Arah ekologi klasik dan baru. Arah utama penelitian lingkungan

Dalam ekologi, sesuai dengan tingkat organisasi makhluk hidup, bagian-bagian dibedakan secara objektif yang mempelajari dunia organik pada tingkat individu (organisme), populasi, spesies, biocenosis, ekosistem (biogeocenosis) dan biosfer (Gambar 1.2).

Gambar 1.2 - Tingkat organisasi materi (menurut N.I. Nikolaykin, 2004)

Baru-baru ini, sudah menjadi kebiasaan dalam ekologi untuk membedakan bagian-bagian tergantung pada objek biologis tertentu (ekologi tumbuhan, ekologi hewan, ekologi mikroorganisme), lingkungan, habitat organisme (ekologi darat, ekologi danau, laut, ekologi tanah, hidrosfer), tingkat organisasi makhluk hidup. Ekologi manusia adalah salah satu cabang ekologi. Ada dua arah penting dalam ekologi manusia. Salah satunya terkait dengan pengaruh lingkungan alam dan komponennya terhadap sistem antropologi (semua tingkat struktural umat manusia, semua kelompok manusia dan individu), yang lainnya berasal dari kebutuhan untuk mempelajari konsekuensi dari aktivitas antropogenik.

Ekologi modern mencakup bidang-bidang berikut (Gambar 1.3). Struktur ekologi modern meliputi:

– ekologi umum (klasik), yang mempelajari interaksi sistem biologis dengan lingkungan;

– geoekologi (ekologi lanskap), yang mempelajari ekosistem (geo-ekosistem) tingkat tinggi, hingga dan termasuk biosfer; minat geoekologi difokuskan pada analisis struktur dan fungsi lanskap (kompleks alami peringkat geografis), hubungan komponen biotik dan inert (abiotik, mati) penyusunnya, pengaruh masyarakat terhadap komponen alami;

- ekologi global, yang mempelajari hukum umum fungsi biosfer sebagai sistem ekologi global;

- ekologi sosial, yang menganggap hubungan dalam sistem "masyarakat - alam";

– ekologi terapan, mempelajari mekanisme dampak manusia pada biosfer, cara mencegah dampak negatif dan konsekuensinya, mengembangkan prinsip penggunaan sumber daya alam secara rasional. Itu didasarkan pada hukum, aturan dan prinsip ekologi dan pengelolaan alam.

Gambar 1.3 - Struktur ekologi modern

Salah satu arah ekologi modern adalah ekologi ekonomi yang terkait dengan penggunaan sumber daya alam. Ekologi teknik berhasil berkembang, menyelesaikan masalah penghapusan konsekuensi negatif dari intervensi manusia dalam komunitas alami.

Dengan segala keragaman dalam ekologi modern, tiga cabang dapat dibedakan: ekologi umum (ekologi klasik), geoekologi, dan ekologi terapan.

Ekologi klasik mempelajari sistem biologis, yaitu.

terlibat dalam studi tentang dunia organik pada tingkat individu, populasi, spesies, komunitas. Dalam hal ini, ada:

– autekologi(ekologi individu) - (dari bahasa Yunani autos - dirinya sendiri) - menetapkan batas keberadaan individu (organisme) di lingkungan, mempelajari reaksi organisme terhadap pengaruh faktor lingkungan. Autekologi menganggap organisme hidup yang terpisah sebagai sistem kehidupan - tumbuhan, hewan, atau mikroorganisme. Istilah "autekologi" diperkenalkan oleh ahli botani Swiss K. Schreter pada tahun 1896;

– demoekologi(ekologi populasi) - (dari bahasa Yunani demo - orang) - mempelajari kelompok alami individu dari spesies yang sama - populasi, kondisi pembentukannya, hubungan intrapopulasi, dinamika populasi;

– eidekologi(ekologi spesies) - (dari bahasa Yunani. eidos - gambar, penampilan) - mempelajari spesies sebagai tingkat organisasi alam hidup tertentu. Ke arah ini, penelitian ilmiah belum cukup dilakukan;

– sinekologi(ekologi komunitas) - (dari bahasa Yunani sin - bersama-sama) - mempelajari hubungan populasi berbagai spesies tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme, interaksinya dengan lingkungan. Istilah ini diperkenalkan oleh K. Schroeter pada tahun 1902.

Ekologi sebagai dasar ilmiah untuk konservasi alam dan merupakan bagian integral dari disiplin ilmu teknologi.

Tugas, metode ekologi sebagai ilmu

Ekologi (dari bahasa Yunani oikos - rumah, tempat tinggal, logos - pengetahuan, pengajaran) adalah ilmu yang mempelajari kondisi keberadaan organisme hidup dan hubungan antara organisme dan lingkungan tempat mereka tinggal. Istilah "ekologi" diusulkan oleh ahli biologi Jerman Ernest Haeckel pada tahun 1866. Di bawah ekologi, ia memahami jumlah pengetahuan yang berkaitan dengan alam.

Bagian utama ekologi, dasarnya adalah ekologi umum, yang mempelajari pola umum hubungan antara organisme hidup dan lingkungan. Subjek studi ekologi umum adalah objek dari tingkat organisasi organismik, populasi-spesies, biocenotic dan biosfer dalam interaksinya dengan lingkungan. Dalam hal ini, bagian utama ekologi berikut dibedakan:

♦ ekologi organisme (autekologi), yang mempelajari hubungan individu dari individu atau kelompok individu dari spesies yang sama dengan lingkungan;

♦ ekologi populasi (demekologi), yang tugasnya mempelajari struktur dan dinamika populasi spesies tertentu (mekanisme pengaturan jumlah organisme, kepadatan optimal, tingkat pemindahan yang dapat diterima, dll.);

♦ ekologi komunitas, atau biocenologi (sinekologi), yang mempelajari hubungan populasi, komunitas dan ekosistem dengan lingkungan, struktur dan mekanisme fungsi biogeocenosis.

Selain itu, ekologi diklasifikasikan menurut objek dan lingkungan studi tertentu. Misalnya membedakan ekologi tumbuhan, hewan, ekologi mikroorganisme.

Dalam beberapa tahun terakhir, arah baru telah dibentuk - keamanan lingkungan - ini adalah keadaan perlindungan lingkungan alam dan kepentingan vital seseorang dari kemungkinan dampak negatif dari kegiatan ekonomi dan lainnya, keadaan darurat alam dan buatan manusia, keadaan darurat mereka konsekuensi (UU "Tentang Perlindungan Lingkungan").

Ekologi, sebagai ilmu, didasarkan pada berbagai cabang biologi (fisiologi, genetika, biofisika, zoologi, botani, dll.) Dan dikaitkan dengan ilmu lain (misalnya fisika, kimia, geografi, psikologi, pedagogi, hukum). Berdasarkan arahan di atas, maka tugas ekologi beragam:

1. Mempelajari pengaruh lingkungan terhadap struktur, kehidupan dan perilaku organisme.

2. Studi keteraturan dalam organisasi kehidupan, termasuk yang berkaitan dengan dampak antropogenik pada sistem alam.

3. Studi mekanisme ekologi adaptasi terhadap lingkungan.

4. Mempelajari proses yang terjadi di biosfer untuk menjaga stabilitasnya.

5. Penciptaan dasar ilmiah untuk eksploitasi sumber daya alam secara rasional, meramalkan perubahan alam di bawah pengaruh aktivitas manusia dan pengelolaan proses yang terjadi di biosfer

Arah ekologi klasik dan baru.

Struktur ekologi modern meliputi:

– ekologi umum (klasik), yang mempelajari interaksi sistem biologis dengan lingkungan;

- ekologi global, yang mempelajari hukum umum fungsi biosfer sebagai sistem ekologi global;

- ekologi sosial, yang menganggap hubungan dalam sistem "masyarakat - alam";

Ekologi klasik mempelajari sistem biologis, yaitu mempelajari dunia organik pada tingkat individu, populasi, spesies, dan komunitas. Dalam hal ini, ada:

- autekologi (ekologi individu) - (dari bahasa Yunani autos - sendiri) - menetapkan batas keberadaan individu (organisme) di lingkungan, mempelajari reaksi organisme terhadap pengaruh faktor lingkungan. Autekologi menganggap organisme hidup yang terpisah sebagai sistem kehidupan - tumbuhan, hewan, atau mikroorganisme.

- demoekologi (ekologi populasi) - (dari bahasa Yunani demo - orang) - mempelajari kelompok alami individu dari spesies yang sama - populasi, kondisi pembentukannya, hubungan intrapopulasi, dinamika populasi;

- eidekologi (ekologi spesies) - (dari bahasa Yunani. eidos - gambar, penampilan) - mempelajari spesies sebagai tingkat tertentu dari organisasi alam yang hidup. Ke arah ini, penelitian ilmiah belum cukup dilakukan;

– synecology (ekologi komunitas) – (dari bahasa Yunani sin – bersama-sama) – mempelajari asosiasi populasi berbagai spesies tanaman, hewan, dan mikroorganisme, interaksinya dengan lingkungan. Istilah ini diperkenalkan oleh K. Schroeter pada tahun 1902.

Subjek dan tugas ekologi modern. Tempat ekologi dalam sistem pengetahuan.

Ekologi (dari bahasa Yunani eco-hunian, hunian, rumah, properti dan logo-konsep, doktrin, sains) adalah ilmu tentang interaksi organisme hidup dan komunitasnya satu sama lain dan dengan lingkungan.

Objek ekologi sebagian besar adalah sistem di atas tingkat organisme, yaitu studi tentang organisasi dan fungsi sistem supraorganisme: populasi, biocenosis (komunitas), biogeocenosis (ekosistem) dan biosfer secara keseluruhan. Dengan kata lain, objek utama studi ekologi adalah ekosistem, yaitu kesatuan kompleks alam yang dibentuk oleh organisme hidup dan lingkungan.

Tugas ekologi bervariasi tergantung pada tingkat organisasi materi hidup yang dipelajari. Ekologi populasi mempelajari pola dinamika dan struktur populasi, serta proses interaksi (kompetisi, predasi) antara populasi spesies yang berbeda. Tugas ekologi komunitas (biocenologi) meliputi studi tentang pola organisasi berbagai komunitas, atau biocenosis, struktur dan fungsinya (sirkulasi zat dan transformasi energi dalam rantai makanan).

Tugas teoretis dan praktis utama ekologi adalah untuk mengungkap pola umum organisasi kehidupan dan, atas dasar ini, mengembangkan prinsip-prinsip penggunaan sumber daya alam secara rasional dalam menghadapi pengaruh manusia yang terus meningkat di biosfer.

Interaksi masyarakat manusia dan alam telah menjadi salah satu masalah terpenting di zaman kita, karena situasi yang berkembang dalam hubungan antara manusia dan alam seringkali menjadi kritis: air tawar dan mineral habis, kondisi tanah, air dan udara cekungan memburuk, penggurunan wilayah yang luas terjadi, perjuangan menjadi lebih rumit dengan penyakit dan hama tanaman pertanian.

Untuk mengatasi masalah global ini dan, di atas segalanya, masalah intensifikasi dan penggunaan rasional, konservasi dan reproduksi sumber daya biosfer, ekologi menyatukan upaya ahli botani, ahli zoologi dan ahli mikrobiologi dalam pencarian ilmiah, memberikan doktrin evolusioner, genetika, biokimia dan biofisika universalitas sejati mereka.

