Экология в биологии определение: Экология — Деятельность — Главная — Официальный сайт Администрация Восточного управленческого округа Свердловской области

Экология — Деятельность — Главная — Официальный сайт Администрация Восточного управленческого округа Свердловской области

Современная трактовка понятия экология намного шире, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественные, а также гуманитарные науки.

Образное описание экологии: наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.

Другое определение (экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени в естественных и изменённых человеком условиях) дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время.

Вот некоторые возможные определения науки «экология»:

Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.

Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.

 

 

Нормативы накопления твердых коммунальных отходов и плата за услуги по обращению с твердыми коммунальными отходами в Свердловской области

Порядок добычи садоводческими некоммерческими товариществами и (или) огородническими некоммерческими товариществами, подземных вод для целей хозяйственно-бытового водоснабжения

 

Экология — это… Что такое Экология?

Эколо́гия (от др.-греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος — понятие, учение, наука) — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»).

Эрнст Геккель — экологический плакат

Определения

Эрнст Геккель, автор термина «экология»

Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия

ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.

Классическое определение экологии^[1]: наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.

Второе определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию (см. ниже), что в корне неверно.

Вот некоторые возможные определения науки «экология»:

• Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.
  [2]
• Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.
• Экология — наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах

Сложности определения экологии

• Неопределённость границ дисциплин и взаимоотношения со смежными дисциплинами
• Неустоявшиеся представления о структуре дисциплины.
• Деление экологии на общую экологию и частную экологию
• Подразделение экологии на четыре отдела — экологию особей, популяций, биогеоценозов и экосистем
• Место экологии популяции при разделении на аутэкологию и синэкологию
• Различия в терминологии между экологами растений и экологами животных.

История науки

Дюны на озере Мичиган, Индиана, который стимулировали развитие теории Cowles Сукцессии.

Уже с давних времён люди стали замечать различные закономерности во взаимодействии животных друг с другом и с окружающей средой. Однако, в те времена даже биология не была отдельной наукой, являясь частью философии.

Античность

Первые описания экологии животных можно отнести к индийским и древнегреческим трактатам:

• Индийские трактаты «Рамаяна», «Махабхарата» (VI—I века до н. э.) — Образ жизни зверей (более 50 видов), места обитания, питание, размножение, суточная активность, поведение при изменениях природной обстановки.
• Аристотель — «История животных» — экологическая классификация животных, среда обитания, тип движения, места обитания, сезонная активность, общественная жизнь, наличие убежищ, использование голоса.
• Теофраст — даны основы геоботаники, а также описано приспособительное значение изменений в окраске животных.
• Плиний Старший — «Естественная история» — представлен экономический характер зооэкологических представлений.

Древние греки в целом представляли себе жизнь как нечто, не требующее понимания и адаптации, что близко к современным экологическим представлениям^[3].

Новое время

В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далекими от биологии в своих основных исследованиях.

• Р. Бойль — им проведён один из первых экологических экспериментов — влияние атмосферного давления на животных, стойкость к вакууму водных, земноводных и др. пойкилотермных животных.
• Антони Ван Левенгук — описание пищевых цепей, регулирование численности популяций.
• Дэрем — «Физико-теология» (1713) — в этой работе впервые описан термин баланс в смысле регуляции численности животных.
• Р. Брэдли — впервые экология описывается количественно — роль воробьиных птиц в истреблении вредных насекомых.
• Рене Реомюр — «Мемуары по естественной истории насекомых» — рассматриваются количественные климатические факторы — постоянство суммы средних дневных температур в тени для сезонного периода в жизни организмов.
• К. Линней — «Экономия природы», «Общественное устройство природы» — описана концепция равновесия в природе, применён системный подход к природе, оценено ведущее влияние климатических условий, описаны фенологические наблюдения — гибель одних организмов как средство для существования других, сравнение природы с человеческой общиной.
• Ж. Бюффон — «Естественная история» — описано влияние факторов среды, исследования по популяционной экологии — влияние климата, характера местности и других внешних условий на популяции. Описан рост численности некоторых животных в геометрической прогрессии.
• С. П. Крашенинников (1713—1755) «Описание земли Камчатки» (1755) — частная экология животных, описание растений, образ жизни.
• И. И. Лепёхин «Дневные записки путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепёхина по разным провинциям Российского государства», перевод Бюффона. Биологические характеристики зверей и птиц. Зависимость существования и географического распределения животных от климатических условий и растительности Зависимость численности, распределения, плодовитости и миграций белки, кедровки и прочих от урожая кедровых орехов и других хвойных пород.
• Петер Симон Паллас «Путешествия по различным провинциям Российского государства», «Zoographia rosso-asiatica» — экологический подход к изучению животных (влияние внешних условий на животную жизнь). Климатология и физическая география, описание частной экологии грызунов. Программа наблюдений периодических явлений в популяциях животных.
• В. Ф. Зуев (ученик П. С. Палласа) «Начертания естественной истории» — первый в России школьный учебник. Описания экологии белки.
• Э. Циммерман — Зоогеография (1777) — Зависимость распространения млекопитающих от климата как по причине его прямого влияния, так и через растительность, как важнейший источник пищи для животных.

Первая половина XIX века

• Ж. Б. Ламарк — «Философия зоологии» — Описано взаимодействия организм — среда.
• Т. Фабер «О жизни птиц далекого севера» (1825) — экология птиц.
• Константин Глогер — 1833 Правило Глогера (географические расы животных в тёплых и влажных регионах пигментированы сильнее, чем в холодных и сухих регионах), заложены начала современной зоогеографии. Влияние климата на птиц — поведение, выбор местообитания, степень оседлости, окраску.
• В. Эдвардс — «Влияние физических агентов на жизнь» (1824) — сравнительная экологическая физиология. Эксперименты по влиянию температуры и водной среды на развитие головастиков лягушки. Влияние температуры, влажности, света и др. на дыхание, кровообращение, температуру, рост тела у рыб, земноводных, рептилий, птиц, зверей, человека.
• Спейн (1802) — эксперименты с длиной светового дня и яйценоскостью кур.
• Е. П. Менетрие — изучение вертикального распределения животных в горах Кавказа.
• Г. Бергхаус — «Всеобщий зоологический атлас» (1851) — сочетание климатических условий и биотических отношений. Зоогеографическое районирование на основе распространения хищных млекопитающих (хищники интегрируют совокупное воздействие элементов природы).
• Ш. Морран (1840) — закрепление понятия «Фенология».
• К. Хойзингер (1822) — разделение зоологии на зоографию и зоономию. Изучение причин и законов возникновения и существования отдельных животных и всего животного царства.
• Генрих Георг Бронн (1850) — «Экономия животных»
• Э. А. Эверсманн (1794—1860), М. Н. Богданов — «Естественная история Оренбургского края» (1840—1866) — географическая зональность смены ландшафтов на основе изменений характера почвы. Биоценотические отношения между животными. Экологический оттенок в описаниях групп животных. Оценка экономического значения животных. Характеристика пустынных экосистем — бедность фауны при обилии особей. Прообраз в описаниях грызунов, как представителей R-стратегов. Морфологические приспособления к условиям обитания — тушканчики на разных грунтах, адаптивное строение и добывание пищи у дятлов. Экономия природы.
• К. М. Бэр — экспедиция на Новую Землю. Основы современной теории динамики популяций рыб.
• А. Ф. Миддендорф — «Путешествие на север и восток Сибири», «Сибирская фауна» — зоологическая география. Природа, как единое целое. Ландшафтно-экологический подход. Экоморфология и её приспособительное значение. Изопиптезы. Сезонные миграции птиц. Значение кочёвок птиц и зверей. Экология леммингов. Влияние полярного дня на морфофизиологические функции. Криптическая роль окраски. Сопряженность ареалов.
• К. Ф. Рулье и Н. А. Северцов — основоположники российской экологии животных:

Карл Францевич Рулье — лекция «Жизнь животных по отношению к внешним условиям» (1852). Экологическая концепция, метод экологического изучения животных.

Прямые и обратные явления жизни. Внутривидовые и межвидовые отношения животных. Существование общин (популяций). Проблема адаптации, морфобиологические особенности: жизненные формы животных, экологическая морфология, зоопсихология. Термины: зооэтика — зоогнозия, зообиология = этология Сент-Илера (от Милля).

Н. А. Северцов «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» — синэкологический аспект. Методический аспект — эколого-географический метод. Необходимость биоценологического подхода «местные мелкие фауны»: «Каждое явление мы изучаем у всех животных, у которых заметили его. Порядок в описании явлений определяется их естественной последовательностью — от весны до весны, только явления линяния отделены от прочих, современных им».

«Путешествие натуралиста вокруг света». Экономия природы. Объяснение паразитизма кукушки. Гибель крупных животных от катастрофических причин. Теория происхождения коралловых рифов.

«Происхождение видов». Синэкологические взаимоотношения, как наиболее важные. Классификация взаимоотношений организмов. Продуктивность и состав сообществ. «Прочно укоренившееся заблуждение — считать физические условия за наиболее важные». Демография популяций. Синэкология: Взаимосвязь кошки — мыши — шмели-клевер и его ареал. Роль птиц в расселении семян — количественные исследования. Адаптивное строение цветка энтомофильных орхидей. Эколого-морфологический анализ челюстного аппарата гусеобразных.

• Э. Геккель и формирование экологии как особой отрасли науки:

«Всеобщая морфология организмов». Биология делится на: морфологию (биостатику) и физиологию (биодинамику), а для узкого понимания термина биологии мы вводим термин экология, синоним — биономия — «Общие основы науки об органических формах, механически основанной на теории эволюции, реформированной Чарлзом Дарвином».

Экология — наука об экономии, об образе жизни, о внешних жизненных отношениях организмов друг с другом и т. д. (1 глава) = этологии Сент-Илера, хотя сам Геккель этого не знал.

Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования (19 глава). Экология — физиологическая дисциплина: форономия (общая физиология) — эргология (физиология функций) и перилогия (физиология отношений) — экология и хорология. Отсутствие обязательной корреляции между плодовитостью, численностью и масштабами географического распространения (глупыш и многие плодовитые виды). Для каждого отдельного вида в экономии природы имеется только определённое число мест (=экологические ниши Элтона). В одном месте может существовать тем большее количество животных индивидов, чем более разнообразна их природа.

Экология животных после Дарвина и Геккеля

• Форбс (1895) — замечание о понятии науки экология. Определение: наука об отношениях животных и растений к другим живым существам и ко всему их окружающему.
• К. А. Тимирязев. Противник термина экология (биономия, биология в узком смысле).
• М. А. Мензбир «Птицы России» — революция в зоологии: экологический подход к составлению систематических зоологических сводок.
• М. Н. Богданов (1841—1888) «Птицы и звери Черноземной полосы Поволжья, долины средней и нижней Волги» («Биогеографические материалы» 1871) — широко используется понятие биоценоза (введённого К. А. Мёбиусом в 1877 году^[4]). Курс лекций зоологии в Петербургском университете с широкой биологической точки зрения, введена концепция саморегуляции биоценоза.

Современная классическая экология

Современная экология — сложная, разветвлённая наука. Ч. Элтон использовал концепции трофической (пищевой цепи), пирамиды численности, динамики численности^[5].

Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии:

1. Всё связано со всем
2. Ничто не исчезает в никуда
3. Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами.
4. Ничто не даётся даром (вольный перевод — в оригинале что-то вроде «Бесплатных обедов не бывает»)

Второй и четвёртый законы по сути являются перефразировкой основного закона физики — сохранения вещества и энергии. Первый и третий законы — действительно основополагающие законы экологии, на которых должна строиться парадигма данной науки. Основным законом является первый, который может считаться основой экологической философии. В частности, эта философия положена в основу понятия «глубокая экология» в книге «Паутина жизни» Фритьофа Капры.

