Наконец, последним существенным предположением методики является возможность для всех водопользователей принять некоторую средневзвешенную обеспеченность полезной водоотдачи, что также не всегда выполняется для бассейнов крупных рек с разнообразным многоотраслевым водопользованием.

Формирование ландшафта города как жизненной среды людей имеет два аспекта: создание благоприятных санитарно-гигиенических условий и пространственная организация различных видов деятельности (труда, быта, отдыха и т. д.).

Экология, как и всякая другая наука, имеет два аспекта. Один - это стремление к познанию ради самого познания, и в этом плане на первое место ставится поиск закономерностей развития природы, а также их объяснение; другой - применение собранных знаний для решения проблем, связанных с окружающей средой. Все возрастающее значение экологии объясняется тем, что ни один из вопросов огромной практической важности в настоящее время нельзя решить без учета связей между живыми и неживыми компонентами природы.

При одновременном осаждении солями железа, обычно Fe2, следует учитывать два аспекта, которые могут повлечь за собой невозможность контроля концентрации кислорода в химико-биологическом реакторе и чрезмерную турбулентность, возникающую в результате аэрации.

Человек одновременно является продуктом и творцом своей среды, которая дает ему физическую основу для жизни и обеспечивает интеллектуальное, моральное, общественное и духовное развитие, поэтому для человеческого благосостояния и осуществления основных прав людей, включая и право на жизнь, важное значение имеют два аспекта - природная среда и та, которую создал человек.

Наличие проблемы - критического рассогласования между желаемым положением и реальным - является фактором, активизирующим усилия менеджмента. Существуют два аспекта определения проблемы. Согласно первому проблемой считается ситуация, когда поставленные цели не достигнуты. Во втором случае в качестве проблемы рассматривают потенциальную возможность. Проблема трансформируется в мотив для деятельности организации и ее менеджеров.

В комплекс мероприятий данного назначения входят перебазирование лесозаготовок и лесоперерабатывающих предприятий в много лесные районы, ликвидация перерубов в малолесных районах, сокращение потерь древесины при сплаве и перевозках и др. Для сохранения численности и популяционно-видового состава лесов необходимо также проведение в достаточных объемах лесовосстановительных работ с целью восстановления лесов до состояния климакса, улучшение их состава, дальнейшее развитие сети лесных питомников и разработка методов выращивания леса на специальных плантациях. Обычно выделяют два аспекта, связанных с охраной растительного мира: 1) охрана редких и исчезающих видов флоры и 2) охрана основных растительных сообществ.

В комплекс мероприятий данного назначения входят перебазирование лесозаготовок и лесоперерабатывающих предприятий в многолесные районы, ликвидация перерубов в малолесных районах, сокращение потерь древесины при сплаве и перевозках и др. Для сохранения численности и популяционно-видового состава лесов необходимо также проведение в достаточных объемах лесовосстановительных работ с целью восстановления лесов до стадии климакса, улучшение их состава, дальнейшее развитие сети лесных питомников и разработка методов выращивания леса на специальных плантациях. Обычно выделяют два аспекта, связанных с охраной растительного мира: 1) охрана редких и исчезающих видов флоры и 2) охрана основных растительных сообществ.

Условия и ресурсы 1 среды - взаимосвязанные понятия. Они характеризуют среду обитания организмов. Условия среды обычно определяют как экологические факторы, оказывающие влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ.

Экологические факторы очень многообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Условно все факторы среды подразделяются на три основные группы.

Абиотические факторы - это факторы неживой природы, прежде всего климатические: солнечный свет, температура, влажность, и местные: рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т.д. Эти факторы могут влиять на организмы прямо, то есть непосредственно, как свет или тепло, либо косвенно, как например, рельеф, который обуславливает действие прямых факторов - освещенности, увлажнения, ветра и пр.

Антропогенные факторы - это все те формы деятельности человека, которые воздействуют на естественную природную среду, изменяя условия обитания живых организмов, или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных.

Биотическая среда - часть экосистемы, которая состоит из групп организмов, отличающихся друг от друга по способу питания: продуценты, консументы, дедритофаги и редуценты.