Jika kita menggambarkan skema hierarki ilmu pengetahuan, maka pada tingkat pertama akan ada filsafat yang terbagi menjadi filsafat alam, masyarakat dan pemikiran. Ilmu lingkungan adalah di antara semua divisi pengetahuan ilmiah. Di antara ilmu alam - biologi, geoekologi, di antara humaniora - sosioekologi, di antara ilmu berpikir - neosferologi, di antara ilmu teknis - ekologi teknik. Ekologi modern, sehubungan dengan meningkatnya dampak masyarakat manusia terhadap lingkungan, adalah ilmu interdisipliner kompleks yang mempelajari masalah kompleks interaksi dengan lingkungan alam.

Sejarah pembentukan ekologi modern.

Dari langkah pertama perkembangannya, manusia terkait erat dengan alam. Itu selalu sangat bergantung pada flora dan fauna, pada sumber dayanya, dan dipaksa untuk memperhitungkan kekhasan distribusi dan gaya hidup hewan, ikan, burung, dll.

dalam sumber tertulis paling kuno yang kita kenal, tidak hanya berbagai nama hewan dan tumbuhan disebutkan, tetapi beberapa informasi tentang cara hidup mereka dilaporkan. Rupanya, penulis manuskrip ini memperhatikan perwakilan satwa liar tidak hanya karena penasaran, tetapi juga karena kesan pentingnya mereka dalam kehidupan manusia: berburu hewan dan burung liar, memancing, melindungi tanaman dari hewan berbahaya, dll.

Ilmuwan Yunani kuno memiliki pengaruh besar pada pandangan dunia ilmuwan zaman modern. Jadi, misalnya, Aristoteles dalam "History of Animals" membedakan antara hewan air dan darat, berenang, terbang, merangkak. Perhatiannya tertuju pada masalah seperti pengurungan organisme pada habitat, kehidupan soliter atau berkelompok, perbedaan nutrisi, dll. Masalah struktur dan kehidupan organisme dipertimbangkan dalam karya pemikir dan filsuf kuno seperti Theophrastus, Pliny Penatua dengan "Sejarah Alam" yang terkenal.

Penemuan menakjubkan yang melakukan perjalanan ke negara-negara yang jauh dan penemuan geografis yang hebat dari Renaisans yang dibawa bersama mereka menjadi pendorong bagi perkembangan biologi. Ilmuwan dan pelancong tidak hanya mendeskripsikan struktur eksternal dan internal tanaman, tetapi juga melaporkan ketergantungan tanaman pada kondisi pertumbuhan atau budidaya. Ahli kimia Inggris terkenal Robert Boyle adalah orang pertama yang melakukan eksperimen ekologis; ia menerbitkan hasil studi perbandingan tentang pengaruh tekanan atmosfer rendah pada berbagai hewan.

Kontribusi besar untuk pembentukan pengetahuan lingkungan dibuat oleh ilmuwan luar biasa seperti naturalis Swedia Carl Linnaeus dan penjelajah alam Prancis Georges Buffon, yang karyanya menekankan peran utama faktor iklim.

Pengamatan penting yang memengaruhi perkembangan ekologi dilakukan oleh para ilmuwan Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia selama penelitian ekspedisi yang dilakukan dari paruh kedua abad ke-18. (Krasheninnikov, Lepekhin, Pallas)

Jean Baptiste Lamarck, penulis Prancis dari doktrin evolusi pertama, memiliki pengaruh besar pada perkembangan ilmu ekologi, yang percaya bahwa penyebab terpenting dari perubahan adaptif pada organisme, evolusi tumbuhan dan hewan, adalah pengaruh lingkungan luar. kondisi. Yang juga sangat penting dalam perkembangan ekologi adalah Roulier, yang percaya bahwa alasan terpenting adaptasi hewan dan tumbuhan adalah pengaruh kondisi lingkungan.

Peran besar dimainkan oleh karya Darwin - fondasi doktrin evolusi dunia organik.

Istilah "ekologi" diciptakan oleh Ernst Haeckel pada tahun 1866. Sebagai ilmu independen, "ekologi dibentuk pada awal abad ke-20. Kontribusi besar diberikan oleh Timiryazev, Dokuchaev, Sukachev. Vernadsky menciptakan doktrin biosfer. Di paruh kedua abad ke-20 Semacam "penghijauan" ilmu pengetahuan modern sedang berlangsung. Hal ini disebabkan kesadaran akan peran besar pengetahuan lingkungan. Dalam mempelajari berbagai proses, metode eksperimental sangat membantu, pengaruh berbagai kondisi pada organisme dan reaksinya dipelajari.

Saat ini, sejumlah cabang dan disiplin ilmu dibedakan dalam ekologi: ekologi populasi, ekologi geografis, ekologi kimia, ekologi industri, ekologi tumbuhan, hewan, dan manusia.

Jadi, ekologi modern adalah ilmu pengetahuan universal, berkembang pesat, kompleks yang sangat penting secara praktis bagi semua penghuni planet kita. Ekologi adalah ilmu masa depan, dan mungkin keberadaan manusia itu sendiri akan bergantung pada kemajuan ilmu ini.

Arah utama dalam ekologi modern.

Ekologi modern mencakup bidang-bidang berikut. Ekologi modern meliputi:

– ekologi umum (klasik), yang mempelajari interaksi sistem biologis dengan lingkungan;

– geoekologi, yang mempelajari ekosistem tingkat tinggi, hingga dan termasuk biosfer; minat geoekologi difokuskan pada analisis struktur dan fungsi lanskap (kompleks alami peringkat geografis)

- ekologi global, yang mempelajari hukum umum fungsi biosfer sebagai sistem ekologi global;

- ekologi sosial, yang menganggap hubungan dalam sistem "masyarakat - alam";

Salah satu arah ekologi modern adalah ekologi ekonomi yang terkait dengan penggunaan sumber daya alam.

Ekologi klasik mempelajari sistem biologis, yaitu mempelajari dunia organik pada tingkat individu, populasi, spesies, dan komunitas. Dalam hal ini, ada:

- autekologi (ekologi individu) - menetapkan batas keberadaan individu (organisme) di lingkungan, mempelajari reaksi organisme terhadap pengaruh faktor lingkungan

- de-ekologi (ekologi populasi) - mempelajari kelompok alami individu dari spesies yang sama - populasi, kondisi pembentukannya, hubungan intra-populasi, dinamika populasi;

- eidekologi (ekologi spesies) - mempelajari spesies sebagai tingkat organisasi satwa liar tertentu.

- synecology (ekologi komunitas) - mempelajari asosiasi populasi berbagai spesies tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme, interaksinya dengan lingkungan

Bagaimana ilmu ekologi terbentuk dan berkembang?

Ekologi sebagai ilmu berakar di masa lalu yang jauh. Secara bertahap, umat manusia mengumpulkan data tentang hubungan organisme hidup dengan lingkungannya, generalisasi ilmiah pertama dibuat. Sampai tahun 60-an. abad ke-19 kelahiran dan perkembangan ekologi sebagai ilmu. Dan baru pada tahun 1886, ahli biologi Jerman Ernst Haeckel memilih pengetahuan lingkungan sebagai bidang ilmu biologi yang independen, mengusulkan namanya sendiri - ekologi. Kata "ekologi" berasal dari dua kata Yunani: oikos, yang berarti rumah, tanah air, dan logos - konsep, pengajaran. Secara harfiah, ekologi adalah "ilmu rumah", "ilmu habitat".

Pada awal abad ke-20, menjadi jelas bahwa subjek ekologi tidak hanya objek biologis, tetapi seluruh lingkungan alam dalam interaksi agregat dan aktif dari semua komponennya. Kontribusi besar untuk pembentukan ekologi modern dibuat oleh ilmuwan Rusia terbesar abad ke-20. V. I. Vernadsky. Verrnadsky Vladimir Ivanovich adalah seorang naturalis Rusia dan Soviet yang hebat asal Ukraina, pemikir dan tokoh publik abad ke-20. Untuk detail lebih lanjut, lihat: http://ru.wikipedia.org/wiki/Biosphere

DI DAN. Vernadsky (1863-1945)

Dia adalah orang pertama yang menunjukkan bahwa organisme hidup tidak hanya beradaptasi dengan kondisi alam dalam proses evolusi biologis, tetapi juga dirinya sendiri, pada gilirannya, sangat memengaruhi pembentukan penampakan geologis dan geokimia Bumi. Ilmuwan telah menciptakan doktrin dasar biosfer, lihat: http://ru.wikipedia.org/wiki/ Biosfer sebagai cangkang integral Bumi, di mana organisme hiduplah yang memastikan keberadaan biosfer.

Konsep modern "ekologi" memiliki arti yang lebih luas daripada dekade pertama perkembangan ilmu ini. Perhatian umum pada ekologi mengarah pada perluasan bidang pengetahuan (khusus biologi) yang awalnya didefinisikan dengan cukup jelas oleh Ernst Haeckel ke ilmu alam lain dan bahkan humaniora. Secara umum, ekologi dalam pengertian luas modern telah jauh melampaui ibu biologis - bioekologi. Sejak sekitar tahun 50-an. abad ke-20 ekologi mulai berubah menjadi ilmu terpadu yang mempelajari hukum keberadaan sistem kehidupan dalam interaksinya dengan lingkungan Hidup... Pada tahun 70-an, ekologi yang cepat dari ilmu alam dan sebagian besar pengetahuan manusia mulai terjadi. Setidaknya 50 cabang ekologi yang berbeda telah muncul (misalnya, ekologi khusus, geoekologi, geoinformatika, ekologi terapan, ekologi manusia; cabang-cabang ini, pada gilirannya, juga dibagi menjadi sub-sektor). Secara kondisional, arah ekologi dapat dibagi menjadi dua bagian utama - ekologi umum, atau fundamental, yang mempelajari semua alam hidup secara keseluruhan, dan ekologi sosial, yang mempelajari hubungan masyarakat manusia dengan alam. pengelolaan lingkungan rasional, perlindungan alam dan lingkungan manusia.

Menurut Anda mengapa semua orang di planet ini harus menyadari perlunya pengelolaan alam yang rasional?

Ekologi, sebagai kompleks ilmu pengetahuan, sangat erat kaitannya dengan ilmu-ilmu seperti biologi, kimia, matematika, geografi, fisika, epidemiologi, biogeokimia.