В 1910 г. на Третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии:

• Аутэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой (жизненные циклы и поведение как способ приспособления к окружающей среде).
• Демэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой.
• Синэкология — раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами.

Также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека, антэкологию и др.
В связи с многогранностью предмета и методов исследований в настоящее время некоторые ученые рассматривают экологию как комплекс наук, который изучает функциональные взаимосвязи между организмами (включая человека и человеческое общество в целом) и окружающей их средой, круговорот веществ и потоков энергии, делающих возможность жизнь^[6].

Связи экологии с другими науками

Экология, как комплекс наук, тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, эпидемиология, биогеохимия.

Методология экологии

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Учёные

Следующие люди внесли существенный вклад в представление об эволюции и экологии:

• Валдас Адамкус
• Владимир Вернадский
• Эрнст Геккель
• Виктор Горшков
• Зимов, Сергей Афанасьевич
• Иоганзен, Бодо Германович
• Фредерик Клементс
• Барри Коммонер
• Кочуров, Борис Иванович
• Лачинов, Дмитрий Александрович
• Бьорн Ломборг
• Мёбиус, Карл Август
• Мюри, Адальберт-Адольф
• Юджин Одум
• Эрик Пианка (англ. Eric Pianka)
• Раменский, Леонтий Григорьевич
• Реймерс, Николай Фёдорович
• Скоу, Йоаким Фредерик
• Сукачёв, Владимир Николаевич
• Уиттекер, Роберт Хардинг
• Шварц, Станислав Семёнович

Специализированные журналы

Подробнее по этой теме см.: Категория:Журналы по экологии.

В культуре

См. также

Примечания

1. ↑ Геккель (1866). Общая морфология организмов. нем. Generalle Morphologie der Organismen
2. ↑ Это определение Э. Геккеля написано во времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.
3. ↑ Benson, K. R. (2000). «The emergence of ecology from natural history». Endeavor 24 (2): 59–62. DOI:10.1016/S0160-9327(99)01260-0. PMID 10969480.
4. ↑ K. A. Möbius. Die Auster und die Austernwirthschaft. — 1877.
5. ↑ Ч. Элтон. Экология животных. — М. СПб.: Биомедгиз, 1934. — 82 с.
6. ↑ Ахатов А. Г. / Akhatov A.G. Экология. Энциклопедический словарь / Ecology. Encyclopaedic Dictionary. — Казань=Kazan, ТКИ, Экополи, 1995. — С. 286—287. — 5000 экз. — ISBN 5-298-00600-0

Литература

• Ахатов А. Г. Экология. Энциклопедический словарь.=Akhatov A.G. Ecology. Encyclopaedic Dictionary.- Казань=Kazan, ТКИ, Экополис, 1995. — 368 с. (тираж 5000), ISBN 5-298-00600-0
• Ахатов А. Г. Экология и международное право.=Ecology & International Law.- М.: АСТ-ПРЕСС, 1996. — 512 с. (тираж 1000), ISBN 5-214-00225-4
• Одум, Юджин, Экология. 2 тома. — М.: Мир, 1986
• Одум, Юджин, Основы экологии. — М., 1975—740 с. Пер. с англ. изд., 1971.
• Будыко, Михаил Иванович, Глобальная экология. — М., 1972. — 327 с.
• Пианка Эрик. Эволюционная экология. — М.: Мир, 1981. — 399 с.
• Begon, M.; Townsend, C. R., Harper, J. L. (2006). Ecology: From individuals to ecosystems. (4th ed.). — Blackwell. ISBN 1-4051-1117-8.

Экология — это… Что такое Экология?

Эколо́гия (от др.-греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος — понятие, учение, наука) — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»).

Эрнст Геккель — экологический плакат

Определения

Эрнст Геккель, автор термина «экология»

Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.

Классическое определение экологии^[1]: наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.

Второе определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию (см. ниже), что в корне неверно.

Вот некоторые возможные определения науки «экология»:

• Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.^[2]
• Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.
• Экология — наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах

Сложности определения экологии

• Неопределённость границ дисциплин и взаимоотношения со смежными дисциплинами
• Неустоявшиеся представления о структуре дисциплины.
• Деление экологии на общую экологию и частную экологию
• Подразделение экологии на четыре отдела — экологию особей, популяций, биогеоценозов и экосистем
• Место экологии популяции при разделении на аутэкологию и синэкологию
• Различия в терминологии между экологами растений и экологами животных.

История науки

Дюны на озере Мичиган, Индиана, который стимулировали развитие теории Cowles Сукцессии.

Уже с давних времён люди стали замечать различные закономерности во взаимодействии животных друг с другом и с окружающей средой. Однако, в те времена даже биология не была отдельной наукой, являясь частью философии.

Античность

Первые описания экологии животных можно отнести к индийским и древнегреческим трактатам:

• Индийские трактаты «Рамаяна», «Махабхарата» (VI—I века до н. э.) — Образ жизни зверей (более 50 видов), места обитания, питание, размножение, суточная активность, поведение при изменениях природной обстановки.
• Аристотель — «История животных» — экологическая классификация животных, среда обитания, тип движения, места обитания, сезонная активность, общественная жизнь, наличие убежищ, использование голоса.
• Теофраст — даны основы геоботаники, а также описано приспособительное значение изменений в окраске животных.
• Плиний Старший — «Естественная история» — представлен экономический характер зооэкологических представлений.

Древние греки в целом представляли себе жизнь как нечто, не требующее понимания и адаптации, что близко к современным экологическим представлениям^[3].

Новое время

В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далекими от биологии в своих основных исследованиях.

• Р. Бойль — им проведён один из первых экологических экспериментов — влияние атмосферного давления на животных, стойкость к вакууму водных, земноводных и др. пойкилотермных животных.
• Антони Ван Левенгук — описание пищевых цепей, регулирование численности популяций.
• Дэрем — «Физико-теология» (1713) — в этой работе впервые описан термин баланс в смысле регуляции численности животных.
• Р. Брэдли — впервые экология описывается количественно — роль воробьиных птиц в истреблении вредных насекомых.
• Рене Реомюр — «Мемуары по естественной истории насекомых» — рассматриваются количественные климатические факторы — постоянство суммы средних дневных температур в тени для сезонного периода в жизни организмов.
• К. Линней — «Экономия природы», «Общественное устройство природы» — описана концепция равновесия в природе, применён системный подход к природе, оценено ведущее влияние климатических условий, описаны фенологические наблюдения — гибель одних организмов как средство для существования других, сравнение природы с человеческой общиной.
• Ж. Бюффон — «Естественная история» — описано влияние факторов среды, исследования по популяционной экологии — влияние климата, характера местности и других внешних условий на популяции. Описан рост численности некоторых животных в геометрической прогрессии.
• С. П. Крашенинников (1713—1755) «Описание земли Камчатки» (1755) — частная экология животных, описание растений, образ жизни.
• И. И. Лепёхин «Дневные записки путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепёхина по разным провинциям Российского государства», перевод Бюффона. Биологические характеристики зверей и птиц. Зависимость существования и географического распределения животных от климатических условий и растительности Зависимость численности, распределения, плодовитости и миграций белки, кедровки и прочих от урожая кедровых орехов и других хвойных пород.
• Петер Симон Паллас «Путешествия по различным провинциям Российского государства», «Zoographia rosso-asiatica» — экологический подход к изучению животных (влияние внешних условий на животную жизнь). Климатология и физическая география, описание частной экологии грызунов. Программа наблюдений периодических явлений в популяциях животных.
• В. Ф. Зуев (ученик П. С. Палласа) «Начертания естественной истории» — первый в России школьный учебник. Описания экологии белки.
• Э. Циммерман — Зоогеография (1777) — Зависимость распространения млекопитающих от климата как по причине его прямого влияния, так и через растительность, как важнейший источник пищи для животных.

Первая половина XIX века

• Ж. Б. Ламарк — «Философия зоологии» — Описано взаимодействия организм — среда.
• Т. Фабер «О жизни птиц далекого севера» (1825) — экология птиц.
• Константин Глогер — 1833 Правило Глогера (географические расы животных в тёплых и влажных регионах пигментированы сильнее, чем в холодных и сухих регионах), заложены начала современной зоогеографии. Влияние климата на птиц — поведение, выбор местообитания, степень оседлости, окраску.
• В. Эдвардс — «Влияние физических агентов на жизнь» (1824) — сравнительная экологическая физиология. Эксперименты по влиянию температуры и водной среды на развитие головастиков лягушки. Влияние температуры, влажности, света и др. на дыхание, кровообращение, температуру, рост тела у рыб, земноводных, рептилий, птиц, зверей, человека.
• Спейн (1802) — эксперименты с длиной светового дня и яйценоскостью кур.
• Е. П. Менетрие — изучение вертикального распределения животных в горах Кавказа.
• Г. Бергхаус — «Всеобщий зоологический атлас» (1851) — сочетание климатических условий и биотических отношений. Зоогеографическое районирование на основе распространения хищных млекопитающих (хищники интегрируют совокупное воздействие элементов природы).
• Ш. Морран (1840) — закрепление понятия «Фенология».
• К. Хойзингер (1822) — разделение зоологии на зоографию и зоономию. Изучение причин и законов возникновения и существования отдельных животных и всего животного царства.
• Генрих Георг Бронн (1850) — «Экономия животных»
• Э. А. Эверсманн (1794—1860), М. Н. Богданов — «Естественная история Оренбургского края» (1840—1866) — географическая зональность смены ландшафтов на основе изменений характера почвы. Биоценотические отношения между животными. Экологический оттенок в описаниях групп животных. Оценка экономического значения животных. Характеристика пустынных экосистем — бедность фауны при обилии особей. Прообраз в описаниях грызунов, как представителей R-стратегов. Морфологические приспособления к условиям обитания — тушканчики на разных грунтах, адаптивное строение и добывание пищи у дятлов. Экономия природы.
• К. М. Бэр — экспедиция на Новую Землю. Основы современной теории динамики популяций рыб.
• А. Ф. Миддендорф — «Путешествие на север и восток Сибири», «Сибирская фауна» — зоологическая география. Природа, как единое целое. Ландшафтно-экологический подход. Экоморфология и её приспособительное значение. Изопиптезы. Сезонные миграции птиц. Значение кочёвок птиц и зверей. Экология леммингов. Влияние полярного дня на морфофизиологические функции. Криптическая роль окраски. Сопряженность ареалов.
• К. Ф. Рулье и Н. А. Северцов — основоположники российской экологии животных:

Карл Францевич Рулье — лекция «Жизнь животных по отношению к внешним условиям» (1852). Экологическая концепция, метод экологического изучения животных.

Прямые и обратные явления жизни. Внутривидовые и межвидовые отношения животных. Существование общин (популяций). Проблема адаптации, морфобиологические особенности: жизненные формы животных, экологическая морфология, зоопсихология. Термины: зооэтика — зоогнозия, зообиология = этология Сент-Илера (от Милля).

Н. А. Северцов «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» — синэкологический аспект. Методический аспект — эколого-географический метод. Необходимость биоценологического подхода «местные мелкие фауны»: «Каждое явление мы изучаем у всех животных, у которых заметили его. Порядок в описании явлений определяется их естественной последовательностью — от весны до весны, только явления линяния отделены от прочих, современных им».

«Путешествие натуралиста вокруг света». Экономия природы. Объяснение паразитизма кукушки. Гибель крупных животных от катастрофических причин. Теория происхождения коралловых рифов.

«Происхождение видов». Синэкологические взаимоотношения, как наиболее важные. Классификация взаимоотношений организмов. Продуктивность и состав сообществ. «Прочно укоренившееся заблуждение — считать физические условия за наиболее важные». Демография популяций. Синэкология: Взаимосвязь кошки — мыши — шмели-клевер и его ареал. Роль птиц в расселении семян — количественные исследования. Адаптивное строение цветка энтомофильных орхидей. Эколого-морфологический анализ челюстного аппарата гусеобразных.