Продуценты (producentis - производящий) с помощью фотосинтеза 2 создают органическое вещество и выделяют в атмосферу кислород. К ним относятся зеленые растения(трава, деревья), синезеленые водоросли и фотосинтезирующие бактерии.

Консументы (consumo - потребляю) питаются продуцентами или другими консументами. К ним относятся звери, птицы, рыбы и насекомые.

Детритофаги (detritus - истертый, phagos - пожиратель) питаются отмершими растительными остатками и трупами животных организмов. К ним относятся дождевые черви, крабы, муравьи, жуки-навозники, крысы, шакалы, грифы, вороны и др.

Редуценты (reducentis - возвращающий) - разрушители (деструкторы) органического вещества. К ним относятся бактерии и грибы, которые в отличие от детритофагов разрушают мертвое органическое вещество до минеральных соединений. Эти соединения возвращаются в почву и снова используются растениями для питания.

Двигательная активность - не только особенность высокоорганизованной живой материи, но и в наиболее общей форме-форме движения материи - необходимое условие самой жизни.

Если ребенок ограничен в этой естественной потребности, его природные задатки постепенно утрачивают свое значение. Бездеятельность губит, и душу, и тело! Ограничение двигательной активности приводит к функциональным и морфологическим изменениям в организме и снижению продолжительности жизни. Природа не прощает пренебрежение ее законами.

Движение является одним из главных условий существования животного мира и прогресса в его эволюции. От активности скелетной мускулатуры зависит резервирование энергетических ресурсов, экономное их расходование в условиях покоя и как следствие этого- увеличение продолжительности жизни.

В ряду факторов сохранения и укрепления здоровья ведущая роль принадлежит физической культуре, разнообразным средствам повышения двигательной активности.

Высокий уровень физической и умственной работоспособности людей, занимающихся физическими упражнениями, сохраняется значительно дольше, чем у незанимающихся. Снижение активной двигательной деятельности пагубно сказывается на здоровье. В первую очередь оно способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний, приводит к нарушению обмена веществ. Физические упражнения предупреждают атеросклеротические изменения в сосудах, уменьшают риск заболевания ишемической болезнью сердца.

Способность противодействовать изменениям внутренней среды организма, которыми сопровождается выполнение физических упражнений, является специфическими свойствами тренированного организма. Вместе с тем, физические упражнения повышают и естественную, защитную устойчивость организма: человек обретает надежную способность активно бороться с болезнетворными агентами внешней среды.

Забота о сохранении здоровья и увеличении продолжительности жизни, необходимость освоения территорий с экстремальными условиями, например с суровым климатом, повышение нервно-эмоционального и физического напряжения в спортивной деятельности ставят перед наукой ряд новых задач. Возникают комплексные проблемы адаптации организма человека к различным условиям деятельности и продолжительности полноценной жизни.

Физиологические механизмы адаптации человека, сформировавшиеся в процессе его длительной эволюции, не могут изменяться такими же темпами, как научно-технический прогресс. Вследствие этого может возникнуть конфликт между измененными экологическими условиями и природой самого человека. Поэтому разработка не только теоретических, но и практических основ, изучение механизмов адаптации человека к различным резко меняющимся экологическим факторам приобретают исключительное значение.

Адаптация целостного организма к новым условиям среды, в том числе к высоким физическим нагрузкам, обеспечивается не отдельными органами, а скоординированными в пространстве и времени и соподчиненными между собой специализированными функциональными системами.

Экологическая ниша

Для понимания различного вида существующих связей в экосистемах и обусловленности механизмов их функционирования важно познакомиться с одним из основополагающих понятий экологии - экологической нишей.

Каждый вид или его части (популяции, группировки различного ранга) занимают определенное место в окружающей их среде. Например, определенньш вид животного не может произвольно менять пищевой рацион или время питания, место размножения, убежища и т. п. Для растений подобная обусловленность условий выражается, например, через светолюбие или тенелюбие, место в вертикальном расчленении сообщества (приуроченность к определенному ярусу), время наиболее активной вегетации. Например, под пологом леса одни растения успевают закончить основной жизненный цикл, завершающийся созреванием семян, до распускания листьев древесного полога (весенние эфемеры). В более позднее время их место занимают другие, более теневыносливые растения. Особая группа растений способна на быстрый захват свободного пространства (растения-пионеры), но отличается низкой конкурентной способностью и поэтому быстро уступает свое место другим (более конкурентоспособным) видам.