Akademisi ilmuwan terkemuka N.N. Moiseev Kegiatan N.N. Moiseev, seorang ilmuwan terkemuka di akhir abad ke-20, memiliki sejumlah kesamaan dengan kegiatan ilmiah dan sosial Akademisi A.D. Sakharov, yang berevolusi dari ilmuwan nuklir Soviet yang luar biasa menjadi tokoh publik dan aktivis hak asasi manusia yang sama luar biasanya, yang hak asasi manusia dan kebebasannya telah menjadi nilai tertinggi dan posisi sipilnya, dan seorang akademisi. N.N. Moiseev secara bertahap beralih dari perkembangan teoretis teknologi roket militer di era Soviet ke ilmu alam (matematika) dan studi kemanusiaan tentang negara dan perkiraan perkembangan biosfer dan masyarakat dalam menghadapi peningkatan dampak antropogenik dan ancaman yang akan datang. dari krisis lingkungan global. Bukan tanpa pengaruh N.V. Timofeeva-Resovskogo N.N. Moiseev mulai mempelajari biosfer sebagai satu sistem integral. Ketertarikan pada masalah filosofis dan masalah pendidikan lingkungan, di mana akademisi "melihat kunci peradaban abad mendatang", yang menginspirasi N.N. Moiseev untuk mengabdikan dirinya sepenuhnya pada masalah globalisasi dan lingkungan, ilmu politik, dan masalah sosial ekonomi di zaman kita. Setelah bertahun-tahun penelitian empiris di Pusat Komputasi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet menggunakan perhitungan matematis dampak antropogenik pada biosfer dan berdasarkan generalisasi filosofis dari interaksi antara alam, manusia dan masyarakat, N.N. Moiseev merumuskan dan memperkenalkan ke dalam sirkulasi ilmiah konsep "keharusan lingkungan", yang berarti "batas aktivitas manusia yang diizinkan, yang tidak berhak dia lewati dalam keadaan apa pun." Keharusan ini sebagai hukum, persyaratan, prinsip perilaku tanpa syarat yang bersifat obyektif, merupakan kategori dasar dan landasan arah sejarah dan filosofis baru - filosofi ekologi. Efek dari "malam nuklir" dan, sebagai akibatnya, "musim dingin nuklir", didemonstrasikan di Pusat Komputasi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet dengan pemodelan matematika dengan partisipasi langsung N.N. Moiseev, memperingatkan politisi AS dan Uni Soviet terhadap perlombaan senjata nuklir karena ketidakmungkinan menggunakan senjata nuklir, dengan mempertimbangkan konsekuensi dari penggunaan ini. Setelah itu, masalah dampak antropogenik pada biosfer dan akibatnya bagi kehidupan manusia menjadi minat ilmiah profesional N.N. Moiseev. Refleksi konstan ke arah ini memilihnya di antara ahli teori domestik di bidang ahli ekologi sosial dan filsafat lingkungan. Pendapat dan pendapat ahlinya mulai didengarkan di pemerintahan Rusia dan kalangan ilmiah asing. Perhatian para ilmuwan dan publik terhadap kepribadian N.N. Moiseev, warisan ilmiahnya dijelaskan oleh fakta bahwa dia adalah salah satu dari sedikit ilmuwan dan tokoh masyarakat Rusia terkemuka yang berhasil menggabungkan aktivitas publik aktif dan pemahaman ilmu alam, filosofis, dan sosial ekonomi yang mendalam tentang “masalah interaksi antara manusia , alam dan masyarakat, yaitu ekologi dalam pengertian modernnya, sebagai ilmu tentang rumah sendiri - biosfer dan aturan hidup manusia di rumah ini. Karya-karya besar dekade terakhir abad terakhir dan kehidupan N.N. Moiseev “Penderitaan Rusia. Apakah dia punya masa depan? Upaya Analisis Sistematis dari Masalah Pilihan” (1996), “Peradaban di Titik Balik” (1996), “Masyarakat Dunia dan Nasib Rusia” (1997), “Nasib Peradaban. The Way of Reason” (1998), “Universum. Informasi. Society” (2001) dan sejumlah lainnya membentuk esensi dari warisan ilmiahnya dan dasar filosofi ekologis, yang memberikan makna sosio-ekologis yang dalam, dengan caranya sendiri, makna humanistik baru bagi filsafat, ekologi, sejarah, ilmu politik, dan filsafat Rusia. ilmu-ilmu lain tentang masyarakat dan manusia. percaya bahwa "saat ini konsep "ekologi" paling dekat dengan pemahaman asli istilah Yunani sebagai ilmu tentang rumah sendiri, yaitu. tentang biosfer, ciri-ciri perkembangannya dan peran manusia dalam proses ini.

N.N. Moiseev (1917-2000)

Saat ini, paling sering dalam kesadaran massa orang, masalah lingkungan direduksi, pertama-tama, menjadi masalah perlindungan lingkungan. Dalam banyak hal, pergeseran makna ini disebabkan oleh konsekuensi yang semakin nyata dari pengaruh manusia terhadap lingkungan, tetapi konsep ekologi ("terkait dengan ilmu ekologi") dan lingkungan ("berkaitan dengan lingkungan" perlu dipisahkan ”).

Hukum ekologi yang paling umum dirumuskan oleh ahli ekologi Amerika Barry Commoner (1974) dalam bentuk fiksi bebas, berupa kata-kata mutiara.

Hukum pertama orang biasa.

Semuanya terhubung dengan segalanya. Ini adalah hukum tentang segala sesuatu yang hidup dan anorganik di biosfer. Dia menarik perhatian kita pada hubungan universal antara proses dan fenomena di alam, memperingatkan seseorang terhadap dampak gegabah pada masing-masing bagian ekosistem. Perusakan ekosistem (seperti drainase rawa, penggundulan hutan, polusi air, dan lainnya) dapat menyebabkan konsekuensi yang tidak diinginkan

Hukum kedua orang biasa.

Semuanya harus pergi ke suatu tempat. Ini adalah undang-undang tentang kegiatan ekonomi manusia, yang limbahnya harus dimasukkan ke dalam proses alami tanpa mengganggu siklus alami zat dan energi, tanpa menyebabkan kematian ekosistem.

Hukum Ketiga Rakyat Biasa.

Alam "tahu" lebih baik. Ini adalah undang-undang tentang pengelolaan alam yang wajar, yaitu dilakukan hanya atas dasar pengetahuan tentang hukum alam. Kita tidak boleh lupa bahwa manusia juga merupakan spesies biologis, bahwa dia adalah bagian dari alam, dan bukan tuannya. Artinya tidak mungkin untuk "menaklukkan" alam, perlu menjaga keutuhannya, seolah-olah bekerja sama dengannya. Selain itu, kita akan ingat bahwa sains tidak memiliki informasi lengkap tentang banyak mekanisme berfungsinya proses alam. Artinya, pengelolaan alam tidak hanya harus dibuktikan secara ilmiah, tetapi juga sangat bijaksana.

Hukum Keempat Rakyat jelata. Tidak ada yang diberikan secara gratis. Ini juga merupakan hukum tentang penggunaan sumber daya alam secara rasional. Ekosistem global adalah satu kesatuan, di mana semua transformasi materi dan energi tunduk pada ketergantungan matematis yang ketat. Oleh karena itu, seseorang harus membayar dengan tenaga untuk pengolahan limbah tambahan, dengan pupuk untuk meningkatkan hasil panen, dengan sanatorium dan obat-obatan untuk memperburuk kesehatan manusia, dll.

Pria itu dengan bangga menyebut dirinya Homo sapiens, yang, seperti yang Anda ketahui, berarti Homo sapiens. Namun, apakah interaksinya dengan alam masuk akal saat ini? Manusia mampu dan harus menyadari tanggung jawabnya yang besar untuk semua yang hidup di Bumi. Itulah tujuannya: pelestarian kehidupan di planet ini. Tugas utama zaman kita adalah menjaga kesehatan dan integritas seluruh sistem "alam-manusia". Tugas ini hanya dalam kekuatan seluruh umat manusia. Kita memiliki planet yang sama, dan seseorang berkewajiban untuk memastikan koeksistensi dan perkembangan (ko-evolusi) dengan semua yang hidup di dalamnya. N.N. Moiseev menulis bahwa masa depan umat manusia ditentukan oleh banyak keadaan. Namun, dua menonjol di antara mereka.

Pertama: orang harus mengetahui hukum perkembangan biosfer, mengetahui kemungkinan penyebab degradasinya, mengetahui apa yang "diizinkan" orang dan di mana garis fatal yang tidak boleh dilewati seseorang dalam keadaan apa pun. Dengan kata lain, ekologi - lebih tepatnya, totalitas ilmu-ilmu yang ada, harus mengembangkan Strategi dalam hubungan antara Alam dan manusia, Strategi ini harus dimiliki oleh semua orang.

Cara perilaku orang N.N. Moiseev menyebut ko-evolusi Alam dan masyarakat. Konsep ini identik dengan perkembangan masyarakat yang sejalan dengan hukum perkembangan biosfer. Kondisi yang diperlukan untuk ini adalah kesadaran masyarakat tentang keadaan sebenarnya, menghilangkan kemungkinan ilusi dan pendidikan lingkungan.

Sekarang mereka banyak berbicara dan menulis tentang perlunya mendidik budaya ekologis manusia. Bagaimana Anda memahami arti konsep "budaya ekologis"?

Keadaan kedua, yang tidak kalah pentingnya, yang tanpanya tidak ada artinya berbicara tentang masa depan umat manusia, adalah kebutuhan untuk membangun tatanan sosial di planet ini yang dapat menerapkan sistem pembatasan ini, syarat kedua ini sudah berlaku untuk lingkup kemanusiaan. Implementasinya akan membutuhkan upaya khusus dari masyarakat dan organisasi barunya.

V.I. memperingatkan tentang hal yang sama. Vernadsky pada awal abad ke-20. Dia berbicara dengan cemas tentang fakta bahwa suatu hari akan tiba saatnya ketika orang harus bertanggung jawab atas perkembangan lebih lanjut dari Alam dan manusia. Waktu seperti itu telah tiba.

Untuk menciptakan masyarakat yang mampu memikul tanggung jawab seperti itu, aturan yang ketat dan sejumlah larangan harus dipatuhi - yang disebut keharusan lingkungan. Konsep itu diusulkan dan dikembangkan oleh N.N. Moiseev. Keharusan ekologis memiliki prioritas tanpa syarat untuk melestarikan satwa liar, keanekaragaman spesies planet ini, melindungi lingkungan dari polusi berlebihan yang tidak sesuai dengan kehidupan. Pengenalan keharusan lingkungan berarti bahwa beberapa jenis aktivitas manusia dan tingkat dampak manusia terhadap lingkungan secara keseluruhan harus dibatasi dan dikendalikan secara ketat.

Deforestasi tropis

Dengan demikian, umat manusia dihadapkan pada kebutuhan mendesak untuk menemukan cara perkembangannya, yang melaluinya dimungkinkan untuk mengoordinasikan kebutuhan manusia, aktivitasnya yang giat dengan kemungkinan biosfer.

Mengapa semua orang di planet ini perlu mempelajari dasar-dasar ekologi?

Ini karena beratnya masalah global, ketergantungan keadaan alam pada setiap penghuni planet ini, serta pertumbuhan informasi yang cepat, pengetahuan yang cepat usang.

Sebagai N.N. Moiseev, “penegasan pendidikan, yang didasarkan pada pemahaman yang jelas tentang tempat manusia di Alam, sebenarnya adalah hal utama yang harus dilakukan umat manusia dalam dekade mendatang” (1). Moiseev N.N. Memikirkan masa depan, atau mengingatkan siswa saya akan perlunya kesatuan tindakan untuk bertahan hidup // Dalam buku: Moiseev N.N. Penghalang Abad Pertengahan. – M.: Tydex Ko, 2003.- 312 hal. (Perpustakaan jurnal "Ekologi dan Kehidupan").