• Э. Геккель и формирование экологии как особой отрасли науки:

«Всеобщая морфология организмов». Биология делится на: морфологию (биостатику) и физиологию (биодинамику), а для узкого понимания термина биологии мы вводим термин экология, синоним — биономия — «Общие основы науки об органических формах, механически основанной на теории эволюции, реформированной Чарлзом Дарвином».

Экология — наука об экономии, об образе жизни, о внешних жизненных отношениях организмов друг с другом и т. д. (1 глава) = этологии Сент-Илера, хотя сам Геккель этого не знал.

Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования (19 глава). Экология — физиологическая дисциплина: форономия (общая физиология) — эргология (физиология функций) и перилогия (физиология отношений) — экология и хорология. Отсутствие обязательной корреляции между плодовитостью, численностью и масштабами географического распространения (глупыш и многие плодовитые виды). Для каждого отдельного вида в экономии природы имеется только определённое число мест (=экологические ниши Элтона). В одном месте может существовать тем большее количество животных индивидов, чем более разнообразна их природа.

Экология животных после Дарвина и Геккеля

• Форбс (1895) — замечание о понятии науки экология. Определение: наука об отношениях животных и растений к другим живым существам и ко всему их окружающему.
• К. А. Тимирязев. Противник термина экология (биономия, биология в узком смысле).
• М. А. Мензбир «Птицы России» — революция в зоологии: экологический подход к составлению систематических зоологических сводок.
• М. Н. Богданов (1841—1888) «Птицы и звери Черноземной полосы Поволжья, долины средней и нижней Волги» («Биогеографические материалы» 1871) — широко используется понятие биоценоза (введённого К. А. Мёбиусом в 1877 году^[4]). Курс лекций зоологии в Петербургском университете с широкой биологической точки зрения, введена концепция саморегуляции биоценоза.

Современная классическая экология

Современная экология — сложная, разветвлённая наука. Ч. Элтон использовал концепции трофической (пищевой цепи), пирамиды численности, динамики численности^[5].

Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии:

1. Всё связано со всем
2. Ничто не исчезает в никуда
3. Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами.
4. Ничто не даётся даром (вольный перевод — в оригинале что-то вроде «Бесплатных обедов не бывает»)

Второй и четвёртый законы по сути являются перефразировкой основного закона физики — сохранения вещества и энергии. Первый и третий законы — действительно основополагающие законы экологии, на которых должна строиться парадигма данной науки. Основным законом является первый, который может считаться основой экологической философии. В частности, эта философия положена в основу понятия «глубокая экология» в книге «Паутина жизни» Фритьофа Капры.

В 1910 г. на Третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии:

• Аутэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой (жизненные циклы и поведение как способ приспособления к окружающей среде).
• Демэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой.
• Синэкология — раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами.

Также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека, антэкологию и др.
В связи с многогранностью предмета и методов исследований в настоящее время некоторые ученые рассматривают экологию как комплекс наук, который изучает функциональные взаимосвязи между организмами (включая человека и человеческое общество в целом) и окружающей их средой, круговорот веществ и потоков энергии, делающих возможность жизнь^[6].

Связи экологии с другими науками

Экология, как комплекс наук, тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, эпидемиология, биогеохимия.

Методология экологии

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Учёные

Следующие люди внесли существенный вклад в представление об эволюции и экологии:

• Валдас Адамкус
• Владимир Вернадский
• Эрнст Геккель
• Виктор Горшков
• Зимов, Сергей Афанасьевич
• Иоганзен, Бодо Германович
• Фредерик Клементс
• Барри Коммонер
• Кочуров, Борис Иванович
• Лачинов, Дмитрий Александрович
• Бьорн Ломборг
• Мёбиус, Карл Август
• Мюри, Адальберт-Адольф
• Юджин Одум
• Эрик Пианка (англ. Eric Pianka)
• Раменский, Леонтий Григорьевич
• Реймерс, Николай Фёдорович
• Скоу, Йоаким Фредерик
• Сукачёв, Владимир Николаевич
• Уиттекер, Роберт Хардинг
• Шварц, Станислав Семёнович

Специализированные журналы

Подробнее по этой теме см.: Категория:Журналы по экологии.

В культуре

См. также

Примечания

1. ↑ Геккель (1866). Общая морфология организмов. нем. Generalle Morphologie der Organismen
2. ↑ Это определение Э. Геккеля написано во времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.
3. ↑ Benson, K. R. (2000). «The emergence of ecology from natural history». Endeavor 24 (2): 59–62. DOI:10.1016/S0160-9327(99)01260-0. PMID 10969480.
4. ↑ K. A. Möbius. Die Auster und die Austernwirthschaft. — 1877.
5. ↑ Ч. Элтон. Экология животных. — М. СПб.: Биомедгиз, 1934. — 82 с.
6. ↑ Ахатов А. Г. / Akhatov A.G. Экология. Энциклопедический словарь / Ecology. Encyclopaedic Dictionary. — Казань=Kazan, ТКИ, Экополи, 1995. — С. 286—287. — 5000 экз. — ISBN 5-298-00600-0

Литература

• Ахатов А. Г. Экология. Энциклопедический словарь.=Akhatov A.G. Ecology. Encyclopaedic Dictionary.- Казань=Kazan, ТКИ, Экополис, 1995. — 368 с. (тираж 5000), ISBN 5-298-00600-0
• Ахатов А. Г. Экология и международное право.=Ecology & International Law.- М.: АСТ-ПРЕСС, 1996. — 512 с. (тираж 1000), ISBN 5-214-00225-4
• Одум, Юджин, Экология. 2 тома. — М.: Мир, 1986
• Одум, Юджин, Основы экологии. — М., 1975—740 с. Пер. с англ. изд., 1971.
• Будыко, Михаил Иванович, Глобальная экология. — М., 1972. — 327 с.
• Пианка Эрик. Эволюционная экология. — М.: Мир, 1981. — 399 с.
• Begon, M.; Townsend, C. R., Harper, J. L. (2006). Ecology: From individuals to ecosystems. (4th ed.). — Blackwell. ISBN 1-4051-1117-8.

Экология — это… Что такое Экология?

Эколо́гия (от др.-греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος — понятие, учение, наука) — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»).

Эрнст Геккель — экологический плакат

Определения

Эрнст Геккель, автор термина «экология»

Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.

Классическое определение экологии^[1]: наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.

Второе определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию (см. ниже), что в корне неверно.

Вот некоторые возможные определения науки «экология»:

• Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.^[2]
• Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.
• Экология — наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах

Сложности определения экологии

• Неопределённость границ дисциплин и взаимоотношения со смежными дисциплинами
• Неустоявшиеся представления о структуре дисциплины.
• Деление экологии на общую экологию и частную экологию
• Подразделение экологии на четыре отдела — экологию особей, популяций, биогеоценозов и экосистем
• Место экологии популяции при разделении на аутэкологию и синэкологию
• Различия в терминологии между экологами растений и экологами животных.

История науки

Дюны на озере Мичиган, Индиана, который стимулировали развитие теории Cowles Сукцессии.

Уже с давних времён люди стали замечать различные закономерности во взаимодействии животных друг с другом и с окружающей средой. Однако, в те времена даже биология не была отдельной наукой, являясь частью философии.

Античность

Первые описания экологии животных можно отнести к индийским и древнегреческим трактатам:

• Индийские трактаты «Рамаяна», «Махабхарата» (VI—I века до н. э.) — Образ жизни зверей (более 50 видов), места обитания, питание, размножение, суточная активность, поведение при изменениях природной обстановки.
• Аристотель — «История животных» — экологическая классификация животных, среда обитания, тип движения, места обитания, сезонная активность, общественная жизнь, наличие убежищ, использование голоса.
• Теофраст — даны основы геоботаники, а также описано приспособительное значение изменений в окраске животных.
• Плиний Старший — «Естественная история» — представлен экономический характер зооэкологических представлений.

Древние греки в целом представляли себе жизнь как нечто, не требующее понимания и адаптации, что близко к современным экологическим представлениям^[3].

Новое время

В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далекими от биологии в своих основных исследованиях.

• Р. Бойль — им проведён один из первых экологических экспериментов — влияние атмосферного давления на животных, стойкость к вакууму водных, земноводных и др. пойкилотермных животных.
• Антони Ван Левенгук — описание пищевых цепей, регулирование численности популяций.
• Дэрем — «Физико-теология» (1713) — в этой работе впервые описан термин баланс в смысле регуляции численности животных.
• Р. Брэдли — впервые экология описывается количественно — роль воробьиных птиц в истреблении вредных насекомых.
• Рене Реомюр — «Мемуары по естественной истории насекомых» — рассматриваются количественные климатические факторы — постоянство суммы средних дневных температур в тени для сезонного периода в жизни организмов.
• К. Линней — «Экономия природы», «Общественное устройство природы» — описана концепция равновесия в природе, применён системный подход к природе, оценено ведущее влияние климатических условий, описаны фенологические наблюдения — гибель одних организмов как средство для существования других, сравнение природы с человеческой общиной.
• Ж. Бюффон — «Естественная история» — описано влияние факторов среды, исследования по популяционной экологии — влияние климата, характера местности и других внешних условий на популяции. Описан рост численности некоторых животных в геометрической прогрессии.
• С. П. Крашенинников (1713—1755) «Описание земли Камчатки» (1755) — частная экология животных, описание растений, образ жизни.
• И. И. Лепёхин «Дневные записки путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепёхина по разным провинциям Российского государства», перевод Бюффона. Биологические характеристики зверей и птиц. Зависимость существования и географического распределения животных от климатических условий и растительности Зависимость численности, распределения, плодовитости и миграций белки, кедровки и прочих от урожая кедровых орехов и других хвойных пород.
• Петер Симон Паллас «Путешествия по различным провинциям Российского государства», «Zoographia rosso-asiatica» — экологический подход к изучению животных (влияние внешних условий на животную жизнь). Климатология и физическая география, описание частной экологии грызунов. Программа наблюдений периодических явлений в популяциях животных.
• В. Ф. Зуев (ученик П. С. Палласа) «Начертания естественной истории» — первый в России школьный учебник. Описания экологии белки.
• Э. Циммерман — Зоогеография (1777) — Зависимость распространения млекопитающих от климата как по причине его прямого влияния, так и через растительность, как важнейший источник пищи для животных.