Приведенные примеры иллюстрируют экологическую нишу или отдельные ее элементы. Под экологической нишей понимают обычно место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, или, как говорят, жизненный статус, включающий отношение к факторам среды, видам пищи, времени и способам питания, местам размножения, укрытий и т. п. Это понятие значительно объемнее и содержательнее понятия «местообитание». Американский эколог Одум образно назвал местообитание «адресом» организма (вида), а экологическую нишу - его «профессией». На одном местообитании живет, как правило, большое количество организмов разных видов. Например, смешанный лес - это местообитание для сотен видов растений и животных, но у каждого из них своя и только одна «профессия» - экологическая ниша. Так, сходное местообитание, как отмечалось выше, в лесу занимают лось и белка. Но ниши их совершенно разные: белка живет в основном в кронах деревьев, питается семенами и плодами, там же размножается и т. п. Весь жизненный цикл лося связан с подпологовым пространством: питание зелеными растениями или их частями, размножение и укрытие в зарослях и т. п.

Если организмы занимают разные экологические ниши, они не вступают обычно в конкурентные отношения, сферы их деятельности и влияния разделены. В таком случае отношения рассматриваются как нейтральные.

Вместе с тем в каждой экосистеме имеются виды, которые претендуют на одну и ту же нишу или ее элементы (пищу, укрытия и пр.). В таком случае неизбежна конкуренция, борьба за обладание нишей. Эволюционно взаимоотношения сложились так, что виды со сходными требованиями к среде не могут длительно существовать совместно. Эта закономерность не без исключений, но она настолько объективна, что сформулирована в виде положения, которое получило название «правило конкурентного исключения». Автор этого правила эколог Г. Ф. Гаузе. Звучит оно так: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения и т. п.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу. Иногда, например, чтобы снять острые конкурентные отношения, одному организму (животному) достаточно изменить время питания, не меняя самого вида пищи (если конкуренция возникает на почке пищевых отношений), или найти новое местообитание (если конкуренция имеет место на почве данного фактора) и т. п.

Из других свойств экологических ниш отметим, что организм (вид) может их менять на протяжении своего жизненного цикла. Наиболее яркий пример в этом отношении - насекомые. Так, экологическая ниша личинок майского жука связана с почвой, питанием корневыми системами растений. В то же время экологическая ниша жуков связана с наземной средой, питанием зелеными частями растений.

С экологическими нишами в значительной мере связаны жизненные формы организмов. К последним относят группы видов, часто систематически далеко отстоящие, но выработавшие одинаковые морфологические адаптации в результате существования в сходных условиях. Например, сходством жизненных форм характеризуются дельфины (млекопитающие) и интенсивно передвигающиеся в водной среде хищные рыбы. В условиях степей сходными жизненными формами представлены тушканчики и кенгуру (прыгуны). В растительном мире отдельными изненными формами представлены многочисленные виды деревьев, занимающие в качестве нити верхний ярус, кустарники, су­ществующие под пологом леса, и травы - в напочвенном покрове.

Наиболее эффективный способ коррекции процесса адаптации - это оптимизация самой начальной стадии. Это такие пути.

1. Поддержание исходного высокого функционального состояния организма (как физического, так и эмоционального).

2. Соблюдение ступенчатости при адаптации к новым условиям (природно-климатическим, производственным, временным), а также при переключении с донного вида деятельности на другой, т.е. постепенное вхождение в новую среду и в любой труд. Соблюдение этого условия позволяет включаться без перенапряжения физиологическим системам организма и тем самым обеспечить оптимальный уровень работоспособности. Такая стратегия способствует сохранению ресурсов организма, уменьшению платы за адаптацию.