Peluang apa yang Anda lihat dalam kehidupan sehari-hari Anda untuk mengikuti prinsip keharusan ekologis?
Pikirkan mengapa penerapan larangan dan larangan lingkungan hidup menghadapi hambatan yang signifikan di masyarakat?

Beberapa ilmuwan dan jurnalis menunjukkan bahwa baru-baru ini di Rusia konsep "ekologi" dan segala sesuatu yang berhubungan dengannya ternyata telah didiskreditkan. Kemunduran kondisi habitat dan masalah lingkungan yang serius, secara paradoks, secara bertahap kehilangan relevansinya dalam kesadaran publik, mereka berhenti menggairahkan dan mengganggu orang. Apa yang bisa menjadi alasan tren ini?

Selama bertahun-tahun, seseorang mendengar bahwa dia hidup dalam kondisi yang tidak hanya kritis, tetapi secara praktis "tidak sesuai dengan kehidupan", ketika malapetaka menunggunya di setiap langkah, hal ini sering menimbulkan ketidakpedulian. Itu muncul sebagai reaksi alami terhadap informasi yang sudah dikenal. Ini diperburuk oleh fakta bahwa perubahan drastis terjadi tanpa disadari oleh setiap orang (atau orang tersebut tidak menyadarinya). Semuanya terjadi di suatu tempat "tidak di sini" dan "tidak bersamanya".

Seberapa cerdas liputan media tentang isu-isu lingkungan?

Seringkali, masalah lingkungan disajikan sebagai informasi yang acak, terpisah-pisah, bias, dan seringkali kontradiktif yang secara teratur diberikan media kepada kita, dan reaksinya berubah menjadi kebingungan dan minat yang lamban (katakanlah, apa yang mereka bicarakan lagi?). Dan setelah mendengarkan berita berikutnya, Anda dapat dengan tenang mengabaikannya dan kembali ke aktivitas sehari-hari, tanpa memikirkan fakta bahwa masalah lingkungan tidak hanya terjadi di suatu tempat yang jauh.

Sikap media terhadap isu lingkungan seringkali kurang serius dan bijaksana. Berikut penggalan percakapan dengan tamu program televisi "Masalah Lingkungan Saat Ini" ilmuwan lingkungan T. A. Puzanova. Ini hanya sebagian kecil dari percakapan dengan tamu program televisi "Masalah Lingkungan Saat Ini" ilmuwan lingkungan T. A. Puzanova.
Video 1.

Reaksi pembawa acara yang nakal dan ceroboh cukup khas untuk menggambarkan sikap media dan sebagian besar penduduk terhadap liputan masalah lingkungan.

Publikasi tentang topik lingkungan biasanya muncul secara bergelombang - sehubungan dengan bencana, sehubungan dengan tanggal lingkungan, sehubungan dengan protes, dll. Katakanlah tentang tragedi Chernobyl, sebagai aturan, setahun sekali: pada peringatan bencana, atau sehubungan dengan masalah sosial likuidator kecelakaan (2) Orekhova I. "Masalah lingkungan di bidang informasi" : lihat: http://www.index.www.org.ru/journal/12/orehova.html

Mari kita menarik kesimpulan.

Dalam lebih dari 100 tahun perkembangannya, ekologi telah menjadi salah satu ilmu modern yang paling relevan. Selama periode ini, sebagai akibat dari aktivitas ekonomi manusia, planet kita, dalam sejumlah parameter lingkungan utama, telah melampaui batas variabilitas alami yang terjadi selama setengah juta tahun terakhir. Perubahan yang sekarang terjadi belum pernah terjadi sebelumnya dalam ruang lingkup dan kecepatan.
Video 2.

Ekologi memungkinkan tidak hanya menilai skala bencana yang mengancam Bumi, tetapi juga mengembangkan rekomendasi dan aturan yang akan membantu menghindarinya. Ekologi adalah ilmu yang diarahkan ke masa depan, bertujuan untuk mentransfer Alam, rumah kita bersama kepada anak cucu dalam keadaan sedemikian rupa sehingga segala sesuatu yang diperlukan untuk kehidupan manusia dilestarikan di dalamnya.

Untuk ini, pengembangan ekologi lebih lanjut dan pendidikan lingkungan yang luas dari orang-orang di seluruh dunia menjadi penting.

Topik: Mata pelajaran, tugas dan masalah ekologi sebagai ilmu (2 jam)

Tahu: Mengubah hubungan antara manusia dan alam dengan perkembangan kegiatan ekonomi; masalah lingkungan modern; Mengubur hukum Commoner; metode penelitian ekologi.

Mampu: Menentukan tempat seseorang sebagai organisme biologis di alam liar, menilai konsekuensi intervensi manusia yang tidak masuk akal dalam keseimbangan yang ada di alam.

1 Konsep ekologi

2 Komponen utama ekologi

3 Materi ekologi

4 Metode dasar ekologi

D\z: 1 Hwang T.A., Hwang P.A. Seri "Fundamentals of Ecology" "pendidikan kejuruan menengah" - Rostov n\D: "Phoenix", 2003-256 hlm., hlm. 5-8 baca

2 Kriksunov E. A., Pasechnik E, A, "Ekologi" kelas 10-11: Buku teks untuk lembaga pendidikan - edisi baru - M. "Drofa", 2000-256s. , hlm. 3-15, baca

1. Istilah "ekologi", dari bahasa Yunani eikos - rumah, wadah, logos-ilmu, yang secara harfiah berarti "ilmu rumah"

Ekologi adalah ilmu yang mempelajari pola hubungan antara organisme dan habitatnya, hukum perkembangan keberadaan biogeocenosis sebagai kompleks interaksi komponen hidup dan tidak hidup di berbagai bagian biosfer.

Ekologi terkait erat dengan disiplin biologi lainnya: - zoologi

Botani

Geografi binatang

Etologi

(perilaku hewan)

2. Komponen utama ekologi:

1 faktor alam

2 populasi

3 ekologi populasi - studi tentang kehidupan populasi individu, menentukan penyebab perubahannya.

4 biocenosis (komunitas) - pembentukan biologis yang berkelanjutan, karena memiliki kemampuan untuk mempertahankan sifat alami dan komposisi spesiesnya sendiri di bawah pengaruh eksternal yang disebabkan oleh perubahan biasa dalam iklim dan faktor lainnya.

5 ekologi komunitas

6 biotope - ruang alami hidup yang ditempati oleh suatu komunitas

7 ekosistem - biotope bersama dengan komunitas di mana interaksi yang stabil antara unsur-unsur hidup dan tidak hidup dipertahankan untuk waktu yang lama. Batas antar ekosistem menjadi kabur. Ini adalah objek independen - ia memiliki semua yang diperlukan untuk keberadaannya.

8 Biosfer - totalitas semua ekosistem Bumi. Ini adalah proses yang sangat kompleks. Semua organisme hidup saling berhubungan erat satu sama lain dan dengan lingkungannya, yang terdiri dari unsur-unsur alam mati.

9 Ekologi global - studi tentang biosfer.

10 Ekologi manusia - menempatkan seseorang di pusat perhatian.

Telah terbukti bahwa penggunaan sumber daya alam oleh seseorang yang sama sekali tidak mengetahui hukum alam sering kali menimbulkan akibat yang parah dan tidak dapat diperbaiki. Ilmuwan menyatakan bahwa sebagian besar perairan negara itu terancam polusi. Suasana tercemar dan kondisi kehidupan yang terganggu di sebagian besar kota besar dan sekitarnya

Bahkan sekarang, di beberapa daerah di negara ini, penduduk tidak begitu peduli dengan perlindungan alam melainkan dengan pemulihan kondisi kehidupan normal.

Oleh karena itu, dasar-dasar ekologi sebagai ilmu tentang rumah kita bersama - Bumi, harus diketahui oleh setiap orang di planet ini. Pengetahuan tentang dasar-dasar ekologi akan membantu membangun kehidupan Anda secara wajar baik untuk masyarakat maupun individu.

3. Subyek kajian ekologi:

1 Fisiologi organisme individu in vivo

2 Perilaku organisme individu

3 Kesuburan

4 Kematian

5 Migrasi

6 Hubungan internal

7 Hubungan antarspesies

8 Aliran energi

9 Perputaran materi

4. Metode dasar ekologi

1 Pengamatan lapangan

2 Eksperimen dalam kondisi alami

3 Pemodelan proses dan situasi yang terjadi pada populasi dan biocenosis menggunakan teknologi komputer.

4Pemodelan matematika

5 Kuantifikasi fenomena yang dipelajari dan diprediksi, yang memungkinkan peramalan ilmiah.

PERTANYAAN KONTROL:

Untuk mengontrol pengetahuan dasar tentang topik No. 1 dan tes mandiri:

1 Apa yang dipelajari ekologi?

2 Ekologi. Mengapa kata ini, yang hingga saat ini hanya diketahui oleh ahli biologi, kini menjadi dikenal secara universal?

3. Apa peran ekologi saat ini?

4. Mengapa perlu mempelajari ekologi?

5. Bagaimana hubungan manusia dan lingkungan?

6. Bagaimana hubungan antara manusia dan alam berubah dengan perkembangan peradaban manusia?

7. Saat ekologi muncul sebagai ilmu. Dengan apa itu terhubung?

8. Mengapa ekologi begitu penting sekarang?

9 Siapa yang menciptakan istilah "noosfer", apa artinya?

10. Arah ilmiah apa dalam ekologi yang Anda ketahui?

11. Apa hubungan antara ekologi dan pelestarian alam?

DAFTAR TUGAS KERJA MANDIRI SISWA SETELAH MEMPELAJARI TOPIK №1.

1. Berikan contoh dampak positif dan negatif aktivitas manusia terhadap lingkungan alam di wilayah kita.

2. Berdasarkan materi pelajaran sejarah dan biologi, buatlah cerita tentang hubungan antara manusia primitif dan alam.

KONSEP LINGKUNGAN:

(ingat dan bisa jelaskan)

Ekologi

Lingkungan

Habitat

Ekologi komunitas

Ekosistem

populasi

Biocenosis

Noosfer

Ekologi geografis

Ekologi populasi

ekologi industri

Ekologi kimia

Ekologi tumbuhan, hewan, manusia.

"DASAR EKOLOGI"

TOPIK “LINGKUNGAN SEBAGAI KONSEP LINGKUNGAN. FAKTOR LINGKUNGAN. KESESUAIAN ANTARA ORGANISME DAN HABITATNYA". (2 jam)

Pengetahuan: Istilah "faktor lingkungan", "kondisi keberadaan". Hukum tindakan faktor lingkungan yang optimal dan terbatas, ambiguitas faktor dan efek timbal baliknya pada tubuh, ketentuan utama teori evolusi paralel dan konvergen Ch.Darwin.

Keterampilan: Menentukan efek optimal dan terbatas dari faktor Freda, memberikan contoh adaptasi organisme terhadap kondisi kehidupan yang berbeda, membedakan antara beragam bentuk kehidupan tumbuhan dan hewan.

1 lingkungan sebagai konsep ekologi

2 faktor lingkungan

3 kondisi lingkungan

Pekerjaan rumah:

1 Kriksunov E.A., Pasechnik V.V., Ekologi kelas 10-11, Buku teks untuk lembaga pendidikan umum-edisi ke-4-M. Halaman 18-12, baca.