Первая половина XIX века

• Ж. Б. Ламарк — «Философия зоологии» — Описано взаимодействия организм — среда.
• Т. Фабер «О жизни птиц далекого севера» (1825) — экология птиц.
• Константин Глогер — 1833 Правило Глогера (географические расы животных в тёплых и влажных регионах пигментированы сильнее, чем в холодных и сухих регионах), заложены начала современной зоогеографии. Влияние климата на птиц — поведение, выбор местообитания, степень оседлости, окраску.
• В. Эдвардс — «Влияние физических агентов на жизнь» (1824) — сравнительная экологическая физиология. Эксперименты по влиянию температуры и водной среды на развитие головастиков лягушки. Влияние температуры, влажности, света и др. на дыхание, кровообращение, температуру, рост тела у рыб, земноводных, рептилий, птиц, зверей, человека.
• Спейн (1802) — эксперименты с длиной светового дня и яйценоскостью кур.
• Е. П. Менетрие — изучение вертикального распределения животных в горах Кавказа.
• Г. Бергхаус — «Всеобщий зоологический атлас» (1851) — сочетание климатических условий и биотических отношений. Зоогеографическое районирование на основе распространения хищных млекопитающих (хищники интегрируют совокупное воздействие элементов природы).
• Ш. Морран (1840) — закрепление понятия «Фенология».
• К. Хойзингер (1822) — разделение зоологии на зоографию и зоономию. Изучение причин и законов возникновения и существования отдельных животных и всего животного царства.
• Генрих Георг Бронн (1850) — «Экономия животных»
• Э. А. Эверсманн (1794—1860), М. Н. Богданов — «Естественная история Оренбургского края» (1840—1866) — географическая зональность смены ландшафтов на основе изменений характера почвы. Биоценотические отношения между животными. Экологический оттенок в описаниях групп животных. Оценка экономического значения животных. Характеристика пустынных экосистем — бедность фауны при обилии особей. Прообраз в описаниях грызунов, как представителей R-стратегов. Морфологические приспособления к условиям обитания — тушканчики на разных грунтах, адаптивное строение и добывание пищи у дятлов. Экономия природы.
• К. М. Бэр — экспедиция на Новую Землю. Основы современной теории динамики популяций рыб.
• А. Ф. Миддендорф — «Путешествие на север и восток Сибири», «Сибирская фауна» — зоологическая география. Природа, как единое целое. Ландшафтно-экологический подход. Экоморфология и её приспособительное значение. Изопиптезы. Сезонные миграции птиц. Значение кочёвок птиц и зверей. Экология леммингов. Влияние полярного дня на морфофизиологические функции. Криптическая роль окраски. Сопряженность ареалов.
• К. Ф. Рулье и Н. А. Северцов — основоположники российской экологии животных:

Карл Францевич Рулье — лекция «Жизнь животных по отношению к внешним условиям» (1852). Экологическая концепция, метод экологического изучения животных.

Прямые и обратные явления жизни. Внутривидовые и межвидовые отношения животных. Существование общин (популяций). Проблема адаптации, морфобиологические особенности: жизненные формы животных, экологическая морфология, зоопсихология. Термины: зооэтика — зоогнозия, зообиология = этология Сент-Илера (от Милля).

Н. А. Северцов «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» — синэкологический аспект. Методический аспект — эколого-географический метод. Необходимость биоценологического подхода «местные мелкие фауны»: «Каждое явление мы изучаем у всех животных, у которых заметили его. Порядок в описании явлений определяется их естественной последовательностью — от весны до весны, только явления линяния отделены от прочих, современных им».

«Путешествие натуралиста вокруг света». Экономия природы. Объяснение паразитизма кукушки. Гибель крупных животных от катастрофических причин. Теория происхождения коралловых рифов.

«Происхождение видов». Синэкологические взаимоотношения, как наиболее важные. Классификация взаимоотношений организмов. Продуктивность и состав сообществ. «Прочно укоренившееся заблуждение — считать физические условия за наиболее важные». Демография популяций. Синэкология: Взаимосвязь кошки — мыши — шмели-клевер и его ареал. Роль птиц в расселении семян — количественные исследования. Адаптивное строение цветка энтомофильных орхидей. Эколого-морфологический анализ челюстного аппарата гусеобразных.

• Э. Геккель и формирование экологии как особой отрасли науки:

«Всеобщая морфология организмов». Биология делится на: морфологию (биостатику) и физиологию (биодинамику), а для узкого понимания термина биологии мы вводим термин экология, синоним — биономия — «Общие основы науки об органических формах, механически основанной на теории эволюции, реформированной Чарлзом Дарвином».

Экология — наука об экономии, об образе жизни, о внешних жизненных отношениях организмов друг с другом и т. д. (1 глава) = этологии Сент-Илера, хотя сам Геккель этого не знал.

Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования (19 глава). Экология — физиологическая дисциплина: форономия (общая физиология) — эргология (физиология функций) и перилогия (физиология отношений) — экология и хорология. Отсутствие обязательной корреляции между плодовитостью, численностью и масштабами географического распространения (глупыш и многие плодовитые виды). Для каждого отдельного вида в экономии природы имеется только определённое число мест (=экологические ниши Элтона). В одном месте может существовать тем большее количество животных индивидов, чем более разнообразна их природа.

Экология животных после Дарвина и Геккеля

• Форбс (1895) — замечание о понятии науки экология. Определение: наука об отношениях животных и растений к другим живым существам и ко всему их окружающему.
• К. А. Тимирязев. Противник термина экология (биономия, биология в узком смысле).
• М. А. Мензбир «Птицы России» — революция в зоологии: экологический подход к составлению систематических зоологических сводок.
• М. Н. Богданов (1841—1888) «Птицы и звери Черноземной полосы Поволжья, долины средней и нижней Волги» («Биогеографические материалы» 1871) — широко используется понятие биоценоза (введённого К. А. Мёбиусом в 1877 году^[4]). Курс лекций зоологии в Петербургском университете с широкой биологической точки зрения, введена концепция саморегуляции биоценоза.

Современная классическая экология

Современная экология — сложная, разветвлённая наука. Ч. Элтон использовал концепции трофической (пищевой цепи), пирамиды численности, динамики численности^[5].

Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии:

1. Всё связано со всем
2. Ничто не исчезает в никуда
3. Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами.
4. Ничто не даётся даром (вольный перевод — в оригинале что-то вроде «Бесплатных обедов не бывает»)

Второй и четвёртый законы по сути являются перефразировкой основного закона физики — сохранения вещества и энергии. Первый и третий законы — действительно основополагающие законы экологии, на которых должна строиться парадигма данной науки. Основным законом является первый, который может считаться основой экологической философии. В частности, эта философия положена в основу понятия «глубокая экология» в книге «Паутина жизни» Фритьофа Капры.

В 1910 г. на Третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии:

• Аутэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой (жизненные циклы и поведение как способ приспособления к окружающей среде).
• Демэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой.
• Синэкология — раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами.

Также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека, антэкологию и др.
В связи с многогранностью предмета и методов исследований в настоящее время некоторые ученые рассматривают экологию как комплекс наук, который изучает функциональные взаимосвязи между организмами (включая человека и человеческое общество в целом) и окружающей их средой, круговорот веществ и потоков энергии, делающих возможность жизнь^[6].

Связи экологии с другими науками

Экология, как комплекс наук, тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, эпидемиология, биогеохимия.

Методология экологии

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Учёные

Следующие люди внесли существенный вклад в представление об эволюции и экологии:

• Валдас Адамкус
• Владимир Вернадский
• Эрнст Геккель
• Виктор Горшков
• Зимов, Сергей Афанасьевич
• Иоганзен, Бодо Германович
• Фредерик Клементс
• Барри Коммонер
• Кочуров, Борис Иванович
• Лачинов, Дмитрий Александрович
• Бьорн Ломборг
• Мёбиус, Карл Август
• Мюри, Адальберт-Адольф
• Юджин Одум
• Эрик Пианка (англ. Eric Pianka)
• Раменский, Леонтий Григорьевич
• Реймерс, Николай Фёдорович
• Скоу, Йоаким Фредерик
• Сукачёв, Владимир Николаевич
• Уиттекер, Роберт Хардинг
• Шварц, Станислав Семёнович

Специализированные журналы

Подробнее по этой теме см.: Категория:Журналы по экологии.

В культуре

См. также

Примечания

1. ↑ Геккель (1866). Общая морфология организмов. нем. Generalle Morphologie der Organismen
2. ↑ Это определение Э. Геккеля написано во времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.
3. ↑ Benson, K. R. (2000). «The emergence of ecology from natural history». Endeavor 24 (2): 59–62. DOI:10.1016/S0160-9327(99)01260-0. PMID 10969480.
4. ↑ K. A. Möbius. Die Auster und die Austernwirthschaft. — 1877.
5. ↑ Ч. Элтон. Экология животных. — М. СПб.: Биомедгиз, 1934. — 82 с.
6. ↑ Ахатов А. Г. / Akhatov A.G. Экология. Энциклопедический словарь / Ecology. Encyclopaedic Dictionary. — Казань=Kazan, ТКИ, Экополи, 1995. — С. 286—287. — 5000 экз. — ISBN 5-298-00600-0

Литература

• Ахатов А. Г. Экология. Энциклопедический словарь.=Akhatov A.G. Ecology. Encyclopaedic Dictionary.- Казань=Kazan, ТКИ, Экополис, 1995. — 368 с. (тираж 5000), ISBN 5-298-00600-0
• Ахатов А. Г. Экология и международное право.=Ecology & International Law.- М.: АСТ-ПРЕСС, 1996. — 512 с. (тираж 1000), ISBN 5-214-00225-4
• Одум, Юджин, Экология. 2 тома. — М.: Мир, 1986
• Одум, Юджин, Основы экологии. — М., 1975—740 с. Пер. с англ. изд., 1971.
• Будыко, Михаил Иванович, Глобальная экология. — М., 1972. — 327 с.
• Пианка Эрик. Эволюционная экология. — М.: Мир, 1981. — 399 с.
• Begon, M.; Townsend, C. R., Harper, J. L. (2006). Ecology: From individuals to ecosystems. (4th ed.). — Blackwell. ISBN 1-4051-1117-8.

Экология — это… Что такое Экология?

Эколо́гия (от др.-греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος — понятие, учение, наука) — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»).

Эрнст Геккель — экологический плакат

Определения

Эрнст Геккель, автор термина «экология»

Современное значение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. В настоящее время чаще всего под экологическими вопросами ошибочно понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.

Классическое определение экологии^[1]: наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.

Второе определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию (см. ниже), что в корне неверно.

Вот некоторые возможные определения науки «экология»:

• Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.^[2]
• Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.
• Экология — наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах

Сложности определения экологии

• Неопределённость границ дисциплин и взаимоотношения со смежными дисциплинами
• Неустоявшиеся представления о структуре дисциплины.
• Деление экологии на общую экологию и частную экологию
• Подразделение экологии на четыре отдела — экологию особей, популяций, биогеоценозов и экосистем
• Место экологии популяции при разделении на аутэкологию и синэкологию
• Различия в терминологии между экологами растений и экологами животных.

История науки

Дюны на озере Мичиган, Индиана, который стимулировали развитие теории Cowles Сукцессии.

Уже с давних времён люди стали замечать различные закономерности во взаимодействии животных друг с другом и с окружающей средой. Однако, в те времена даже биология не была отдельной наукой, являясь частью философии.

Античность

Первые описания экологии животных можно отнести к индийским и древнегреческим трактатам:

• Индийские трактаты «Рамаяна», «Махабхарата» (VI—I века до н. э.) — Образ жизни зверей (более 50 видов), места обитания, питание, размножение, суточная активность, поведение при изменениях природной обстановки.
• Аристотель — «История животных» — экологическая классификация животных, среда обитания, тип движения, места обитания, сезонная активность, общественная жизнь, наличие убежищ, использование голоса.
• Теофраст — даны основы геоботаники, а также описано приспособительное значение изменений в окраске животных.
• Плиний Старший — «Естественная история» — представлен экономический характер зооэкологических представлений.

Древние греки в целом представляли себе жизнь как нечто, не требующее понимания и адаптации, что близко к современным экологическим представлениям^[3].

Новое время

В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далекими от биологии в своих основных исследованиях.