3. Организация режима труда, отдыха, питания с учетом не только возрастных и половых особенностей человека, но и природно-климатических (сезоны года, температурный режим, содержание кислорода в атмосфере) условий.

4. Необходимое для обеспечения долговременной адаптации человека в экстремальных условиях поддержание не только достаточно высокого уровня физического состояния, но и характера социально значимой мотивации и сохранения здорового морального климата в коллективе.

Научно-техническая революция двадцатого столетия многократно увеличила способность человека воздействовать на природную среду. К сожалению, это воздействие нередко носит разрушительный характер, что приводит к огромному экономическому ущербу, ухудшению благосостояния и здоровья людей.

В конечном счете, все экологические проблемы прямо или косвенно оказывают влияние на физическое и нравственное здоровье человека. Экологическим исследованиям принадлежит большая роль в профилактике различных заболеваний.

Постоянными атрибутами современной жизни людей, проживающих в промышленно развитых странах, является не только нервно-психическое напряжение, которое они испытывают в процессе повседневной деятельности, но и воздействие на их организм факторов физической, химической и биологической природы, в частности таких, как загрязнение атмосферы и воды, химизация сельского хозяйства. Диапазон компенсанторно-приспособительных способностей и резервных возможностей человека не измеряется альтернативой - здоровье или болезнь. Между здоровьем и болезнью располагается целый ряд промежуточных состояний, указывающих на особые формы приспособления, близкие то к здоровью, то к заболеваемости и все же не являющиеся ни тем и ни другим.

Для адаптации к окружающей среде человек должен двигаться очень активно, ведь движение играет большую роль в социально-биологическом процессе.

Становление человека происходило в условиях высокой двигательной активности, которая была необходимым условием его существования, биологического и социального процесса. Тончайшая сработанность всех систем организма формировалась в процессе эволюции на фоне активной двигательной деятельности. Недостаточность движений в современном обществе - социальный, а не биологический феномен. Спорт способствует формированию популяризации людей, более устойчивых к воздействию издержек цивилизации: малоподвижного образа жизни, увеличение агрессивных агентов среды обитания. В процессе эволюции на Земле выжили только те популяции, у которых генетическая устойчивость к физическим нагрузкам оказалась более высокой. Можно сказать поэтому, что физические нагрузки в эпоху НТР являются фактором, элиминируного отбора. При этом обычные рекомендации по рационализации сводятся к использованию малоинтенсивных форм двигательной активности. Их полезность не вызывает сомнений, однако сила тренирующего воздействия на основные системы жизнеобеспечения, и в первую очередь на сердечно-сосудистую систему, у них оказывается недостаточной. Физические нагрузки, оказывающие мощное тренирующие воздействие на все системы жизнеобеспечения, являются важнейшим фактором эволюции человека на современном этапе его развития. Они способствуют формированию популяции, степень устойчивости которых к агрессивным факторам внешней среды повышается.

С появлением на Земле человека разумного получила развитие новая форма адаптации к факторам внешней среды. Принципиальным ее отличием от адаптации в животном мире явилось сознательное управление ее содержанием с помощью достижений общечеловеческой культуры. Средства физической культуры - физические упражнения, различной интенсивности, естественные силы природы, гигиенические факторы- стали важными средствами повышение адаптивных возможностей человека, совершенствование его социальной и биологической природы.

Биосфера

Биосфера – это среда нашей жизни, это та природа, которая нас окружает, о котором мы говорим в разговорном языке. Человек – прежде всего – своим дыханием, проявлением своих функций, неразрывно связан с этой «природой», хотя бы он жил в городе или в уединенном домике.

В. И. Вернадский.

Биосфера (греч. bios – жизнь, sphaira – шар, сфера) – сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека.

Жизнь находится повсюду: в воздухе, воде, земле. Наша планета – дом для миллиардов форм жизни, от простейших микроорганизмов до человека разумного. И все мы, вместе, оказываем сильное влияние на жизнедеятельность планеты. Экология – это наука, изучающая особенности взаимодействия всех живых существ, сообществ и то, как они влияют на окружающую среду.