2. Khvan T.A., Khvan P.A., Dasar-dasar ekologi, seri "Pendidikan kejuruan menengah", - Rostov N / D: "Phoenix", 2003.-256s.: hlm. 8-12, baca.

1 Permukaan bumi adalah tanahnya, airnya dan segala sesuatu di sekitarnya, ini adalah ruang udara yang dihuni oleh biosfer organisme hidup (atau wilayah kehidupan)

Biosfer itu sendiri adalah produk alami dari evolusi Bumi. Materi hidup memainkan peran besar dalam pembentukan planet kita. VM sampai pada kesimpulan ini. Vernadsky, setelah mempelajari komposisi kimia dan evolusi kimia kerak bumi. Dia membuktikan bahwa mereka tidak dapat digabungkan hanya karena alasan geologis, tanpa memperhitungkan peran materi hidup dalam migrasi atom secara geokimia. Biosfer dapat dibayangkan sebagai sebuah mesin yang terdiri dari jutaan komponen (karbon, nitrogen, mineral, larutan, air). Semua proses di biosfer bergantung pada faktor penentu - energi (radiasi matahari), yang menyediakan ciri dan komposisi iklim, distribusi organisme hidup. Organisme hidup tidak hanya bergantung pada energi radiasi matahari, tetapi bertindak sebagai akumulator raksasa (akumulator) dan transformator (pengonversi) unik dari energi ini.

Biosfer dicirikan oleh keragaman kondisi alam yang tinggi, bergantung pada garis lintang dan medan, serta perubahan iklim musiman. Namun sumber utama keanekaragaman biosfer adalah aktivitas organisme hidup itu sendiri.

Antara organisme dan alam mati di sekitarnya terjadi pertukaran zat yang terus menerus.

Para ilmuwan percaya bahwa lebih dari 2 juta organisme hidup dan miliaran individu terwakili di biosfer, tersebar di ruang angkasa dengan cara tertentu. Aktivitas organisme hidup menciptakan keanekaragaman alam yang menakjubkan di sekitar kita, yang menjadi jaminan kelestarian kehidupan di Bumi.

Di dalam biosfer, 4 habitat utama dapat dibedakan - lingkungan akuatik, darat-udara, tanah, dan lingkungan yang dibentuk oleh organisme hidup itu sendiri.

Habitat - sekumpulan faktor dan elemen yang mempengaruhi tubuh di habitatnya.

2 Faktor lingkungan - setiap faktor eksternal yang memiliki pengaruh langsung atau tidak langsung pada jumlah dan distribusi geografis hewan dan tumbuhan.

Faktor lingkungan sangat beragam, baik di alam maupun pengaruhnya terhadap organisme hidup.

1 abiotik

2 biotik

3 antropogenik

Abiotik - faktor alam mati, terutama iklim (sinar matahari, suhu, kelembaban udara) dan lokal (relief, sifat tanah, salinitas, arus, angin, dll.). Faktor-faktor ini dapat mempengaruhi tubuh dalam 2 cara

1. langsung (langsung) - cahaya, panas, air.

2. tidak langsung (menyebabkan aksi faktor langsung) - bantuan.

Biotik - semua jenis pengaruh organisme hidup satu sama lain (penyerbukan oleh serangga tanaman, memakan beberapa organisme oleh organisme lain, persaingan di antara mereka untuk mendapatkan makanan, ruang)

Jenis faktor biotik:

2 tidak langsung

Antropogenik - faktor-faktor aktivitas manusia terhadap lingkungan yang mengubah kondisi kehidupan organisme hidup atau secara langsung mempengaruhi jenis tumbuhan dan hewan tertentu (polusi)

Aktivitas manusia memiliki 2 jenis pengaruh terhadap alam:

1 langsung (konsumsi, reproduksi dan pemukiman oleh manusia, baik dari spesies individu, maupun penciptaan seluruh biocenosis).

2 tidak langsung (perubahan habitat organisme: iklim, rezim sungai, kondisi lahan, dll.)

Setiap individu, populasi, komunitas dipengaruhi oleh banyak faktor, tetapi hanya beberapa di antaranya yang vital. Faktor-faktor seperti itu disebut pembatas atau pembatas. Ketiadaan faktor-faktor ini atau konsentrasinya di atas atau di bawah tingkat kritis membuat individu spesies ini tidak mungkin menguasai lingkungan.

Sesuai dengan ini, untuk setiap spesies biologis ada:

1 faktor optimal (nilai yang paling menguntungkan untuk pengembangan dan keberadaan)

2 batas daya tahan

KLASIFIKASI SPESIES SEHUBUNGAN DENGAN PERUBAHAN FAKTOR LINGKUNGAN

1 beradaptasi luas - spesies mengalami penyimpangan yang signifikan dari nilai optimal (eurytopic)

2 diadaptasi secara sempit (stenotopik) - spesies yang hanya mengalami sedikit penyimpangan dari norma optimal.

Kemampuan spesies menguasai berbagai habitat ditandai dengan nilai valensi ekologis.

3 KONDISI EKOLOGIS - faktor lingkungan abiotik yang berubah dalam ruang dan waktu, di mana organisme bereaksi berbeda, tergantung pada kekuatannya.

Kondisi lingkungan memberlakukan batasan tertentu pada organisme.

Faktor terpenting yang menentukan kondisi keberadaan organisme meliputi:

1 suhu

2 kelembaban

5 tekanan atmosfer

6ketinggian

SUHU:

Organisme apa pun hanya dapat hidup dalam kisaran suhu tertentu. Saat suhu mendekati batas interval, laju proses yang dipelajari melambat dan kemudian berhenti sama sekali - organisme mati.

Batas ketahanan termal pada organisme yang berbeda berbeda. Ada organisme yang dapat menahan fluktuasi suhu dalam rentang yang luas (harimau mentolerir dingin Siberia dengan baik, arus dan panas di daerah tropis India).

Tetapi ada spesies yang dapat hidup dalam kondisi suhu yang kurang lebih sempit (tanaman anggrek tropis).

Di lingkungan darat-udara dan bahkan di banyak bagian lingkungan perairan, suhunya tidak tetap konstan dan dapat sangat bervariasi tergantung pada musim dalam setahun atau waktu dalam sehari. Beberapa hewan melakukan migrasi panjang ke tempat-tempat yang lebih banyak

iklim yang cocok.

KELEMBABAN:

Dalam fisika, kelembaban diukur dengan jumlah uap air di udara. Namun, indikator paling sederhana yang mencirikan kelembapan suatu area tertentu,

adalah jumlah curah hujan yang jatuh di sini dalam satu tahun atau periode waktu lainnya.

Tumbuhan mengambil air dari tanah menggunakan akarnya. Lumut bisa menangkap

uap air dari udara.

Banyak hewan meminum air (mamalia), beberapa serangga menyerapnya dalam bentuk cair atau uap melalui integumen tubuh.

Ada hewan yang menerima air dalam proses oksidasi lemak (unta).

Cahaya diperlukan untuk alam yang hidup, karena berfungsi sebagai satu-satunya sumber energi:

Tanaman

menyukai cahaya, menyukai panas

Hewan (reaksi terhadap cahaya)

1 positif negatif

2 malam hari

Cahaya berfungsi sebagai sinyal untuk restrukturisasi proses yang terjadi di dalam tubuh, yaitu

memungkinkan mereka untuk menanggapi asal perubahan kondisi eksternal.

Ini memiliki efek tidak langsung: meningkatkan penguapan, meningkatkan kekeringan.

Angin kencang membantu mendinginkan. Tindakan ini penting di tempat dingin, di dataran tinggi atau di daerah kutub.

DAFTAR KONSEP LINGKUNGAN (MEMORY DAN MAMPU MENJELASKANNYA)

1 bersepeda

2 komposisi tanah

4 faktor abiotik

5 faktor biotik

6 faktor antropogenik

7 kondisi lingkungan: suhu, kelembaban, cahaya

8 faktor iklim sekunder

9 kontaminasi zat

DAFTAR PERIKSA DIRI:

1. Apa dampak organisme hidup terhadap lingkungan?

2 Apa jenis efek organisme hidup yang Anda ketahui?

3. Apa peran tumbuhan dalam kehidupan planet kita?

4 Apa yang dimaksud dengan kondisi lingkungan?

5. Apa pengaruh suhu terhadap berbagai jenis organisme?

6. Bagaimana hewan dan tumbuhan mendapatkan air yang mereka butuhkan?

7. Apa pengaruh cahaya terhadap organisme?

8. Bagaimana efek polutan pada organisme memanifestasikan dirinya?

DAFTAR TUGAS UNTUK PELATIHAN MANDIRI:

1 Berdasarkan pengetahuan dari mata kuliah biologi, berikan contoh yang menunjukkan pengaruh organisme pada lingkungan hidup yang berbeda

2 Percepat perubahan musim dalam kondisi yang berdampak paling nyata pada kehidupan tumbuhan di daerah kita

EKOLOGI (dari bahasa Yunani oikos - rumah, tempat tinggal, tempat tinggal dan logos - kata, pengajaran), ilmu tentang hubungan organisme hidup dan komunitas yang mereka bentuk satu sama lain dan dengan lingkungan.

Istilah "ekologi" diusulkan pada tahun 1866 oleh E. Haeckel. Objek ekologi dapat berupa populasi organisme, spesies, komunitas, ekosistem, dan biosfer secara keseluruhan. Dari Ser. abad ke-20 Sehubungan dengan meningkatnya pengaruh manusia terhadap alam, ekologi telah memperoleh makna khusus sebagai dasar ilmiah untuk pengelolaan lingkungan yang rasional dan perlindungan organisme hidup, dan istilah "ekologi" sendiri memiliki arti yang lebih luas.

Dari tahun 70-an. abad ke-20 ekologi manusia, atau ekologi sosial, sedang dibentuk, yang mempelajari pola interaksi antara masyarakat dan lingkungan, serta masalah praktis perlindungannya; mencakup berbagai aspek filosofis, sosiologis, ekonomi, geografis dan lainnya (misalnya, ekologi perkotaan, ekologi teknis, etika lingkungan, dll.). Dalam pengertian ini, seseorang berbicara tentang "penghijauan" ilmu pengetahuan modern. Masalah lingkungan yang ditimbulkan oleh pembangunan sosial modern telah menyebabkan sejumlah gerakan sosial-politik ("Hijau" dan lainnya) yang menentang pencemaran lingkungan dan konsekuensi negatif lainnya dari kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.

EKOLOGI (dari bahasa Yunani oikos - rumah, tempat tinggal, tempat tinggal dan ... logika), ilmu yang mempelajari hubungan organisme dengan lingkungan, yaitu seperangkat faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan, reproduksi, dan kelangsungan hidup mereka. Sampai batas tertentu, faktor-faktor ini dapat dibagi secara kondisional menjadi "abiotik", atau fisikokimia (suhu, kelembaban, siang hari, kandungan garam mineral dalam tanah, dll.), Dan "biotik", karena ada atau tidak adanya organisme hidup lainnya (termasuk yang menjadi mangsa, pemangsa atau pesaing).