• Р. Бойль — им проведён один из первых экологических экспериментов — влияние атмосферного давления на животных, стойкость к вакууму водных, земноводных и др. пойкилотермных животных.
• Антони Ван Левенгук — описание пищевых цепей, регулирование численности популяций.
• Дэрем — «Физико-теология» (1713) — в этой работе впервые описан термин баланс в смысле регуляции численности животных.
• Р. Брэдли — впервые экология описывается количественно — роль воробьиных птиц в истреблении вредных насекомых.
• Рене Реомюр — «Мемуары по естественной истории насекомых» — рассматриваются количественные климатические факторы — постоянство суммы средних дневных температур в тени для сезонного периода в жизни организмов.
• К. Линней — «Экономия природы», «Общественное устройство природы» — описана концепция равновесия в природе, применён системный подход к природе, оценено ведущее влияние климатических условий, описаны фенологические наблюдения — гибель одних организмов как средство для существования других, сравнение природы с человеческой общиной.
• Ж. Бюффон — «Естественная история» — описано влияние факторов среды, исследования по популяционной экологии — влияние климата, характера местности и других внешних условий на популяции. Описан рост численности некоторых животных в геометрической прогрессии.
• С. П. Крашенинников (1713—1755) «Описание земли Камчатки» (1755) — частная экология животных, описание растений, образ жизни.
• И. И. Лепёхин «Дневные записки путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепёхина по разным провинциям Российского государства», перевод Бюффона. Биологические характеристики зверей и птиц. Зависимость существования и географического распределения животных от климатических условий и растительности Зависимость численности, распределения, плодовитости и миграций белки, кедровки и прочих от урожая кедровых орехов и других хвойных пород.
• Петер Симон Паллас «Путешествия по различным провинциям Российского государства», «Zoographia rosso-asiatica» — экологический подход к изучению животных (влияние внешних условий на животную жизнь). Климатология и физическая география, описание частной экологии грызунов. Программа наблюдений периодических явлений в популяциях животных.
• В. Ф. Зуев (ученик П. С. Палласа) «Начертания естественной истории» — первый в России школьный учебник. Описания экологии белки.
• Э. Циммерман — Зоогеография (1777) — Зависимость распространения млекопитающих от климата как по причине его прямого влияния, так и через растительность, как важнейший источник пищи для животных.

Первая половина XIX века

• Ж. Б. Ламарк — «Философия зоологии» — Описано взаимодействия организм — среда.
• Т. Фабер «О жизни птиц далекого севера» (1825) — экология птиц.
• Константин Глогер — 1833 Правило Глогера (географические расы животных в тёплых и влажных регионах пигментированы сильнее, чем в холодных и сухих регионах), заложены начала современной зоогеографии. Влияние климата на птиц — поведение, выбор местообитания, степень оседлости, окраску.
• В. Эдвардс — «Влияние физических агентов на жизнь» (1824) — сравнительная экологическая физиология. Эксперименты по влиянию температуры и водной среды на развитие головастиков лягушки. Влияние температуры, влажности, света и др. на дыхание, кровообращение, температуру, рост тела у рыб, земноводных, рептилий, птиц, зверей, человека.
• Спейн (1802) — эксперименты с длиной светового дня и яйценоскостью кур.
• Е. П. Менетрие — изучение вертикального распределения животных в горах Кавказа.
• Г. Бергхаус — «Всеобщий зоологический атлас» (1851) — сочетание климатических условий и биотических отношений. Зоогеографическое районирование на основе распространения хищных млекопитающих (хищники интегрируют совокупное воздействие элементов природы).
• Ш. Морран (1840) — закрепление понятия «Фенология».
• К. Хойзингер (1822) — разделение зоологии на зоографию и зоономию. Изучение причин и законов возникновения и существования отдельных животных и всего животного царства.
• Генрих Георг Бронн (1850) — «Экономия животных»
• Э. А. Эверсманн (1794—1860), М. Н. Богданов — «Естественная история Оренбургского края» (1840—1866) — географическая зональность смены ландшафтов на основе изменений характера почвы. Биоценотические отношения между животными. Экологический оттенок в описаниях групп животных. Оценка экономического значения животных. Характеристика пустынных экосистем — бедность фауны при обилии особей. Прообраз в описаниях грызунов, как представителей R-стратегов. Морфологические приспособления к условиям обитания — тушканчики на разных грунтах, адаптивное строение и добывание пищи у дятлов. Экономия природы.
• К. М. Бэр — экспедиция на Новую Землю. Основы современной теории динамики популяций рыб.
• А. Ф. Миддендорф — «Путешествие на север и восток Сибири», «Сибирская фауна» — зоологическая география. Природа, как единое целое. Ландшафтно-экологический подход. Экоморфология и её приспособительное значение. Изопиптезы. Сезонные миграции птиц. Значение кочёвок птиц и зверей. Экология леммингов. Влияние полярного дня на морфофизиологические функции. Криптическая роль окраски. Сопряженность ареалов.
• К. Ф. Рулье и Н. А. Северцов — основоположники российской экологии животных:

Карл Францевич Рулье — лекция «Жизнь животных по отношению к внешним условиям» (1852). Экологическая концепция, метод экологического изучения животных.

Прямые и обратные явления жизни. Внутривидовые и межвидовые отношения животных. Существование общин (популяций). Проблема адаптации, морфобиологические особенности: жизненные формы животных, экологическая морфология, зоопсихология. Термины: зооэтика — зоогнозия, зообиология = этология Сент-Илера (от Милля).

Н. А. Северцов «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» — синэкологический аспект. Методический аспект — эколого-географический метод. Необходимость биоценологического подхода «местные мелкие фауны»: «Каждое явление мы изучаем у всех животных, у которых заметили его. Порядок в описании явлений определяется их естественной последовательностью — от весны до весны, только явления линяния отделены от прочих, современных им».

«Путешествие натуралиста вокруг света». Экономия природы. Объяснение паразитизма кукушки. Гибель крупных животных от катастрофических причин. Теория происхождения коралловых рифов.

«Происхождение видов». Синэкологические взаимоотношения, как наиболее важные. Классификация взаимоотношений организмов. Продуктивность и состав сообществ. «Прочно укоренившееся заблуждение — считать физические условия за наиболее важные». Демография популяций. Синэкология: Взаимосвязь кошки — мыши — шмели-клевер и его ареал. Роль птиц в расселении семян — количественные исследования. Адаптивное строение цветка энтомофильных орхидей. Эколого-морфологический анализ челюстного аппарата гусеобразных.

• Э. Геккель и формирование экологии как особой отрасли науки:

«Всеобщая морфология организмов». Биология делится на: морфологию (биостатику) и физиологию (биодинамику), а для узкого понимания термина биологии мы вводим термин экология, синоним — биономия — «Общие основы науки об органических формах, механически основанной на теории эволюции, реформированной Чарлзом Дарвином».

Экология — наука об экономии, об образе жизни, о внешних жизненных отношениях организмов друг с другом и т. д. (1 глава) = этологии Сент-Илера, хотя сам Геккель этого не знал.

Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования (19 глава). Экология — физиологическая дисциплина: форономия (общая физиология) — эргология (физиология функций) и перилогия (физиология отношений) — экология и хорология. Отсутствие обязательной корреляции между плодовитостью, численностью и масштабами географического распространения (глупыш и многие плодовитые виды). Для каждого отдельного вида в экономии природы имеется только определённое число мест (=экологические ниши Элтона). В одном месте может существовать тем большее количество животных индивидов, чем более разнообразна их природа.

Экология животных после Дарвина и Геккеля

• Форбс (1895) — замечание о понятии науки экология. Определение: наука об отношениях животных и растений к другим живым существам и ко всему их окружающему.
• К. А. Тимирязев. Противник термина экология (биономия, биология в узком смысле).
• М. А. Мензбир «Птицы России» — революция в зоологии: экологический подход к составлению систематических зоологических сводок.
• М. Н. Богданов (1841—1888) «Птицы и звери Черноземной полосы Поволжья, долины средней и нижней Волги» («Биогеографические материалы» 1871) — широко используется понятие биоценоза (введённого К. А. Мёбиусом в 1877 году^[4]). Курс лекций зоологии в Петербургском университете с широкой биологической точки зрения, введена концепция саморегуляции биоценоза.

Современная классическая экология

Современная экология — сложная, разветвлённая наука. Ч. Элтон использовал концепции трофической (пищевой цепи), пирамиды численности, динамики численности^[5].

Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии:

1. Всё связано со всем
2. Ничто не исчезает в никуда
3. Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами.
4. Ничто не даётся даром (вольный перевод — в оригинале что-то вроде «Бесплатных обедов не бывает»)

Второй и четвёртый законы по сути являются перефразировкой основного закона физики — сохранения вещества и энергии. Первый и третий законы — действительно основополагающие законы экологии, на которых должна строиться парадигма данной науки. Основным законом является первый, который может считаться основой экологической философии. В частности, эта философия положена в основу понятия «глубокая экология» в книге «Паутина жизни» Фритьофа Капры.

В 1910 г. на Третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии:

• Аутэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой (жизненные циклы и поведение как способ приспособления к окружающей среде).
• Демэкология — раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой.
• Синэкология — раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами.

Также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека, антэкологию и др.
В связи с многогранностью предмета и методов исследований в настоящее время некоторые ученые рассматривают экологию как комплекс наук, который изучает функциональные взаимосвязи между организмами (включая человека и человеческое общество в целом) и окружающей их средой, круговорот веществ и потоков энергии, делающих возможность жизнь^[6].

Связи экологии с другими науками

Экология, как комплекс наук, тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, эпидемиология, биогеохимия.

Методология экологии

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Учёные

Следующие люди внесли существенный вклад в представление об эволюции и экологии:

• Валдас Адамкус
• Владимир Вернадский
• Эрнст Геккель
• Виктор Горшков
• Зимов, Сергей Афанасьевич
• Иоганзен, Бодо Германович
• Фредерик Клементс
• Барри Коммонер
• Кочуров, Борис Иванович
• Лачинов, Дмитрий Александрович
• Бьорн Ломборг
• Мёбиус, Карл Август
• Мюри, Адальберт-Адольф
• Юджин Одум
• Эрик Пианка (англ. Eric Pianka)
• Раменский, Леонтий Григорьевич
• Реймерс, Николай Фёдорович
• Скоу, Йоаким Фредерик
• Сукачёв, Владимир Николаевич
• Уиттекер, Роберт Хардинг
• Шварц, Станислав Семёнович

Специализированные журналы

Подробнее по этой теме см.: Категория:Журналы по экологии.

В культуре

См. также

Примечания

1. ↑ Геккель (1866). Общая морфология организмов. нем. Generalle Morphologie der Organismen
2. ↑ Это определение Э. Геккеля написано во времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.
3. ↑ Benson, K. R. (2000). «The emergence of ecology from natural history». Endeavor 24 (2): 59–62. DOI:10.1016/S0160-9327(99)01260-0. PMID 10969480.
4. ↑ K. A. Möbius. Die Auster und die Austernwirthschaft. — 1877.
5. ↑ Ч. Элтон. Экология животных. — М. СПб.: Биомедгиз, 1934. — 82 с.
6. ↑ Ахатов А. Г. / Akhatov A.G. Экология. Энциклопедический словарь / Ecology. Encyclopaedic Dictionary. — Казань=Kazan, ТКИ, Экополи, 1995. — С. 286—287. — 5000 экз. — ISBN 5-298-00600-0

Литература

• Ахатов А. Г. Экология. Энциклопедический словарь.=Akhatov A.G. Ecology. Encyclopaedic Dictionary.- Казань=Kazan, ТКИ, Экополис, 1995. — 368 с. (тираж 5000), ISBN 5-298-00600-0
• Ахатов А. Г. Экология и международное право.=Ecology & International Law.- М.: АСТ-ПРЕСС, 1996. — 512 с. (тираж 1000), ISBN 5-214-00225-4
• Одум, Юджин, Экология. 2 тома. — М.: Мир, 1986
• Одум, Юджин, Основы экологии. — М., 1975—740 с. Пер. с англ. изд., 1971.
• Будыко, Михаил Иванович, Глобальная экология. — М., 1972. — 327 с.
• Пианка Эрик. Эволюционная экология. — М.: Мир, 1981. — 399 с.
• Begon, M.; Townsend, C. R., Harper, J. L. (2006). Ecology: From individuals to ecosystems. (4th ed.). — Blackwell. ISBN 1-4051-1117-8.