Что такое экология

Понятие об экологии, в современном мире, имеет намного большее значение, чем на ранних этапах развития научного направления. Ошибочно полагать, что основная задача науки – решение вопросов, связанных с охраной природы. Подобное смещение легко объясняется, пагубным влиянием человеческой жизнедеятельности на окружающую среду.

Есть два совершенно разных понятия экологии, как науки, об окружающей среде:

• Ecological – относится к экологии;
• Environmental - относится к окружающей среде.

Изначально, Эрнстом Геккелем существовала чётко обозначенная область биологических знаний. Однако, внимание общественности, к вопросам экологии, привело к тесной связи экологии с другими науками. Теперь экология общая и объединяет в себе биологические, естественные и гуманитарные науки.

История

Как отдельное направление научных исследований, экология начала зарождаться в середине двадцатого века. Раньше она считалась лишь частью биологии. Её основоположником стал немецкий естествоиспытатель и ярый сторонник теории Дарвина – Э. Геккель.

Формированию экологии, как отдельного направления для изучения, поспособствовали одновременно два фактора:

• Увеличение роста населения планеты;
• В начале двадцатого века научно-технический прогресс начал усиленно развиваться.

Развитая промышленность начала пагубно сказываться на состоянии окружающей среды, из-за увеличения потребляемых ресурсов. Численность людей начала превышать поголовья других живых существ. В отличие от человека, их численность начала стремительно уменьшаться. Человеческий комфорт стал приоритетом, а научно-технический прогресс позволил людям обустраивать своё местообитание в любой местности.

Такое положение вещей губительно повлияло на состоянии природы. Появилась острая необходимость в изучении экологии, как науки. Исследование экологических факторов и взаимосвязей с окружающей средой всех живых существ необходимо, чтобы остановить вымирание. Таким образом, экология стала неотделима от других наук .

Основа общих исследований экологического направления - это изучение взаимодействий объектов, организованных на биосферном, видовом, биоцентрическом и организменном уровнях с окружающей средой. Из общей экологии выделяют несколько главных отделов:

1. Демэкология – изучает экологию популяций, природные механизмы, влияющие на численность и плотность живых организмов. Исследует допустимые границы изъятия разных популяций и видов.
2. Аутэкология – исследует экологию живых организмов, виды, их индивидуальные связи с окружающей средой и в составе общих видовых групп.
3. Синэкология изучает экологию сообществ, экосистемные и популяционные взаимодействия с окружающей средой, биогеоценозные механизмы и структуру.

Образно, экологию можно описать как науку, изучающую взаимодействия неживой и живой природы . Это область изучения систем уровнем выше, чем один отдельный организм. Основные объекты исследований:

• Биосфера – распространение жизни на планете;
• Популяция – относящиеся к одному или нескольким сходным видам групп организмов и обитающих на определённой территории;
• Экосистема – исследования совокупности популяций на исследуемой территории (биотическое сообщество) и среду обитания.

Связь природы с человеком специфична. Люди имеют разум, который позволяет осознать своё предназначение и место на планете. С древних времён, человечество задавалось вопросами о своей роли в мире. Будучи частью природы , люди основали среду обитания – человеческую цивилизацию. Однако путь развития, выбранный человечеством, вступал в противоречия с окружающим миром, пагубно отражаясь на состоянии природы. Однако, современный уровень развития человеческой цивилизации, привёл людей к осознанию своих ошибок: бездумная эксплуатация природных ресурсов угрожает существованию человечества. И экология предлагает пути решения этой проблемы.

Экологическая проблема достигла общепланетарных масштабов и привела к необходимой экологизации. Это учёт экологических требований и законов, для деятельности человека во всех науках.

Экология связывает биологические и физические явления, создавая мост между науками общества и естественными науками. В отличие от дисциплин линейной структуры, экология развивается по горизонтали, включая вопросы из разных дисциплин.

Проблемы взаимодействия общества и природы можно решить только объединив вместе несколько аспектов:

• Экономические;
• Географические;
• Социальные;
• Технологические.

Но ни одна современная наука, кроме экологии, не может справиться с этой задачей. Так как, только она является интегрированным направлением, направленным на совершенствование взаимодействий.