Topik ekologi

Fokus ekologi adalah yang secara langsung menghubungkan organisme dengan lingkungannya, memungkinkannya hidup dalam kondisi tertentu. Ahli ekologi tertarik, misalnya, pada apa yang dikonsumsi dan dikeluarkan organisme, seberapa cepat ia tumbuh, pada usia berapa ia mulai bereproduksi, berapa banyak keturunan yang dihasilkannya, dan berapa probabilitas bahwa keturunan ini akan hidup sampai usia tertentu. Objek ekologi paling sering bukanlah organisme individu, tetapi populasi, biocenosis, dan ekosistem. Contoh ekosistem dapat berupa danau, laut, kawasan hutan, genangan air kecil, atau bahkan batang pohon yang membusuk. Seluruh biosfer dapat dianggap sebagai ekosistem terbesar.

Dalam masyarakat modern, di bawah pengaruh media, ekologi sering diartikan sebagai pengetahuan terapan murni tentang keadaan lingkungan manusia, dan bahkan sebagai keadaan itu sendiri (karenanya ungkapan konyol seperti "ekologi buruk" di suatu area tertentu, "secara lingkungan produk atau barang yang ramah”). Meskipun masalah kualitas lingkungan bagi manusia tentu saja sangat penting secara praktis, dan penyelesaiannya tidak mungkin dilakukan tanpa pengetahuan ekologi, cakupan tugas ilmu ini jauh lebih luas. Dalam pekerjaannya, ahli ekologi mencoba memahami bagaimana biosfer bekerja, apa peran organisme dalam siklus berbagai elemen kimia dan proses transformasi energi, bagaimana organisme yang berbeda saling berhubungan satu sama lain dan dengan lingkungannya, yang menentukan distribusi organisme. dalam ruang dan perubahan jumlah mereka dari waktu ke waktu. . Karena objek ekologi, pada umumnya, adalah kumpulan organisme atau bahkan kompleks yang mencakup benda mati bersama dengan organisme, kadang-kadang didefinisikan sebagai ilmu tentang tingkat organisasi kehidupan superorganisme (populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer). , atau sebagai ilmu tentang gambaran hidup biosfer.

Sejarah pembentukan ekologi

Istilah "ekologi" diusulkan pada tahun 1866 oleh ahli zoologi dan filsuf Jerman E. Haeckel, yang, ketika mengembangkan sistem klasifikasi ilmu biologi, menemukan bahwa tidak ada nama khusus untuk bidang biologi yang mempelajari hubungan organisme dengan lingkungan. Haeckel juga mendefinisikan ekologi sebagai "fisiologi hubungan", meskipun "fisiologi" dipahami secara luas - sebagai studi tentang berbagai macam proses yang terjadi di alam yang hidup.

Istilah baru memasuki literatur ilmiah agak lambat dan mulai digunakan kurang lebih secara teratur hanya sejak tahun 1900-an. Sebagai disiplin ilmu, ekologi terbentuk pada abad ke-20, tetapi prasejarahnya berasal dari abad ke-19, bahkan ke-18. Jadi, sudah dalam karya K. Linnaeus, yang meletakkan dasar-dasar sistematika organisme, gagasan tentang "ekonomi alam" muncul - tatanan ketat dari berbagai proses alam yang bertujuan untuk mempertahankan suatu keseimbangan alam. Keteraturan ini dipahami secara eksklusif dalam semangat kreasionisme - sebagai perwujudan dari "niat" Sang Pencipta, yang secara khusus menciptakan berbagai kelompok makhluk hidup untuk memainkan peran berbeda dalam "penyelamatan alam". Jadi, tumbuhan harus berfungsi sebagai makanan bagi herbivora, dan karnivora harus mencegah herbivora berkembang biak terlalu banyak.

Di paruh kedua abad ke-18. gagasan tentang sejarah alam, yang tidak dapat dipisahkan dari dogma gereja, digantikan oleh gagasan baru, yang perkembangan bertahapnya mengarah pada gambaran dunia, yang dimiliki oleh sains modern. Momen terpenting adalah penolakan terhadap deskripsi alam yang murni eksternal dan transisi ke identifikasi koneksi internal, terkadang tersembunyi, yang menentukan perkembangan alaminya. Oleh karena itu, I. Kant dalam kuliahnya tentang geografi fisik yang disampaikan di Universitas Koenigsberg menekankan perlunya gambaran holistik tentang alam, yang akan memperhitungkan interaksi proses fisik dan yang terkait dengan aktivitas organisme hidup. Di Prancis, pada awal abad ke-19. J. B. Lamarck mengusulkan konsepnya sendiri yang sebagian besar spekulatif tentang sirkulasi zat di Bumi. Pada saat yang sama, peran yang sangat penting diberikan kepada organisme hidup, karena diasumsikan bahwa hanya aktivitas vital organisme, yang mengarah pada pembentukan senyawa kimia kompleks, yang mampu menahan proses alami penghancuran dan pembusukan. Meskipun konsep Lamarck agak naif dan tidak selalu sesuai bahkan dengan tingkat pengetahuan di bidang kimia, ia meramalkan beberapa gagasan tentang fungsi biosfer, yang sudah dikembangkan pada awal abad ke-20.

Tentu saja, cikal bakal ekologi bisa disebut naturalis Jerman A. Humboldt, yang banyak karyanya sekarang dianggap ekologis. Humboldt-lah yang bertanggung jawab atas transisi dari studi tanaman individu ke pengetahuan tentang tutupan vegetasi sebagai integritas tertentu. Setelah meletakkan dasar "geografi tumbuhan", Humboldt tidak hanya menyatakan perbedaan distribusi tumbuhan yang berbeda, tetapi juga mencoba menjelaskannya, menghubungkannya dengan kekhasan iklim.

Upaya untuk mengklarifikasi peran faktor-faktor lain tersebut dalam distribusi vegetasi juga dilakukan oleh ilmuwan lain. Secara khusus, masalah ini dipelajari oleh O. Dekandol, yang menekankan pentingnya tidak hanya kondisi fisik, tetapi juga persaingan antar spesies yang berbeda untuk mendapatkan sumber daya bersama. J. B. Boussengo meletakkan dasar agrokimia, menunjukkan bahwa semua tanaman membutuhkan nitrogen tanah. Dia juga menemukan bahwa untuk berhasil menyelesaikan pengembangan, tanaman membutuhkan sejumlah panas, yang dapat diperkirakan dengan menjumlahkan suhu setiap hari selama seluruh periode pengembangan. Yu.Liebig menunjukkan bahwa berbagai unsur kimia yang diperlukan untuk tanaman tidak tergantikan. Oleh karena itu, jika suatu tanaman kekurangan salah satu unsur, misalnya fosfor, maka kekurangannya tidak dapat dikompensasi dengan menambahkan unsur lain - nitrogen atau kalium. Aturan ini, yang kemudian dikenal sebagai hukum minimum Liebig, memainkan peran penting dalam pengenalan pupuk mineral ke dalam praktik pertanian. Ini mempertahankan signifikansinya dalam ekologi modern, terutama dalam mempelajari faktor-faktor yang membatasi distribusi atau pertumbuhan jumlah organisme.

Peran luar biasa dalam mempersiapkan komunitas ilmiah untuk penerimaan lebih lanjut atas ide-ide ekologis dimainkan oleh karya-karya Charles Darwin, terutama teorinya tentang seleksi alam sebagai kekuatan pendorong evolusi. Darwin melanjutkan dari fakta bahwa setiap jenis organisme hidup dapat meningkatkan jumlahnya secara eksponensial (menurut hukum eksponensial, jika kita menggunakan kata-kata modern), dan karena sumber daya untuk mempertahankan populasi yang tumbuh segera mulai langka, persaingan antar individu harus muncul. (perjuangan untuk hidup). Pemenang dalam perjuangan ini adalah individu yang paling beradaptasi dengan kondisi tertentu, yaitu mereka yang berhasil bertahan hidup dan meninggalkan keturunan yang layak. Teori Darwin mempertahankan signifikansinya yang bertahan lama bagi ekologi modern, seringkali menetapkan arah untuk pencarian hubungan tertentu dan memungkinkan untuk memahami esensi dari berbagai "strategi bertahan hidup" yang digunakan oleh organisme dalam kondisi tertentu.

Pada paruh kedua abad ke-19, penelitian yang pada dasarnya bersifat ekologis mulai dilakukan di banyak negara, baik oleh ahli botani maupun ahli zoologi. Jadi, di Jerman, pada tahun 1872, karya besar August Grisebach (1814-1879) diterbitkan, yang untuk pertama kalinya memberikan gambaran tentang komunitas tumbuhan utama di seluruh dunia (karya-karya ini juga diterbitkan dalam bahasa Rusia), dan pada tahun 1898 - ringkasan utama dari Franz Schimper (1856-1901) "Geografi Tumbuhan Berdasarkan Dasar Fisiologis", yang memberikan banyak informasi terperinci tentang ketergantungan tumbuhan pada berbagai faktor lingkungan. Peneliti Jerman lainnya, Karl Mobius, yang mempelajari reproduksi tiram di perairan dangkal (yang disebut bank tiram) Laut Utara, mengusulkan istilah "biocenosis", yang menunjukkan totalitas berbagai makhluk hidup yang hidup di wilayah yang sama dan saling berhubungan erat.

Pada pergantian abad ke-19 dan ke-20, kata "ekologi", yang hampir tidak digunakan dalam 20-30 tahun pertama setelah diusulkan oleh Haeckel, mulai semakin sering digunakan. Ada orang yang menyebut dirinya ahli ekologi dan berusaha mengembangkan penelitian ekologi. Pada tahun 1895, peneliti Denmark J. E. Warming menerbitkan buku teks tentang "geografi ekologis" tumbuhan, yang segera diterjemahkan ke dalam bahasa Jerman, Polandia, Rusia (1901), dan kemudian ke dalam bahasa Inggris. Saat ini, ekologi paling sering dilihat sebagai kelanjutan dari fisiologi, yang hanya mentransfer penelitiannya dari laboratorium langsung ke alam. Dalam hal ini, perhatian utama diberikan pada studi tentang pengaruh faktor lingkungan tertentu terhadap organisme. Namun, kadang-kadang, tugas yang sama sekali baru diajukan, misalnya, untuk mengidentifikasi ciri-ciri umum yang berulang secara teratur dalam pengembangan berbagai kompleks alami organisme (komunitas, biocenosis).

Peran penting dalam membentuk rentang masalah yang dipelajari ekologi dan dalam pengembangan metodologinya dimainkan, khususnya, oleh konsep suksesi. Jadi, di AS, Henry Kauls (1869-1939) memulihkan gambaran suksesi yang terperinci dengan mempelajari vegetasi di bukit pasir dekat Danau Michigan. Bukit pasir ini terbentuk pada waktu yang berbeda, dan oleh karena itu komunitas dari berbagai usia dapat ditemukan di atasnya - dari yang termuda, diwakili oleh beberapa tanaman herba yang dapat tumbuh di pasir hisap, hingga yang paling dewasa, yang merupakan hutan campuran nyata di bukit pasir tua yang tetap. Selanjutnya, konsep suksesi dikembangkan secara detail oleh peneliti Amerika lainnya - Frederick Clements (1874-1945). Ia mengartikan komunitas sebagai formasi yang sangat holistik, agak mengingatkan pada suatu organisme, misalnya, seperti organisme yang mengalami perkembangan tertentu - dari masa muda hingga dewasa, dan kemudian usia tua. Clements percaya bahwa jika pada tahap awal suksesi komunitas yang berbeda di satu tempat bisa sangat berbeda, maka pada tahap selanjutnya mereka menjadi semakin mirip. Pada akhirnya, ternyata untuk setiap daerah dengan iklim dan tanah tertentu, hanya satu komunitas dewasa (klimaks) yang menjadi cirinya.