Экология — это наука — Троицкий вариант — Наука

Святослав Горбунов

¹. И лишь ничтожно малая часть все-таки вспомнит, что экология — это наука, выросшая из недр биологии и являющаяся неотъемлемой ее частью.

«Ctenophorae», иллюстрация из работы Э. Геккеля «Красота форм в природе» (1904)

Именно как часть биологии экология воспринималась на протяжении большей части времени существования самого термина (а появился он впервые, как известно, с легкой руки Эрнста Геккеля в 1866 году). И лишь во второй половине XX века название благородной, но весьма узкой области знания, занимающейся, как определял еще сам Геккель, изучением «взаимоотношений организмов с окружающей их внешней средой»², стало непоправимо размываться. Да так, что позднее пришлось даже отдельно оговаривать, что́ все-таки мы понимаем теперь под этим термином. Можно долго дискутировать, является ли современная экология «сложной», «развитой» или даже «междисциплинарной» наукой, однако важно отметить тот факт, что большинство приверженцев «старой школы» определяют экологию как отрасль биологического знания, занимающуюся изучением надорганизменных живых систем. Ни больше ни меньше. А уж каковы по масштабам эти системы — популяции ли, сообщества или даже вся биосфера как глобальная экологическая система, покрывающая весь земной шар, — это уже дело десятое³. Отчего же произошла эта путаница? И почему само понятие «экология» оказалось для наших современников столь размытым?

В моем представлении это связано прежде всего с лингвистическим казусом. Всё дело в том, что, например, в английском существуют сразу два понятия, которые у нас традиционно именуются экологией. Прежде всего это непосредственно экология как биологическая наука — Ecology. Но, кроме того, существует и такое понятие, как — науки, занимающиеся изучением окружающей среды и ее состояния.

Для того, чтобы прочувствовать эту разницу, я в свое время предложил студентам небольшой практический эксперимент: попросил их воспользоваться одной из крупнейших наукометрических баз данных, хранящих информацию о современных высокорейтинговых научных журналах, SJR (SCImago Journal and Сountry Rank). Предлагалось проанализировать содержание наиболее значимых журналов, отнесенных составителями базы данных к областям Ecology⁴ и Environmental sciences⁵. При этом можно было ограничиться изданиями, входящими лишь в категорию Q1.

Даже беглый обзор содержания журналов соответствующих категорий позволял сформировать определенное представление о разнице двух этих понятий.

Получается, что в английском понятие «экология» по большей части не выходит за границы биологии. В русском же языке произошла метаморфоза, в результате которой в сферу экологии включили еще и изучение состояния окружающей среды (намек на окружающую среду ведь присутствует еще в геккелевском определении). В самом деле, не называть же соответствующую область неблагозвучным калькированным понятием «энвайронметальное знание»! С таким словечком можно, как говорится, и язык сломать — попробуйте произнести его раза четыре. С «экологией»-то куда проще. В итоге получилось то самое смешение и разрастание понятия «экология», о котором мы говорили в самом начале.

Хорошо это или плохо? Конечно, большинство экологов (в классическом понимании экологии как биологической науки) придерживается мнения, что подобное размывание крайне негативно сказывается на имидже их специальности. Однако пытаться менять сложившуюся практику народного употребления термина — всё равно что сражаться с ветряными мельницами. Разве что полезно помнить: не всё, что на сегодняшний день называется экологией, на самом деле ей и являетсяEnvironmental sciences — тоже стали важнейшей частью современного научного знания: тут и изменения климата, и «чистые технологии», и химия окружающей среды, и многое другое, действительно важное и полезное. Есть даже место для таких глобальных идей, как «устойчивое развитие» (вот уж где разгул для междисциплинарности!). Впрочем, это уже совсем другая история.

Но все-таки что представляет из себя та самая «классическая» экология, ведущая свою родословную со славных ученых мужей XIX столетия? Отвечая на вопрос преподавателя физики, который был вынесен в самое начало статьи, я придерживаюсь мнения, что экология — это наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей их внешней средой, где в широком смысле учитываются все условия их существования⁶. В конце концов, экологией занимался еще сам Чарлз Дарвин (изучая, например, взаимоотношения между растениями и опылителями или разбирая вопрос о возможности совместного сосуществования близких форм живых организмов в «Происхождении видов…»)⁷, правда, самого термина тогда еще не существовало. В свое время к формированию корпуса классической экологии напрямую были причастны столь известные ученые и естествоиспытатели, как Александр фон Гумбольдт, Юстус Либих, Юлиус Майер, Герман Гельмгольц, Карл Мёбиус, Вильгельм Пфеффер, Фридрих Даль, Фредерик Клементс, Чарлз Элтон, Артур Тэнсли, Виктор Шелфорд, Джозеф Гриннелл, Джордж Хатчинсон и многие другие. Огромный вклад в развитие экологии внесли и наши соотечественники: Карл Францевич Рулье, Николай Алексеевич Северцов, Климент Аркадьевич Тимирязев, Владимир Николаевич Сукачёв, Владимир Владимирович Станчинский, Даниил Николаевич Кашкаров, Георгий Францевич Гаузе, Николай Павлович Наумов. Многих из вышеназванных можно назвать скорее естествоиспытателями, но все они интересовались тем, как именно функционирует мир в его живом надорганизменном проявлении. Это подтверждает и замечательная красота концепций, которые на протяжении долгого времени складывались внутри экологии: идея о структуре и направленности потока вещества и энергии в живых системах, концепции пределов толерантности и экологической ниши, биологического сигнального поля и смены сообществ во времени, понятия экосистемы и др. (подробнее см. Никольский А. А. (М.: ГЕОС, 2014)). Приумножением этих удивительных знаний об окружающем мире занимаются экологи и сегодня. Достаточно лишь поинтересоваться, что происходит в полях и в лабораториях. А интересного там немало!

Святослав Горбунов

---

¹ См., например, книгу замечательного отечественного лингвиста Ирины Левонтиной «О чем речь». — М.: Corpus, 2016. С. 19.

² Определение Геккеля, присутствующее в XI разделе его работы «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen», 1866). Пер. с нем. Д. А. Степанова. Цит. по: Никольский А. А. Великие идеи великих экологов: история ключевых концепций в экологии. М.: ГЕОС, 2014.

³ Здесь хотелось бы сделать ссылку на замечательную, пусть и небольшую статью А. М. Гилярова «Десять положений из области экологии», пять лет назад опубликованную на страницах ТрВ-Наука № 86.

⁴ SJR. Subject category «Ecology»: www.scimagojr.com/journalrank.php?area=0&category=2303&country=all&year=2014&order=sjr&min=0&min_type=cd. SJR. Subject category «Ecology, Evolution, Behavior and Systematics»: www.scimagojr.com/journalrank.php?category=1105

⁵ SJR. Subject category «Environmental Sciences (miscellaneous)»: www.scimagojr.com/journalrank.php?area=0&category=2301&country=all&year=2014&order=sjr&min=0&min_type=cd. В более общем виде SJR. Subject area «Environmental Science»: www.scimagojr.com/journalrank.php?category=0&area=2300&year=2014&country=&order=sjr&min=0&min_type=cd (туда, впрочем, входят и журналы из категории («category»): Ecology).

⁶ Несколько расширенное геккелевское определение «экологии».

⁷ В первом из приведенных примеров Дарвин, по сути, рассматривает механизмы коэволюции и коадаптации. Таковы, например, его работы «Опыление орхидей насекомыми» («On the various contrivances by which British аnd foreign orchids are fertilized by insects», 1862) и др. Изложение Дарвином основ взаимоотношений близких форм организмов в «Происхождении видов» предвосхищает формулировку экологического принципа конкурентного исключения Лотки — Вольтерры — Гаузе. Таким образом, не используя в своих трудах термина «экология», Дарвин по праву может считаться выдающимся экологом-эволюционистом (подробнее об этом см. в кн. проф. А. А. Никольского «Великие идеи великих экологов: история ключевых концепций в экологии». М.: ГЕОС, 2014).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:

Экология — это наука

Святослав Горбунов
«Троицкий вариант» №19(213), 20 сентября 2016 года

Помнится, когда я был студентом первого курса, весьма уважаемый нами (до сих пор) преподаватель физики без тени сомнения внушал нам, что такой предмет, как экология, наукой являться не может, поскольку не порождает принципиально нового знания. Надо сказать, с ним было весьма трудно не согласиться. Ведь та метаморфоза, которая, к несчастью, произошла с этим многострадальным названием, к настоящему времени привела к полной неразберихе и смешению самых разных понятий. Если сегодня спросить человека на улице о том, как он представляет себе образ эколога и то, чем, собственно, занимается экология (и что это такое вообще), то можно получить массу самых разных и порой удивительных ответов. Кто-то скажет, что эталон эколога — это «зеленый активист», забравшийся в очередной раз на мост или приковавший себя к столетнему дубу, кто-то припомнит, что главной задачей экологии является поддержание должного качества окружающей нас среды: воды, воздуха и т. д. Многие перепутают экологию с состоянием окружающей среды, сказав, что та у нас совсем испортилась (такое я как-то раз услышал из уст профильного академика РАН, впрочем, скорее всего, он сказал это по недосмотру). Иногда даже встречаются столь интересные определения, как «экологические цвета» (в одежде)¹. И лишь ничтожно малая часть все-таки вспомнит, что экология — это наука, выросшая из недр биологии и являющаяся неотъемлемой ее частью.

Именно как часть биологии экология воспринималась на протяжении большей части времени существования самого термина (а появился он впервые, как известно, с легкой руки Эрнста Геккеля в 1866 году). И лишь во второй половине XX века название благородной, но весьма узкой области знания, занимающейся, как определял еще сам Геккель, изучением «взаимоотношений организмов с окружающей их внешней средой»², стало непоправимо размываться. Да так, что позднее пришлось даже отдельно оговаривать, что все-таки мы понимаем теперь под этим термином. Можно долго дискутировать, является ли современная экология «сложной», «развитой» или даже «междисциплинарной» наукой, однако важно отметить тот факт, что большинство приверженцев «старой школы» определяют экологию как отрасль биологического знания, занимающуюся изучением надорганизменных живых систем. Ни больше ни меньше. А уж каковы по масштабам эти системы — популяции ли, сообщества или даже вся биосфера как глобальная экологическая система, покрывающая весь земной шар, — это уже дело десятое³. Отчего же произошла эта путаница? И почему само понятие «экология» оказалось для наших современников столь размытым?

В моем представлении это связано прежде всего с лингвистическим казусом. Всё дело в том, что, например, в английском существуют сразу два понятия, которые у нас традиционно именуются экологией. Прежде всего это непосредственно экология как биологическая наука — ecology. Но, кроме того, существует и такое понятие, как environmental sciences — науки, занимающиеся изучением окружающей среды и ее состояния.

Для того, чтобы прочувствовать эту разницу, я в свое время предложил студентам небольшой практический эксперимент: попросил их воспользоваться одной из крупнейших наукометрических баз данных, хранящих информацию о современных высокорейтинговых научных журналах, SJR (SCImago Journal and Country Rank). Предлагалось проанализировать содержание наиболее значимых журналов, отнесенных составителями базы данных к областям Ecology⁴ и Environmental sciences⁵. При этом можно было ограничиться изданиями, входящими лишь в категорию Q1.

Даже беглый обзор содержания журналов соответствующих категорий позволял сформировать определенное представление о разнице двух этих понятий.

Получается, что в английском понятие «экология» по большей части не выходит за границы биологии. В русском же языке произошла метаморфоза, в результате которой в сферу экологии включили еще и изучение состояния окружающей среды (намек на окружающую среду ведь присутствует еще в геккелевском определении). В самом деле, не называть же соответствующую область неблагозвучным калькированным понятием «энвайронметальное знание»! С таким словечком можно, как говорится, и язык сломать — попробуйте произнести его раза четыре. С «экологией»-то куда проще. В итоге получилось то самое смешение и разрастание понятия «экология», о котором мы говорили в самом начале.