Современная экология, выйдя из несамостоятельного биологического отдела, переросла в междисциплинарную науку. Нарушив границы классической биологии и естествознания, экология приобрела собственную мировоззренческую составляющую. Принципы науки связаны с биологией, философией и культурой.

Все экологические исследования проводятся в природных условиях и делятся на две категории: лабораторные и полевые. Которые также разделить на несколько категорий:

Среда обитания

Все, что нас окружает, живые и неживые объекты – всё это окружающая среда . Собственная окружающая среда – это всё, что мы видим и не видим (воздух) вокруг себя. Отдельные детали окружающей среды постоянно изменяются, но основная её часть неизменна. Тело человека – окружающая среда для бактерий.

Чтобы понять влияние экологических факторов на живые организмы, нужно увидеть взаимосвязь среды обитания и жизни живых объектов. Природные нашей планеты являются местом обитания для различных видов животных и растений. Именно из среды обитания живые организмы получают всё необходимое для полноценной жизнедеятельности .

Благодаря разнице условий существования, в разных средах обитания, у различных организмов выработался ряд специфических морфологических, физиологических и поведенческих различий. Это позволяет им приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям их среды обитания.

В основе экологии большое значение уделяется различным экологическим факторам. Это элементы среды обитания и условия среды обитания, влияющие на адаптационные способности живых организмов. Выделяют три группы экологических факторов:

Именно человеческая деятельность вызывает серьёзные сдвиги в биогеоценозах. Одним видам это благоприятствует, а другие – губит. Поэтому основная экологическая проблема – влияние антропогенных факторов.

Если не решить основную антропогенную проблему, планету ждут кислотные дожди, загрязнение, истощение озонового слоя, деградация и эрозия почвы. Вина за все эти события возложена на деятельность человека. Его бездумное вмешательство в природные процессы приводит не только к загрязнению планеты, но и к её уничтожению.

Пагубное влияние человека на окружающую среду

Кроме взаимоотношений между природой и живыми организмами, экология также занимается решением вопросов, связанных с загрязнением окружающей среды. На научном языке наш окружающий мир называется биосфера. Загрязнением называется процесс попадания в биосферу веществ, пагубно воздействующих на места обитания живых организмов. Однако, не только токсические вещества могут навредить нашей планете. Кроме твёрдых, газообразных и жидких веществ, в биосферу попадают различные вредоносные энергии. Например: излучения, звуки, шумы. Загрязнения окружающей среды разделяют на два вида. Классификация которых производится по происхождению.

Антропогенное загрязнение – вина человека. Считается самым опасным , ведь современная наука до сих пор не нашла эффективных способов нейтрализации влияния человека на окружающий мир. Такие загрязнения имеют огромные масштабы, затрагивая не только атмосферу, но и почву, воду. Человеческая цивилизация оставила след своей жизнедеятельности даже в околоземном космическом пространстве. Если не развивать экологию, как науку, человечество будет неизбежно приближаться к всемирной экологической катастрофе.

Природные загрязнения – происходят без вмешательства человека и устраняются естественным путём.

Изучение экологии как науки, экологических факторов имеет большое значение, для человеческой цивилизации. Загрязнение окружающей среды влияет не только на животные сообщества. Человек, как часть природы также страдает от экологических проблем. Загрязнённые воздух , вода и почва негативно сказываются на последующих поколениях. С самого рождения они вынуждены употреблять вредные химические консерванты, которые накапливают аллергены в организме. Поэтому нет ничего удивительного в том, что в последние годы участились случаи аллергических приступов и увеличилось количество больных с бронхолегочными нарушениями. Большая часть пациентов – дети.

Всемирная статистика заболеваний не радует. Замечен усиленный рост заболеваний , связанных с иммунодефицитом. Поэтому экологические проблемы набирают всё большую и большую значимость. Если пренебрегать ответственностью за окружающий нас мир – человечество может закончить своё существование, как и многие другие вымершие виды.

Экология - это наука об отношениях растительных и животных организмов или их сообществ между собой и окружающей средой. Термин “экология”, образованный из двух греческих слов: ойкос - дом, жилище, родина и логос - наука, был предложен немецким биологом Э.Геккелем в 1869г. и обозначает буквально “изучение собственного дома” или “наука о местообитании”.

