Экология, ее задачи, цели и методы

Термин «экология» (от греч., oikos- «жилище», «местообитание» и «logos» - «наука») был введен немецким биологом Эрнстом Геккелем в трудах «Всеобщая морфология организмов» (1866) и «Естественная история миротворения» (1868). Он определял экологию как «общую науку об отношениях организмов к окружающей среде, куда относятся в широком смысле все условия существования. Они частично органической, частично неорганической природы, но как те, так и другие имеют весьма большое значение для форм организмов, так как принуждают приспосабливаться к себе». [pic 1]

Экология – это наука, изучающая формирование, структуру и функционирование биологических систем всех уровней от организма до биосферы и их взаимодействие с окружающей средой.

Объект: биологические системы: популяции, сообщества, экосистемы.

Предмет: взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой. 

[pic 2]

Задачи экологии

1. Изучение законов и закономерностей взаимодействия организмов, биологических систем со средой обитания.

1. Изучение формирования, структуры и функционирования надорганизменных биологических систем (популяция, биоценоз=сообщество, биогеоценоз=экосистема, биом, биосфера).

1. Проведение мониторинга (слежение) за биосферной оболочкой Земли.

[pic 3]

Мониторинг различают:

• Локальный  (стационарные пункты) 
• Региональный
• Глобальный (спутники)
• Абиотический
• Биотический
• Генетический

[pic 4]

[pic 5]

1. Создание научных основ оценки состояния экосистем и стратегии выживания человечества.

1. Изучение влияния экологических факторов на отдельные виды, популяции.

1. Внедрение способов регулирования численности отдельных видов, популяций, их охрана (заповедники, заказники, экспедиции, кольцевание, банки).

1. Экологическое воспитание – проводиться на уровне семьи, образовательных учреждений (садики, школы, вузы), производств, министерств, правительств, чтобы выполнять правила Коммонера.

«По утру, как проснулся, для начала наведи порядок на своей планете.»      А. Экзюпери

1. Разработка методов раннего опознания существенных загрязнений, вызванных человеком.

1. Экологическая политика, движение. Существует более 700 организаций, такие как:

[pic 6]

• Гринпис (англ. green peace — «зелёный мир») — международная независимая неправительственная экологическая организация, созданная в 1971 году в Канаде с целью сохранения окружающей среды. Работает более, чем в 40 странах, в том числе и в России. 

[pic 7]

• Римский клуб – международная общественная организация, созданная А. Печчеи в 1968 году, объединяющая представителей мировой политической, финансовой, культурной и научной элиты. Главная задача – привлечение внимания мировой общественности к глобальным проблемам.

1. Цели исследования:

[pic 8]

• Эволюционная- рассматривает изменения, связанные с развитием жизни и позволяет понять закономерности, действовавшие в биосфере до того момента, когда главным эволюционным фактором стала деятельность человека.

• Историческая – занимается изменениями человеческой цивилизации и технологии, с их возрастающим влиянием на природу с неолита до наших дней.

1. Характер исследования:

• Общая (изучает общие закономерности функционирования экологических систем)
• Частная (экология отдельных таксономических групп)
• Сравнительная (сравнение голубей разных регионов)
• Региональная (экология определенной территории)
• Глобальная (мировая) – изучает биосферу и её взаимодействие с природными и социальными факторами

3) Объекта исследования:

[pic 9]

• Аутэкология (экология организмов) изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов, состояние его оптимума, биотопа.

[pic 10]

• Демэкология (экология популяций) изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов, рождаемость, смертность, численность, миграцию, внутривидовые отношения.

[pic 11]

• Синэкология (экология сообществ) изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем, трофические связи, потоки энергии и межвидовые отношения.

1. Уровня исследования:

• Эндоэкология изучает методы, поддерживающие чистоту внутренней среды организма:

1. Физиологическая – изучает закономерности физиологических изменений, реакции организма. [pic 12]

[pic 13]

1. Морфологическая – изучает закономерности изменения строения органов в зависимости от условий обитания, связи клеток, образующих ткани, органы, организм.
2. Молекулярная (экогенетика) - изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды, влияние загрязнений (мутаген, канцероген, тератоген).[pic 14]

• Экзоэкология изучает влияние внешних экологических факторов (космос, климат) на здоровье человека:

1. Аут-, дем-, синэкология
2. Биоценология
3. Биосферология
4. Экосферология

• Мегаэкология ( глобальная экология , экология о биосфере) – междисциплинарная наука, т. к. включает все естественные науки (химию, биологию, анатомию, экономику, социологию, культурологию)

Методы экологии делятся на группы:

1. Метод наблюдения и описания заключается в сборе и описании фактов.

[pic 15]

1. Полевой метод позволяет изучить влияние факторов естественной среды на биологические системы и установить общую картину существования и развития системы. Одним из полевых методов является биоиндикация, основанная на учете видового состава и численности определенных индикаторных видов животных, растений и микроорганизмов для оценки экологического благополучия территорий и акваторий.

1. Экспериментальные методы – позволяет следить за жизнью отдельных организмов, природных сообществ, в которые исследователями сознательно вносятся некоторые изменения. Существует природный эксперимент (изменение состояния экосистемы) и лабораторный (в созданных условиях).

[pic 16][pic 17][pic 18]

1. Теоретическое обобщение полученных данных позволяет выявить конкретные причины наблюдаемых пространственных или временных неоднородностей в биологических компонентах исследуемых экосистем.

1. Моделирование – дает возможность создавать модели, т.е. заместители реальных биологических объектов и процессов, исследуя которые ученые получают сведения о жизнедеятельности природных сообществ и экосистем.

а) компьютерное                           б) биологическое