Хорошо это или плохо? Конечно, большинство экологов (в классическом понимании экологии как биологической науки) придерживается мнения, что подобное размывание крайне негативно сказывается на имидже их специальности. Однако пытаться менять сложившуюся практику народного употребления термина — всё равно что сражаться с ветряными мельницами. Разве что полезно помнить: не всё, что на сегодняшний день называется экологией, на самом деле ей и является. В наиболее частом случае дело лишь в терминологии (см. выше). В конце концов, науки об окружающей среде — environmental sciences — тоже стали важнейшей частью современного научного знания: тут и изменения климата, и «чистые технологии», и химия окружающей среды, и многое другое, действительно важное и полезное. Есть даже место для таких глобальных идей, как «устойчивое развитие» (вот уж где разгул для междисциплинарности!). Впрочем, это уже совсем другая история.

Но все-таки что представляет из себя та самая «классическая» экология, ведущая свою родословную со славных ученых мужей XIX столетия? Отвечая на вопрос преподавателя физики, который был вынесен в самое начало статьи, я придерживаюсь мнения, что экология — это наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей их внешней средой, где в широком смысле учитываются все условия их существования⁶. В конце концов, экологией занимался еще сам Чарлз Дарвин (изучая, например, взаимоотношения между растениями и опылителями или разбирая вопрос о возможности совместного сосуществования близких форм живых организмов в «Происхождении видов…»)⁷, правда, самого термина тогда еще не существовало. В свое время к формированию корпуса классической экологии напрямую были причастны столь известные ученые и естествоиспытатели, как Александр фон Гумбольдт, Юстус Либих, Юлиус Майер, Герман Гельмгольц, Карл Мёбиус, Вильгельм Пфеффер, Фридрих Даль, Фредерик Клементс, Чарлз Элтон, Артур Тэнсли, Виктор Шелфорд, Джозеф Гриннелл, Джордж Хатчинсон и многие другие. Огромный вклад в развитие экологии внесли и наши соотечественники: Карл Францевич Рулье, Николай Алексеевич Северцов, Климент Аркадьевич Тимирязев, Владимир Николаевич Сукачёв, Владимир Владимирович Станчинский, Даниил Николаевич Кашкаров, Георгий Францевич Гаузе, Николай Павлович Наумов. Многих из вышеназванных можно назвать скорее естествоиспытателями, но все они интересовались тем, как именно функционирует мир в его живом надорганизменном проявлении. Это подтверждает и замечательная красота концепций, которые на протяжении долгого времени складывались внутри экологии: идея о структуре и направленности потока вещества и энергии в живых системах, концепции пределов толерантности и экологической ниши, биологического сигнального поля и смены сообществ во времени, понятия экосистемы и др. (подробнее см. Никольский А. А. (М.: ГЕОС, 2014)). Приумножением этих удивительных знаний об окружающем мире занимаются экологи и сегодня. Достаточно лишь поинтересоваться, что происходит в полях и в лабораториях. А интересного там немало!

---

¹ См., например, книгу замечательного отечественного лингвиста Ирины Левонтиной «О чем речь» (М.: Corpus, 2016. С. 19).

² Определение Геккеля, присутствующее в XI разделе его работы «Общая морфология организмов» (Generelle Morphologie der Organismen, 1866). Пер. с нем. Д. А. Степанова. Цит. по: Никольский А. А. Великие идеи великих экологов: история ключевых концепций в экологии (М.: ГЕОС, 2014).

³ Здесь хотелось бы сделать ссылку на замечательную, пусть и небольшую статью А. М. Гилярова «Десять положений из области экологии», пять лет назад опубликованную на страницах «ТрВ-Наука» № 86.

⁴ SJR. Subject category Ecology. SJR. Subject category Ecology, Evolution, Behavior and Systematics.

⁵ SJR. Subject category Environmental Sciences (miscellaneous). В более общем виде SJR. Subject area Environmental Science (туда, впрочем, входят и журналы из категории («category») Ecology).

⁶ Несколько расширенное геккелевское определение «экологии».

⁷ В первом из приведенных примеров Дарвин, по сути, рассматривает механизмы коэволюции и коадаптации. Таковы, например, его работы «Опыление орхидей насекомыми» (On the various contrivances by which British and foreign orchids are fertilized by insects, 1862) и др. Изложение Дарвином основ взаимоотношений близких форм организмов в «Происхождении видов» предвосхищает формулировку экологического принципа конкурентного исключения Лотки — Вольтерры — Гаузе. Таким образом, не используя в своих трудах термина «экология», Дарвин по праву может считаться выдающимся экологом-эволюционистом (подробнее об этом см. в книге проф. А. А. Никольского «Великие идеи великих экологов: история ключевых концепций в экологии». М.: ГЕОС, 2014).

Экология — Определение, типы и примеры

Экология Определение

Экология — это раздел биологии, изучающий, как организмы взаимодействуют с окружающей средой и другими организмами. Каждый организм испытывает сложные отношения с другими организмами своего вида и организмами разных видов. Эти сложные взаимодействия приводят к различному избирательному давлению на организмы. Давление вместе приводит к естественному отбору , который заставляет популяции видов эволюционировать.Экология — это изучение этих сил, того, что их производит, а также сложных взаимоотношений между организмами и друг другом, а также между организмами и их неживой средой.

Ученый может рассматривать экологию через множество различных линз, от микроскопического молекулярного уровня до планеты в целом. Об этих различных типах экологии мы поговорим далее. На каждом уровне экологии основное внимание уделяется селективному давлению, вызывающему эволюционные изменения. Это давление возникает из множества различных источников, и существует множество методов наблюдения и количественной оценки этих данных.

Область экологии имеет огромное количество дисциплин. Хотя перечисленные ниже типы экологии разделены по рассматриваемому уровню организации, некоторые экологи специализируются на конкретных аспектах каждой области. Например, когнитивная экология — это раздел экологии организма, изучающий психические процессы животных. Другой эколог изучает только взаимодействия между людьми и остальной частью биома, область, известная как экология человека или наука об окружающей среде. Третьи экологи сосредотачиваются на взаимодействиях между организмами и абиотическими факторами, влияющими на их эволюцию, такими как питательные вещества и токсины в окружающей среде.Экология — обширная область, и следующее — это лишь некоторые из множества вещей, которые ученые изучают в области экологии.

Типы экологии

Тип № 1: Молекулярная экология

На молекулярном уровне изучение экологии фокусируется на производстве белков, на том, как эти белки влияют на организм и окружающую среду, и как окружающая среда, в свою очередь, влияет на производство различных белков. Во всех известных организмах ДНК дает начало различным белкам, которые взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой для репликации ДНК.Эти взаимодействия приводят к появлению очень сложных организмов. Молекулярные экологи изучают, как создаются эти белки, как они влияют на организм и окружающую среду и как окружающая среда, в свою очередь, влияет на них.

Тип № 2: Экология организмов

Сделав шаг назад, изучение экологии организмов имеет дело с отдельными организмами и их взаимодействием с другими организмами и окружающей средой. Организменная биология — это раздел экологии, но все же огромная область. Каждый организм за свою жизнь испытывает огромное количество разнообразных взаимодействий, и изучить их все невозможно.Многие ученые, изучающие экологию организма, сосредотачиваются на одном аспекте организма, таком как его поведение или то, как он перерабатывает питательные вещества окружающей среды.

Этология или изучение поведения также может быть изучена как экология. Вместо того, чтобы просто анализировать определенное поведение животных, поведенческие экологи изучают, как это поведение влияет на организм в эволюции и как окружающая среда оказывает давление на определенное поведение. Например, поведенческий эколог может изучить способ, которым орел охотится за добычей, отмечая, какое поведение приводит к успеху, а какое — к неудаче.Таким образом, ученый может выдвинуть гипотезу о силах, которые заставляют орлов вести себя так, как они. Эта информация может быть очень важной при разработке планов сохранения животных в дикой природе.

Тип № 3: Популяционная экология

Следующий уровень организации организмов, популяции, — это группы организмов одного вида. Из-за большого разнообразия жизни на Земле разные виды разработали множество различных стратегий для работы со своими сородичами или организмами одного и того же вида.Некоторые виды напрямую конкурируют с сородичами, в то время как другие организмы образуют тесные социальные связи и работают сообща, чтобы обезопасить ресурсы. Раздел экологии, социальная экология, изучает такие организмы, как пчелы и волки, которые работают вместе, чтобы обеспечить колонию или стаю. Сложные взаимодействия между этими организмами и окружающей средой приводят к различным силам отбора, чем у животных, которые конкурируют с сородичами. Фактически, ученые предполагают, что возросший успех, достигнутый в человеческом обществе, мог быть причиной того, что люди стали такими коммуникативными.Эколог-популяционист изучает популяции организмов и их сложные взаимодействия с окружающей средой и другими популяциями.

Различные популяции, живущие в одной среде, создают сообщества организмов. Эти сообщества создают ниши или различные пространства, которые могут занять организмы. Например, на пшеничном поле можно найти несколько ниш. Пшеница существует за счет солнечных лучей и питательных веществ в почве. Различные насекомые питаются питательными веществами, собранными пшеницей.Некоторые бактерии занимают нишу в корнях, где они превращают азот для растений. Местные экологи изучают эти сложные взаимодействия и производимое ими давление отбора. Иногда организмы в сообществах начинают испытывать коэволюцию , когда один или несколько видов развиваются в ответ друг на друга. Это можно увидеть у многих видов, от пчел и цветов, которые они опыляют, до хищников и добычи, которую они едят.

Экология экосистемы

Самым крупным масштабом организации организма является экосистема.Экосистема — это сеть взаимосвязанных биологических сообществ. Самая большая экосистема, биосфера, включает в себя все экосистемы внутри нее. Экосистемный эколог изучает сложные закономерности, создаваемые взаимодействующими экосистемами и абиотическими факторами окружающей среды. Они могут изучать воду, питательные вещества или другие химические вещества, циркулирующие в экосистеме. Экология экосистемы — очень сложная и масштабная наука, включающая множество дисциплин.

Примеры экологии

Экология человека

Некоторые экологи изучают людей, их влияние друг на друга и другие организмы, а также их влияние на окружающую среду.Люди оказывают огромное влияние на земной шар, и некоторые сооружения можно увидеть из космоса. Некоторые экологи изучают это явление и его возможные последствия для биома. Другой эколог изучает человеческое поведение, откуда оно взялось, и связанные с ним эволюционные факторы. Экология человека также является дисциплиной, необходимой в антропологии. Это гигантская область, которая анализирует эволюцию человека и наше взаимодействие с природой.

Строительство ниш в термитах

Экологи самых разных специальностей изучают строительство ниш, или процесс, с помощью которого организмы изменяют свою среду обитания.Примером этого является конструкция ниши у термитов. Термиты строят курганы высотой более 6 футов и могут уходить гораздо глубже под землю. Чтобы доставить кислород к внутренним частям следующего, термиты формируют гнездо, в котором воздух течет глубоко под землей. Такое поведение можно изучить разными способами. В рамках эволюционной экологии они будут изучать белки, которые заставляют термитов строить гнезда, и то, как они меняются с течением времени в зависимости от окружающей среды. В области общественной экологии ученый может изучить, как термитники влияют на окружающую среду и как они меняются в ответ на окружающую среду.В экосистемной экологии внимание может быть сосредоточено на питательных веществах, которые термиты перерабатывают под землей, чтобы поддерживать близлежащие деревья. Несмотря на огромные масштабы, все аспекты считаются экологией термитов.

