Источники и слагаемые современной экологии

Автор

ВВЕДЕНИЕ

Долгие годы подготовка инженерно-технических специалистов включала только дисциплины технического профиля. При таком однобоком восприятии мира не учитывалась взаимосвязь природы и человека. Технократический стиль мышления, стремление покорить природу и обратить её на службу человеку, следствием которого явились неэкологичность основных технологических процессов, дающих огромное количество отходов, и грандиозные планы “переделки” природы, привели к ситуации глобального экологического кризиса. Сложился хищнический стереотип взаимоотношений человека и природы: человек – это единственный хищник, который берет от природы больше, чем ему нужно для жизни, грабит и разоряет землю, он главный “мусоропроизводитель” биосферы.

Попытки решить сложившиеся экологические проблемы только техническими способами оказались безрезультатными. Стало очевидным, что невозможно сохранить качество окружающей человека среды без участия природных экологических систем. Природа – это живая, развивающаяся по естественнонаучным законам система, и человек не может строить свою жизнь и производство, не зная и не учитывая этих закономерностей. Одних технических приемов “охраны” природы оказалось недостаточно, в первую очередь надо менять стереотипы поведения людей и традиции природопользования, что является отнюдь не инженерной задачей. Человек должен обладать определенными моральными установками и ценностями, позволяющими поступать в определенной ситуации экологически целесообразно. Ещё В. И. Вернадский считал главными этические вопросы: первично ущербным становится сознание человека и только затем ущербной становится окружающая его природная среда.

Ликвидировать пробел в образовании и дать будущим инженерам комплексные и системные знания о мире (естественнонаучные и гуманитарные) призвана экология. Изучение экологии в техническом вузе должно решать две задачи: давать объективные знания в области общей экологии (экологическое образование) и воспитывать экологическое мировоззрение. Добиться преодоления сложившегося экологического кризиса можно, только решая эти задачи в совокупности.

Курс экологии является естественнонаучным и межпредметным, поэтому для его изучения помимо биологии должны привлекаться знания физики, химии, инженерные знания. Воспитание же личностных качеств и выработка экологического мировоззрения невозможны без привлечения гуманитарных знаний таких наук, как психология, философия, социология, история науки.

Опыт преподавания экологии студентам некоторых специальностей УГТУ-УПИ показывает, что у студентов вызывают интерес сведения о воздействии изменившихся факторов окружающей среды на здоровье. Здоровый образ жизни становится сегодня модным, эта тенденция идет с Запада и похоже приживается у нас: здоровое питание, фитнесс-центры, отказ от курения, хотя последнее более актуально для Америки и Европейских стран (абсолютное потребление сигарет за последнее десятилетие сократилось в 12 странах мира). Нужно использовать веяние этой моды и давать понять, что не может быть человек здоровым, ведя “здоровый образ жизни” при отравленном воздухе и воде, начиненных пестицидами овощах и фруктах. В попытке приспособиться он приобретает лишь новые болезни и накапливает мутации в генах, что не увеличивает его возможность выжить в сложившихся условиях, а приводит в целом к физической и моральной деградации человечества. Достижения медицины, какими бы потрясающими они ни были, всегда будут отставать от существующей действительности и их влияние на здоровье человека будет ограниченным.

Только показав, что человек имеет природную сущность и подчиняется тем же самым закономерностям, по которым существует весь природный мир; раскрыв все аспекты сложных взаимоотношений человека и природы: причины возникновения современных экологических проблем, основные закономерности, связывающие состояние окружающей среды и здоровье человека; изучив вопросы экологии человека, связанные с сущностью человеческих потребностей и объективно существующими рамками в их удовлетворении, психологическими особенностями мировосприятия, можно рассчитывать на сознательную выработку экологически целесообразного мировоззрения и желания изменить себя, своё “биосферное” поведение, чтобы выжить в природном мире и сохранить его для своих детей.

В представленном учебном пособии автор сделал попытку изложить материал, придерживаясь указанной доктрины.

ЛЕКЦИЯ 1

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИИ КАК НАУКИ

Основные тенденции в историческом становлении экологии. Первое определение Э. Геккеля, вклад русских учёных в развитие экологии. Современные представления о месте этой дисциплины среди наук естественного цикла, ее межпредметный характер. Структура современной макроэкологии. Методы экологии и основные понятия.