Banyak perhatian juga diberikan pada komunitas tumbuhan di Rusia. Jadi, Sergei Ivanovich Korzhinsky (1861-1900), mempelajari perbatasan hutan dan zona stepa, menekankan bahwa selain ketergantungan vegetasi pada kondisi iklim, pengaruh tanaman itu sendiri terhadap lingkungan fisik, kemampuan mereka untuk membuatnya. lebih cocok untuk pertumbuhan spesies lain, tidak kalah pentingnya. Di Rusia (dan kemudian di Uni Soviet), karya ilmiah dan aktivitas organisasi V. N. Sukachev sangat penting untuk pengembangan penelitian komunitas tumbuhan (atau, dengan kata lain, fitocenologi). Sukachev adalah salah satu orang pertama yang memulai studi eksperimental persaingan dan mengusulkan klasifikasinya sendiri untuk berbagai jenis suksesi. Dia terus-menerus mengembangkan doktrin komunitas tumbuhan (phytocenoses), yang dia tafsirkan sebagai formasi integral (dalam hal ini dia dekat dengan Clements, meskipun gagasan yang terakhir sering dikritik). Belakangan, pada tahun 1940-an, Sukachev merumuskan konsep biogeocenosis - kompleks alami yang tidak hanya mencakup komunitas tumbuhan, tetapi juga tanah, kondisi iklim dan hidrologi, hewan, mikroorganisme, dll. Studi tentang biogeocenosis di Uni Soviet sering dipertimbangkan ilmu independen - biogeocenology. Saat ini, biogeocenology biasanya dianggap sebagai bagian dari ekologi.

Tahun 1920-1940-an sangat penting untuk transformasi ekologi menjadi ilmu yang mandiri. Saat ini sejumlah buku tentang berbagai aspek ekologi diterbitkan, jurnal khusus mulai bermunculan (beberapa di antaranya masih ada), dan masyarakat ekologi pun bermunculan. Tetapi yang paling penting adalah bahwa dasar teoretis dari sains baru secara bertahap dibentuk, model matematika pertama diusulkan, dan metodologinya sendiri sedang dikembangkan, yang memungkinkan untuk mengatur dan memecahkan masalah tertentu. Pada saat yang sama, dua pendekatan yang agak berbeda terbentuk, yang juga ada dalam ekologi modern: pendekatan populasi, yang berfokus pada dinamika jumlah organisme dan distribusinya di ruang angkasa, dan pendekatan ekosistem, yang berfokus pada proses materi. sirkulasi dan transformasi energi.

Pengembangan pendekatan kependudukan

Salah satu tugas terpenting ekologi populasi adalah mengidentifikasi pola umum dinamika populasi, baik yang diambil secara individu maupun yang berinteraksi (misalnya, bersaing untuk satu sumber daya atau dihubungkan oleh hubungan predator-mangsa). Untuk mengatasi masalah ini, model matematika sederhana digunakan - rumus yang menunjukkan hubungan yang paling mungkin antara kuantitas individu yang mencirikan keadaan populasi: kesuburan, kematian, laju pertumbuhan, kepadatan (jumlah individu per unit ruang), dll. Model matematika dibuat dimungkinkan untuk memeriksa konsekuensi dari berbagai asumsi, setelah mengidentifikasi kondisi yang diperlukan dan cukup untuk penerapan satu atau beberapa varian dinamika populasi.

Pada tahun 1920, peneliti Amerika R. Pearl (1879-1940) mengajukan apa yang disebut model logistik pertumbuhan populasi, yang menunjukkan bahwa ketika kepadatan populasi meningkat, laju pertumbuhannya menurun, menjadi sama dengan nol ketika kepadatan pembatas tertentu adalah dicapai. Perubahan ukuran populasi dari waktu ke waktu dijelaskan dengan cara ini oleh kurva berbentuk S yang mencapai dataran tinggi. Pearl menganggap model logistik sebagai hukum universal perkembangan populasi mana pun. Dan meskipun segera menjadi jelas bahwa ini tidak selalu terjadi, gagasan bahwa ada beberapa prinsip fundamental yang terwujud dalam dinamika banyak populasi berbeda ternyata sangat produktif.

Pengenalan model matematika ke dalam praktik ekologi dimulai dengan karya Alfred Lotka (1880-1949). Dia sendiri menyebut metodenya "biologi fisik" - upaya untuk merampingkan pengetahuan biologi dengan bantuan pendekatan yang biasanya digunakan dalam fisika (termasuk model matematika). Sebagai salah satu contoh yang mungkin, dia mengusulkan sebuah model sederhana yang menggambarkan dinamika gabungan predator dan kelimpahan mangsa. Model tersebut menunjukkan bahwa jika semua kematian dalam populasi mangsa ditentukan oleh pemangsa, dan tingkat kelahiran pemangsa hanya bergantung pada ketersediaan makanannya (yaitu jumlah korban), maka jumlah pemangsa dan mangsa membuat fluktuasi teratur. Kemudian Lotka mengembangkan model hubungan kompetitif, dan juga menunjukkan bahwa dalam populasi yang ukurannya bertambah secara eksponensial, struktur usia yang konstan selalu ditetapkan (yaitu, rasio bagian individu dari berbagai usia). Belakangan, ia juga mengusulkan metode penghitungan sejumlah indikator demografis penting. Sekitar tahun yang sama, ahli matematika Italia V. Volterra, secara independen dari Lotka, mengembangkan model persaingan antara dua spesies untuk satu sumber daya dan menunjukkan secara teoritis bahwa dua spesies, yang dibatasi dalam perkembangannya oleh satu sumber daya, tidak dapat hidup berdampingan secara stabil - satu spesies pasti berkerumun keluar yang lain.

Studi teoritis Lotka dan Volterra menarik minat ahli biologi muda Moskow G. F. Gause. Dia mengusulkan modifikasi persamaannya sendiri, yang jauh lebih dapat dipahami oleh ahli biologi, yang menggambarkan dinamika jumlah spesies yang bersaing, dan untuk pertama kalinya melakukan verifikasi eksperimental model ini pada kultur laboratorium bakteri, ragi, dan protozoa. Eksperimen tentang persaingan antara berbagai jenis ciliate sangat berhasil. Gause mampu menunjukkan bahwa spesies dapat hidup berdampingan hanya jika mereka dibatasi oleh faktor yang berbeda, atau dengan kata lain, jika mereka menempati relung ekologi yang berbeda. Aturan ini, yang disebut "hukum Gause", telah lama menjadi titik awal dalam pembahasan kompetisi interspesifik dan perannya dalam mempertahankan struktur komunitas ekologis. Hasil karya Gause diterbitkan dalam sejumlah artikel dan dalam buku The Struggle for Existence (1934), yang dengan bantuan Pearl diterbitkan dalam bahasa Inggris di Amerika Serikat. Buku ini sangat penting untuk pengembangan lebih lanjut dari ekologi teoretis dan eksperimental. Telah dicetak ulang beberapa kali dan masih sering dikutip dalam literatur ilmiah.

Studi populasi tidak hanya dilakukan di laboratorium, tetapi juga langsung di lapangan. Peran penting dalam menentukan arah umum penelitian semacam itu dimainkan oleh karya ahli ekologi Inggris Charles Elton (1900-1991), terutama bukunya Ekologi Hewan, yang pertama kali diterbitkan pada tahun 1927 dan kemudian dicetak ulang lebih dari satu kali. Masalah dinamika populasi dikemukakan dalam buku ini sebagai salah satu masalah sentral dari keseluruhan ekologi. Elton memperhatikan fluktuasi siklus jumlah hewan pengerat kecil yang terjadi selama 3-4 tahun, dan, setelah memproses data jangka panjang tentang pemanenan bulu di Amerika Utara, dia menemukan bahwa kelinci dan lynx juga menunjukkan fluktuasi siklus. , tetapi puncak populasi diamati setiap 10 tahun sekali. Elton menaruh banyak perhatian pada studi tentang struktur komunitas (dengan asumsi bahwa struktur ini sangat alami), serta rantai makanan dan apa yang disebut "piramida angka" - penurunan jumlah organisme yang konsisten saat Anda berpindah dari tingkat trofik yang lebih rendah ke yang lebih tinggi - dari tanaman ke herbivora, dan dari herbivora ke karnivora. Pendekatan populasi dalam ekologi telah lama dikembangkan terutama oleh ahli zoologi. Ahli botani, di sisi lain, lebih sering mempelajari komunitas, yang paling sering ditafsirkan sebagai formasi integral dan diskrit, di antaranya cukup mudah untuk menarik batas. Namun demikian, pada tahun 1920-an, ahli ekologi individu mengungkapkan pandangan "sesat" (untuk waktu itu), yang menurutnya spesies tumbuhan yang berbeda dapat bereaksi dengan caranya sendiri terhadap faktor lingkungan tertentu, dan distribusinya tidak harus bertepatan dengan distribusi yang lain. .spesies dalam komunitas yang sama. Oleh karena itu, batas antara komunitas yang berbeda bisa sangat kabur, dan alokasi mereka sangat bersyarat.

Yang paling jelas, pandangan komunitas tumbuhan seperti itu, sebelumnya, dikembangkan oleh ahli ekologi Rusia L. G. Ramensky. Pada tahun 1924, dalam sebuah artikel pendek (yang kemudian menjadi klasik), ia merumuskan ketentuan utama dari pendekatan baru, menekankan, di satu sisi, individualitas ekologi tanaman, dan di sisi lain, "multidimensi" (yaitu, ketergantungan pada banyak faktor) dan kelangsungan tutupan vegetasi secara keseluruhan. Ramensky menganggap tidak berubah hanya hukum kompatibilitas tanaman yang berbeda, yang seharusnya dipelajari. Di Amerika Serikat, Henry Allan Gleason (1882-1975) mengembangkan pandangan serupa yang cukup independen pada waktu yang sama. Dalam "konsepsi individualistik", yang dikemukakan sebagai antitesis dari gagasan Clements tentang komunitas sebagai analogi organisme, kemandirian distribusi spesies tumbuhan yang berbeda satu sama lain dan kesinambungan tutupan vegetasi juga ditekankan. Pekerjaan nyata dalam studi populasi tanaman baru dibuka pada 1950-an dan bahkan 1960-an. Di Rusia, pemimpin tak terbantahkan dari arah ini adalah Tikhon Alexandrovich Rabotnov (1904-2000), dan di Inggris Raya - John Harper.