Как самостоятельная наука экология сформировалась в ХХ столетии, хотя факты, составляющие ее содержание, привлекали внимание человека с давних времен. В современном виде экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук (биология, геология, физика, химия, генетика и др.).

Огромное значение экологии стали понимать совсем недавно, когда ввиду усиливающегося антропогенного воздействия на природную среду со всей очевидностью возникла проблема сохранения жизни на нашей планете, сохранения человеческой цивилизации. Нельзя бездумно относиться к природе, безжалостно ее эксплуатировать! Человеческое общество может жить и развиваться только находясь в гармонии с природой. Для этого необходимо знать, как устроена и функционирует природа, как она реагирует на вмешательство человека.

Экология тесно связана с другими биологическими науками - зоологией и ботаникой. В момент становления этих наук основное внимание исследователей было сосредоточено на систематике и строении организмов. Но уже в первых сочинениях по флоре описание каждого вида растения стало сопровождаться указанием мест произрастания. В изучении фауны также пришли к тому, что образ жизни животного взаимосвязан с условиями его обитания. Очевидно, что большинство этих сведений относится и к экологии.

Экология изучает организацию жизни на трех уровнях. Первый уровень относится к отдельным растениям и животным - особям . Любая особь находится под влиянием различных условий окружающей среды и испытывает их воздействие. Одними из главных условий являются климатические - температура, влажность, освещенность и др. Кроме того, для наземных животных, особенно обитателей почвы, и растений важную роль играют физические и химические свойства почвы. Для водных организмов особенное значение приобретают физические и химические свойства воды как среды обитания.

Раздел экологии, в котором исследуется взаимодействие отдельного организма со средой обитания (образ жизни, поведение, взаимодействие с отдельными элементами окружающей среды и др.), носит название аутэкологии (от греческого аутос - сам).

В реальной жизни, однако, ни один организм не существует вне связи с другими, себе подобными организмами, т.е. особями того же вида. Как правило, организмы существуют в виде особых группировок - популяций (от латинского - популус - народ, население). Взаимодействие организмов в популяции приводит к тому, что у нее появляются собственные свойства, отличные от свойств отдельных особей. Под влиянием многих внешних условий (параметров окружающей среды, качества и количества пищи и др.) популяции меняют численность во времени и пространстве, приобретают свойства накапливать и расходовать вещество и энергию, им свойственны более сложные реакции на изменения среды, чем реакции индивидуума.

Раздел экологии, изучающий взаимоотношения между организмом и средой обитания на уровне популяций, носит название демэкологии или популяционной экологии .

Но и популяция изолированно существовать не может, поскольку нуждается в энергии, веществе, пространстве и других жизненных ресурсах. Поэтому популяция обязательно вступает во взаимоотношения с другими популяциями: популяция хищного животного черпает энергию от популяции травоядного, популяции могут бороться за пространство, пищу и т.п. Однако они могут и помогать друг другу: почвенные животные, перерабатывая мертвое растительное вещество, увеличивают плодородие почвы, насекомые участвуют в опылении растений, некоторые растительноядные животные обеспечивают перенос семян растений, способствуя их размножению. Таким образом, популяции не могут существовать друг без друга. Стабильность природной системы во времени поддерживается взаимодействиями между всеми ее живыми и неживыми составляющими.

В природе совместно обитающие популяции различных организмов всегда образуют определенное единство, называемое сообществом или биоценозом (от греческого биос - жизнь и ценоз - общее). Занимаемое сообществом природное жизненное пространство называется биотопом (от греческого биос - жизнь и топос - место). Сообщество - это довольно устойчивое биологическое образование, поскольку обладает способностью к самоподдерживанию своих природных свойств и видового состава. Устойчивость сообщества определяется не только устойчивостью входящих в него популяций, но и особенностью взаимодействия между ними.

Комплексное изучение сообществ является предметом еще более сложного раздела экологии - синэкологии (от греческого син - вместе) или экологии сообществ .