История возникновения и развития экологических представлений людей уходит корнями в глубокую древность. Уже первобытные люди понимали зависимость своего существования от внешних природных условий и накапливали опыт выживания в природном мире. Этот опыт постоянно обогащался и передавался из поколения в поколение, помогая человеку в его повседневной борьбе за жизнь. Экология как наука родилась и начала формироваться в структуре биологического знания как результат исследования отношений живых организмов со своим окружением. Поэтому вклад в становление и развитие экологии, в процесс познания природы внесли огромное количество ученых-естествоиспытателей, начиная с древних. Назовём лишь несколько известных имен.

Философ, ученый энциклопедист Аристотель (384–322 гг. до н. э.) создал первую из известных классификаций животных, заложил основы описательной и сравнительной анатомии. Английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон (1214–1294 гг.) утверждал, что все органические тела представляют по своему составу различные комбинации тех же элементов, из которых сложены неорганические тела. Значительный вклад в дело формирования истинного представления о месте человека в природе внес шведский естествоиспытатель Карл Линней (1700–1778 гг.), составивший систему классификации растительного и животного мира, по которой человек относился к классу млекопитающих и получил название вида Homo sapiens. “Закон народонаселения” сформулировал английский экономист Томас Роберт Мальтус. Особую роль в становлении экологии сыграли труды английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина (1809–1882 гг.), создавшего теорию происхождения видов путем естественного отбора. Дарвин исследовал проблему борьбы за существование, в которой согласно предложенной концепции выигрывает отнюдь не сильнейший вид, а тот, который сумел лучше приспособиться к специфическим обстоятельствам жизни.

Термин “экология” впервые ввёл в научный обиход последователь учения Дарвина немецкий биолог Эрнест Геккель в 1866 г. В работе “Общая морфология организмов” он приводит следующее определение экологии: “Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всех взаимоотношений животного с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно его дружественные или враждебные отношения с животными и растениями, с которыми оно вступает в контакт. Одним словом, экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование”. Термин “экология” образован от греческих слов oikos (жилище, обитель, дом) и logos – слово, учение. Экология – учение о доме. Геккель впервые отчётливо сформулировал предмет науки экология: изучение взаимосвязей живых организмов с окружающим миром. Однако предложение Геккеля несколько опередило его время, внедрение экологии в научную практику происходило медленно, и прошло более полувека, прежде чем слово “экология” прочно вошло в научный обиход как новая самостоятельная отрасль знания. За 140 лет известно более 60 определений экологии.

В понятие экология за историю его существования вносились разные смысловые оттенки, которые расширяли или сужали предмет этой области знаний. Например, Клементс (1920) обозначил экологию как науку о растительных сообществах. Организатор экологической науки на Урале Станислав Семенович Шварц (1972) – как науку о законах, управляющих жизнью растений и животных в естественной среде обитания. Объектами экологических исследований были сначала отдельные представители конкретных биологических видов, затем совокупности организмов – группы, популяции, многовидовые сообщества, наконец, живая природа в целом. В экологии как биологической науке долгое время не было места для человека. В то же время самостоятельно развивались медицина и гигиена человека. В мире нарастал вал проблем окружающей среды, который требовал обобщения знаний и принятия срочных решений. Когда угроза глобального экологического кризиса коснулась самого человека, произошло быстрое расширение экологии. Идеи и проблемы экологии начали проникать в другие области знаний и практики. Экологизации подверглись не только смежные с биологией дисциплины как науки о Земле, химия и физика, инженерные отрасли, но и науки, далёкие от биологии: экономика, политика, социология, этика и право. Постепенно экология из биологической науки Геккеля (частного раздела биологии) превратилась в науку фундаментальную, расширенную, названную Н. Ф. Реймерсом (1992) мегаэкологией, т. е. “большой экологией”.