Pengembangan Penelitian Ekosistem

Istilah "ekosistem" diusulkan pada tahun 1935 oleh ahli botani Inggris terkemuka Arthur Tensley (1871-1955) untuk merujuk pada kompleks alami organisme hidup dan lingkungan fisik tempat mereka hidup. Namun, studi yang dapat disebut studi ekosistem mulai dilakukan jauh lebih awal, dan ahli hidrobiologi adalah pemimpin yang tidak perlu dipersoalkan di sini. Hidrobiologi, dan terutama limnologi, sejak awal adalah ilmu kompleks yang berurusan dengan banyak organisme hidup sekaligus, dan dengan lingkungannya. Dalam hal ini, tidak hanya interaksi organisme yang dipelajari, tidak hanya ketergantungannya terhadap lingkungan, tetapi juga, yang tidak kalah pentingnya, pengaruh organisme itu sendiri terhadap lingkungan fisik. Seringkali, objek penelitian ahli limnologi adalah seluruh reservoir di mana proses fisik, kimia, dan biologi saling berhubungan erat. Sudah di awal abad ke-20, ahli limnologi Amerika Edward Burge (1851-1950), menggunakan metode kuantitatif yang ketat, mempelajari "respirasi danau" - dinamika musiman kandungan oksigen terlarut dalam air, yang bergantung baik pada prosesnya. pencampuran massa air dan difusi oksigen dari udara, serta dari kehidupan organisme. Penting bahwa di antara yang terakhir adalah penghasil oksigen (alga planktonik) dan konsumennya (kebanyakan bakteri dan semua hewan). Pada tahun 1930-an, keberhasilan besar dalam studi sirkulasi materi dan transformasi energi dicapai di Rusia Soviet di stasiun limnologi Kosinskaya dekat Moskow. Kepala stasiun saat itu adalah Leonid Leonidovich Rossolimo (1894-1977), yang mengusulkan apa yang disebut "pendekatan keseimbangan", dengan fokus pada sirkulasi zat dan transformasi energi. Dalam kerangka pendekatan ini, G. G. Vinberg juga memulai studinya tentang produksi primer (yaitu, penciptaan bahan organik oleh autotrof), menggunakan metode cerdik "botol gelap dan terang". Esensinya adalah jumlah bahan organik yang terbentuk selama fotosintesis dinilai dari jumlah oksigen yang dilepaskan.

Tiga tahun kemudian, pengukuran serupa dilakukan di AS oleh G. A. Riley. Pemrakarsa karya-karya ini adalah George Evelyn Hutchinson (1903-1991), yang, dengan penelitiannya sendiri, serta dukungannya yang kuat terhadap inisiatif banyak ilmuwan muda berbakat, berdampak signifikan pada perkembangan ekologi tidak hanya di Amerika Serikat, tetapi di seluruh dunia. Peru Hutchinson memiliki "Risalah tentang Limnologi" - rangkaian empat jilid, yang merupakan ringkasan terlengkap di dunia tentang kehidupan danau.

Pada tahun 1942, dalam jurnal Ekologi, sebuah artikel diterbitkan oleh mahasiswa Hutchinson, seorang ahli ekologi muda dan, sayangnya, meninggal sangat awal, Raymond Lindemann (1915-1942), di mana skema umum untuk transformasi energi dalam suatu ekosistem diusulkan. . Secara khusus, secara teoritis ditunjukkan bahwa selama transisi energi dari satu tingkat trofik ke tingkat lainnya (dari tumbuhan ke herbivora, dari herbivora ke predator), jumlahnya berkurang dan hanya sebagian kecil (tidak lebih dari 10%) dari energi itu. berada di pembuangan organisme dari tingkat sebelumnya.

Untuk kemungkinan melakukan penelitian ekosistem, sangat penting bahwa, dengan banyaknya variasi bentuk organisme yang ada di alam, jumlah proses biokimia dasar yang menentukan aktivitas hidupnya (dan, akibatnya, jumlah biogeokimia utama). peran!), sangat terbatas. Misalnya, berbagai tumbuhan (dan cyanobacteria) melakukan fotosintesis, di mana bahan organik terbentuk dan oksigen bebas dilepaskan. Dan karena produk akhirnya sama, dimungkinkan untuk meringkas hasil aktivitas sejumlah besar organisme sekaligus, misalnya, semua alga planktonik di kolam, atau semua tumbuhan di hutan, dan dengan demikian memperkirakan yang utama produksi tambak atau hutan. Para ilmuwan yang memulai pendekatan ekosistem memahami hal ini dengan baik, dan gagasan yang mereka kembangkan menjadi dasar dari studi skala besar tentang produktivitas ekosistem yang berbeda, yang dikembangkan di zona alami yang berbeda pada tahun 1960-an-1970-an.

Studi tentang biosfer berdampingan dengan pendekatan ekosistem dalam metodologinya. Istilah "biosfer" untuk area di permukaan planet kita yang diliputi oleh kehidupan diusulkan pada akhir abad ke-19 oleh ahli geologi Austria Eduard Suess (1831-1914). Namun, secara rinci, gagasan biosfer sebagai sistem siklus biogeokimia, yang penggerak utamanya adalah aktivitas organisme hidup ("materi hidup"), sudah dikembangkan pada tahun 1920-an dan 30-an oleh ilmuwan Rusia. Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945). Adapun penilaian langsung dari proses-proses ini, perolehan dan penyempurnaan konstan mereka hanya terungkap pada paruh kedua abad ke-20, dan berlanjut hingga hari ini.

Perkembangan ekologi dalam dekade terakhir abad ke-20

Di paruh kedua abad ke-20. pembentukan ekologi sebagai ilmu mandiri sedang diselesaikan, memiliki teori dan metodologi sendiri, jangkauan masalahnya sendiri, dan pendekatannya sendiri untuk menyelesaikannya. Model matematika secara bertahap menjadi lebih realistis: prediksinya dapat diuji dalam eksperimen atau pengamatan di alam. Eksperimen dan pengamatan itu sendiri semakin direncanakan dan dilakukan sedemikian rupa sehingga hasil yang diperoleh memungkinkan untuk menerima atau menyangkal hipotesis yang diajukan sebelumnya. Kontribusi yang signifikan terhadap pengembangan metodologi ekologi modern dibuat oleh karya peneliti Amerika Robert MacArthur (1930-1972), yang berhasil menggabungkan bakat ahli matematika dan ahli biologi naturalis. MacArthur mempelajari keteraturan dalam rasio kelimpahan spesies berbeda yang termasuk dalam komunitas yang sama, pemilihan mangsa yang paling optimal oleh predator, ketergantungan jumlah spesies yang menghuni pulau pada ukuran dan jaraknya dari daratan, tingkat tumpang tindih yang diizinkan dari relung ekologi spesies yang hidup berdampingan, dan sejumlah tugas lainnya. Memastikan keberadaan keteraturan berulang ("pola") tertentu di alam, MacArthur mengusulkan satu atau lebih hipotesis alternatif yang menjelaskan mekanisme munculnya keteraturan ini, membangun model matematika yang sesuai, dan kemudian membandingkannya dengan data empiris. MacArthur mengartikulasikan sudut pandangnya dengan sangat jelas dalam Geographical Ecology (1972), yang dia tulis ketika dia sakit parah, beberapa bulan sebelum kematiannya.

Pendekatan yang dikembangkan oleh MacArthur dan para pengikutnya difokuskan terutama pada klarifikasi prinsip-prinsip umum perangkat (struktur) komunitas mana pun. Namun, dalam kerangka pendekatan yang tersebar luas kemudian, pada 1980-an, perhatian utama dialihkan ke proses dan mekanisme yang menghasilkan pembentukan struktur ini. Misalnya, ketika mempelajari perpindahan kompetitif satu spesies dengan spesies lain, ahli ekologi mulai tertarik terutama pada mekanisme perpindahan ini dan ciri-ciri spesies yang menentukan hasil interaksi mereka. Ternyata, misalnya, ketika spesies tanaman yang berbeda bersaing untuk mendapatkan nutrisi mineral (nitrogen atau fosfor), seringkali pemenangnya bukanlah spesies yang pada prinsipnya (dengan tidak adanya kekurangan sumber daya) dapat tumbuh lebih cepat, tetapi satu-satunya. yang mampu mempertahankan setidaknya pertumbuhan minimal di bawah konsentrasi yang lebih rendah dalam medium elemen ini.

Para peneliti mulai memberi perhatian khusus pada evolusi siklus hidup dan berbagai strategi bertahan hidup. Karena kemungkinan organisme selalu terbatas, dan organisme harus membayar sesuatu untuk setiap akuisisi evolusioner, korelasi negatif yang diucapkan dengan jelas (yang disebut "pengorbanan") pasti muncul di antara ciri-ciri individu. Tidak mungkin, misalnya, tanaman tumbuh dengan sangat cepat dan pada saat yang sama membentuk perlindungan yang andal dari herbivora. Studi tentang korelasi semacam itu memungkinkan untuk mengetahui bagaimana, pada prinsipnya, kemungkinan keberadaan organisme dalam kondisi tertentu tercapai.

Dalam ekologi modern, beberapa masalah penelitian yang memiliki sejarah panjang masih relevan: misalnya, pembentukan pola umum dalam dinamika kelimpahan organisme, penilaian peran berbagai faktor yang membatasi pertumbuhan populasi, dan klarifikasi penyebab fluktuasi siklik (reguler) dalam kelimpahan. Kemajuan yang signifikan telah dibuat di bidang ini - untuk banyak populasi tertentu, mekanisme pengaturan jumlah mereka, termasuk yang menghasilkan perubahan siklik dalam jumlah, telah diidentifikasi. Penelitian berlanjut pada hubungan predator-mangsa, persaingan, dan kerja sama yang saling menguntungkan dari berbagai spesies - mutualisme.

Arah baru dalam beberapa tahun terakhir adalah apa yang disebut makroekologi - studi komparatif berbagai spesies dalam skala ruang besar (sebanding dengan ukuran benua).

Kemajuan besar pada akhir abad ke-20 dibuat dalam studi siklus materi dan aliran energi. Pertama-tama, ini disebabkan oleh peningkatan metode kuantitatif untuk menilai intensitas proses tertentu, serta kemungkinan yang berkembang untuk penerapan metode ini dalam skala besar. Contohnya adalah penentuan kandungan klorofil jarak jauh (dari satelit) di perairan permukaan laut, yang memungkinkan untuk memetakan distribusi fitoplankton untuk seluruh Samudra Dunia dan menilai perubahan musiman dalam produksinya.

Kondisi sains saat ini

Ekologi modern adalah ilmu yang berkembang pesat, dicirikan oleh berbagai masalah, teori, dan metodologinya. Struktur kompleks ekologi ditentukan oleh fakta bahwa objeknya termasuk dalam tingkat organisasi yang sangat berbeda: dari seluruh biosfer dan ekosistem besar hingga populasi, dan populasi sering dianggap sebagai kumpulan individu individu. Skala ruang dan waktu di mana objek-objek ini berubah dan yang harus dicakup oleh penelitian juga sangat bervariasi: dari ribuan kilometer hingga meter dan sentimeter, dari ribuan tahun hingga berminggu-minggu dan berhari-hari. Di tahun 1970-an ekologi manusia terbentuk. Ketika tekanan terhadap lingkungan tumbuh, kepentingan praktis ekologi meningkat, para filsuf dan sosiolog sangat tertarik dengan masalahnya.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri

ARTIKEL TERKAIT