Такое расширенное понимание экологии не является случайным, оно логичное продолжение традиций, заложенных в российской науке еще М. В. Ломоносовым (1711–1765). Ломоносов призывал не совершать эксперименты над природой, а познавать результаты неповторимого движения ее систем, изучать и описывать то, что отобрано и сохранено самой природой в ходе ее многовекового развития. Продолжателями традиций, заложенных Ломоносовым, стали русские учёные Докучаев Василий Васильевич (1846–1903) и его ученик Вернадский Владимир Иванович (1863–1945). Докучаев – почвовед, положил начало геоботаническим исследованиям, науке о ландшафтах. Вернадский – основатель биогеохимии и учения о биосфере. Он выдвинул новую концепцию роли живого вещества в космическом и земном круговороте веществ и доказал, что именно живое вещество биосферы связывает в единое целое множество разнообразнейших природных процессов – механических, физических, химических, термодинамических, биологических и т. д. Науку биогеоценологию основал Владимир Николаевич Сукачев (1880–1967) – ботаник, географ и лесовед, ученик Докучаева и Вернадского. Сукачёв наиболее полно и точно выразил основную естественнонаучную идею В. В. Докучаева о необходимости создания особой науки, призванной изучать вечную и всегда закономерную связь между мёртвой и живой природой. Большую роль для современной экологии сыграли работы Н. В. Тимофеева-Ресовского. Он дал второе дыхание учению о биосфере, развил прикладной аспект учения, обозначил некоторые пути перехода к новой стратегии взаимодействия с биосферой. Он сформулировал принципиально новое положение о том, что человечество должно научиться жить, не истощая, а наращивая природные ресурсы и производительные силы биосферы. Организованность биосферы и её систем, плотность и разнообразие живого населения – это “основной капитал” человечества. Без учений о биосфере и биогеоценозе, ведущая роль в которых принадлежит русским учёным, немыслима современная экология.

Поскольку современная экология превратилась в макроэкологию – чрезвычайно сложную синтетическую науку, общую и фундаментальную, использующую достижения других наук, требующую универсальной подготовки и глубоких профессиональных знаний, то изучение экологии без фундамента невозможно. В фундаменте экологии лежат такие науки, как физика, химия и биология.

Очень часто экологию понимают как науку об охране окружающей среды. Такое отождествление неправомерно, поскольку сужает суть экологии и не раскрывает всего круга решаемых ею задач. Ещё Декарт сказал: “Определяйте значение слов, и Вы избавите свет от половины его заблуждений”. Различие между экологией и охраной природы можно рассматривать как различие между анатомией и хирургией. Как нельзя стать медиком, не зная физиологии человека, так и нельзя заниматься охраной окружающей среды, не зная основных законов функционирования экологических систем. Экология не нужна для уборки улиц и установки очистных сооружений. Экология нужна раньше – для комплексного обоснования средозащитных и природоохранных мер. Концепцию “охраны природы” нельзя считать панацеей от всех экологических проблем. Деятельность следует строить так, чтобы не допускать и предотвращать все эффекты и результаты, от которых потом пришлось бы охранять окружающую среду. Всем известно, что нет безотходных технологий, но даже если мы научимся больше не загрязнять окружающую среду, то ничего не достигнем, если не перестанем мешать природе создавать среду, регулировать её состав, очищать и делать пригодной для жизни. Сохранить качество окружающей среды человека невозможно без участия природных экологических механизмов. Самые чистые технологии и совершенные средозащитные устройства не спасут человечество, если будет продолжаться вырубка лесов, уменьшаться разнообразие биологических видов, нарушаться круговорот веществ в природе.

Таким образом под экологией нужно понимать науку “о разных аспектах взаимодействия организмов между собой с окружающей средой”, науку “о совместном развитии человека, сообществ людей в целом и окружающей среды (включающей все остальные организмы), изучающую биотические механизмы регуляции и стабилизации окружающей среды, механизмы, обеспечивающие устойчивость жизни”. Это определение экологии приведено в Экологическом энциклопедическом словаре (1999) [1].

Современная экология представляет собой комплекс знаний о взаимоотношениях общества и природы. Рассмотрим источники и слагаемые современной экологии, а также охарактеризуем основные разделы [2].

Математика

Физика теория больших Общая

Теория систем динамических систем экология

Дата добавления: 2013-12-11