• Первичное производство — Процесс преобразования неорганической энергии, такой как солнечный свет, в биологическую энергию, обычно глюкозу.
• Ниша — Роль или положение, которое существо может выполнять в экосистеме.
• Круговорот питательных веществ — Процесс, посредством которого различные элементы переходят от организма к организму и используются по-разному или возвращаются в окружающую среду.
• Биосфера — сумма всех экосистем на планете, действующих как одна экосистема.

Викторина

1. Ученый изучает структуру определенного белка. Он пишет о его форме и о том, какую молекулу он меняет. Это экология?
A. Да
B. Нет

Ответ на вопрос № 1

B правильный. Говорить только о протеине — это не экология. Изучение экологии касается того, как организмы реагируют на окружающую среду.Чтобы быть экологом, ученый должен был бы обсудить, почему белок важен для организма и как он может измениться в ответ на окружающую среду.

2. Бобр рубит деревья, затаскивает их в ручей и затопляет территорию, чтобы создать пруд, в котором он может жить. Как называется это поведение?
A. Уничтожение среды обитания
B. Строительство ниши
C. Вырубка леса

Ответ на вопрос № 2

B правильный.В этом случае бобр меняет среду и создает нишу, которой раньше не было. Экологи изучают это поведение, чтобы увидеть, как оно влияет на другие организмы и окружающую среду в целом.

3. Эколог изучает вьючных гиен и их взаимодействие с местными львами. Какой тип экологии лучше всего описал бы это исследование?
A. Экология организма
B. Экология населения
C. Экология сообщества

Ответ на вопрос № 3

C правильный.Это был бы пример экологии сообщества или изучения взаимодействия различных популяций животных. Хотя им это может не нравиться, гиены и львы являются частью одного сообщества. Популяционная экология могла бы изучать поведение стаи гиен, в то время как экология организмов изучала бы взаимодействие между отдельными гиенами и окружающей их средой, включая взаимодействие с другими гиенами.

Экосистема — Определение и примеры

Экосистема
n., множественное число: экосистемы
[ˈiːkəʊˌsɪstəm]
Определение: Система, которая включает в себя все живые организмы (биотические факторы) на территории, а также ее физическую среду (абиотические факторы), функционирующие вместе как единое целое.

Определение экосистемы

Экосистема — это система, состоящая из биотических и абиотических компонентов, которые функционируют вместе как единое целое. Биотические компоненты включают в себя все живые существа, тогда как абиотические компоненты — это неживые существа. Таким образом, определение науки об экосистемах подразумевает экологическое сообщество, состоящее из различных популяций организмов, которые живут вместе в определенной среде обитания.Естественные науки, такие как экология и география, определяют экосистему как географическую область, где организмы, погода и ландшафт работают вместе, образуя «пузырь жизни ». (Ссылка 1)

Как насчет биологии, , что такое экосистема ? По сути, определение экосистемы в биологии состоит в том, что она действует как фундаментальная единица природы. (Ссылка 2) Так же, как живой организм состоит из клеток, которые действуют как структурные и функциональные единицы жизни, природа также состоит из фундаментальных единиц, называемых экосистемами .

Каково простое определение экосистемы? Экосистема — это сообщество плюс среда. Экологию, которая представляет собой научное исследование взаимодействий между популяциями или между организмами и окружающей средой, можно рассматривать на уровне отдельного человека, популяции, сообщества или экосистемы.

Экология на уровне индивидов в основном связана с физиологией, размножением и развитием отдельного организма. На уровне населения экология имеет дело в первую очередь с атрибутами и различными факторами, влияющими на население.На уровне сообщества экология изучает взаимодействие между популяциями и структурами сообщества. На уровне экосистемы экология объединяет их все вместе, чтобы понять, как система работает как единое целое. Таким образом, экология экосистемы будет больше беспокоиться о потоках энергии и круговоротах питательных веществ, чем об отдельных видах. (Ссылка 3)

Этимологически значение и происхождение экосистемы можно проследить до древнегреческого «οἶκος» ( «oîkos» ) для «дома» и «σύστημα» ( «sústēma» ) для «организованного тела».Этот термин был придуман в начале 1930-х годов ботаником Роем Клэпхэмом для обозначения физических и биологических компонентов окружающей среды. Однако именно британский эколог Артур Тэнсли первым представил эту концепцию в своей статье под названием «Использование и злоупотребление растительными концепциями». (Ссылка 4, 5)

Синонимы: окр .; экологическое сообщество.

Структура экосистемы

Структура экосистемы состоит из двух основных компонентов:

(1) биотических компонентов

(2) абиотических компонентов

Два компонента экосистемы: биотический и абиотический

(1) биотический компоненты

Биотические компоненты включают все живое.По сути, есть два основных типа живых существ. Это эукариот и прокариот . Эукариоты характеризуются наличием мембраносвязанных органелл (таких как ядро) внутри своих клеток. Прокариоты, в свою очередь, лишены мембраносвязанных органелл. Подробнее о различиях между этими двумя группами читайте здесь). Примерами эукариот являются растения, животные, грибы и простейшие. Бактерии и археи представляют собой прокариот. Теперь у каждого из них есть « заданий, » в экосистеме.

У растений, например, есть хлоропласты, которые позволяют им собирать световую энергию. Затем они берут углекислый газ и воду из окружающей среды, чтобы преобразовать их в сахар, биомолекулу, которую можно использовать для синтеза химической энергии (например, АТФ). Поскольку они способны производить свою собственную пищу посредством фотосинтеза, их называют производителями . Рядом с производителями первичных потребителей . Они питаются производителями, в то время как служат источником пищи для более высоких уровней потребителей (например,грамм. среднее и высшее).

Животные — примеры потребителей. Животные, которые питаются растениями, называются травоядными , тогда как те, которые питаются другими животными, называются плотоядными . Затем есть те, которые питаются как растениями, так и животными. Их называют всеядными .

(2) Абиотические компоненты

Абиотические компоненты включают все неживые существа, такие как камни, почву, минералы, источники воды и местную атмосферу.Подобно биотическим компонентам, абиотические компоненты также играют свою экологическую роль. Например, элементы и соединения служат источниками питательных веществ. Они необходимы для роста и метаболизма организма. Помимо обеспечения питательными веществами, они также предоставляют организмам место для жизни и процветания — среда обитания .

Взаимодействия

Биотические и абиотические компоненты взаимодействуют друг с другом как система и связаны друг с другом посредством круговоротов питательных веществ и потоков энергии.Например, энергия и питательные вещества попадают в систему через фотоавтотрофы. Это организмы, которые осуществляют фотосинтез, например растения и зеленые водоросли. Затем гетеротрофы, например животные, питаются фотоавтотрофами. Это заставляет энергию и питательные вещества перемещаться по системе. Смерть этих организмов вызывает разложение деструкторами. Этот процесс высвобождает питательные вещества обратно в окружающую среду для повторного использования организмами. Чтобы узнать больше об этом, перейдите по ссылке: Процессы экосистемы .

Биотические и абиотические компоненты также могут служить экологическими факторами, влияющими на экосистему. Биотические компоненты, биологическая активность которых оказывает влияние на экосистему, называются биотическими факторами. К абиотическим факторам, в свою очередь, относятся неживые существа и физические аспекты экосистемы, такие как климат, температура и pH.

Примером биотического фактора является степень хищничества в экосистеме. Если количество хищников увеличится, активность хищников, вероятно, возрастет.Это, в свою очередь, могло значительно снизить плотность их добычи. Если их добычей является ключевой вид , что означает, что выживание другой группы организмов зависит от них, то упадок (или, что еще хуже, вымирание) этих ключевых видов также может привести к упадку (или, что еще хуже, исчезновению) организмы, полагающиеся на них.

Что касается абиотического фактора, они могут регулировать размер или плотность популяции вида. Например, кислотный дождь, который представляет собой необычно кислые осадки и имеет высокий уровень ионов водорода, может оказывать пагубное воздействие на почву (например,грамм. выщелачивание), а также для растений и водных животных, чувствительных к низкому pH. Помимо pH, другими абиотическими факторами являются свет, соленость, воздух, почва или субстрат и температура.

Типы экосистем

Каковы 4 типа экосистем? Четыре типа экосистем: наземных , пресноводных , морских и искусственных . Первые три встречаются естественным образом в различных биомах. Последний — рукотворный.Экосистемы различаются по размеру — от микроэкосистем (например, экосистемы деревьев) до крупнейших экосистем, таких как экосистемы океана.

(1) Наземная экосистема

Наземная экосистема — это экосистема суши. Примерами наземных экосистем являются лесные экосистемы, пастбищные экосистемы, тундровые экосистемы и пустынные экосистемы.

Лесная экосистема — это экосистема, состоящая из различных растений, в частности деревьев. Из-за обилия растений, которые служат продуцентами, эта экосистема изобилует жизнью.В лесу кишат не только растения, но и животные. Они также являются отличным источником фруктов, древесины, они также помогают поддерживать температуру земли. Они также являются основным поглотителем углерода. (Ссылка 6)

Экосистемы пастбищ обычно находятся в тропических или умеренных регионах. В них преобладают травы. Таким образом, животные, обычно встречающиеся в этом типе экосистемы, — это пасущиеся животные, такие как крупный рогатый скот, козы и олени.

Экосистемы тундры характеризуются как безлесные и заснеженные.Весной и летом снег ненадолго тает, образуя мелкие водоемы. В это время обычно разрастаются лишайники и цветковые растения. Из-за льда, покрывающего землю в тундре, этот тип экосистемы важен для регулирования температуры земли. Он также служит резервуаром для воды (в виде льда или инея).

Пустынные экосистемы — это экосистемы, встречающиеся в пустынных местообитаниях. Пустыни обычно засушливые и ветреные. Некоторые из них содержат песчаные дюны, другие в основном скальные.Организмы в пустыне не так разнообразны, как в лесах, но обладают адаптациями, которые делают их приспособленными к окружающей среде. Растения, которые обычно встречаются в пустыне, — это растения САМ, такие как кактусы. Животные пустыни включают насекомых, рептилий и птиц. (Ссылка 7)

(2)

Пресноводные экосистемы

Пресноводные экосистемы — это водные экосистемы, не содержащие соленой воды. Они являются домом для водорослей, планктона, насекомых, земноводных и рыб.Существует два основных типа экосистемы: lentic и lotic .

Пленочная экосистема относится к экосистемам в стоячей воде. Примеры включают следующее: пруды, лужи и озера. Озера, в частности, могут формировать зонирование. Именно тогда становится ясно, что образуются разные зоны. Это следующие зоны: литоральная, лимнетическая и профундальная. Прибрежная зона — это часть, которая находится у берега. Здесь свет может проникать до дна.Лимнетическая зона — это зона, в которую свет не проникает полностью. Часть лимнетической зоны, через которую проходит свет, — это фотическая зона , тогда как зона, в которой свет не может проникнуть через нее и, следовательно, является темной, — это бентосная зона . В этих зонах различаются растения и животные. Например, укорененные растения встречаются в литорали, но не в лимнетической зоне. Скорее, свободно плавающие растения обычно встречаются на поверхности лимнетической зоны.

Лотическая экосистема — это водная экосистема, характеризующаяся свободным течением пресноводной среды обитания. Это в отличие от почти неподвижного лентика. Примеры включают реки и ручьи. Многие растения и животные в этих экосистемах имеют приспособления, которые помогают им справляться с силой и различными условиями, создаваемыми проточной водой.

(3) Морская экосистема

Морская экосистема — это водная экосистема, содержащая соленую воду.Примеры — экосистемы морей и океанов. Экосистемы океана , в частности, являются важным источником атмосферного кислорода из-за обширной популяции автотрофных водорослей, выделяющих кислород посредством фотосинтеза. Морские экосистемы считаются наиболее распространенным типом экосистем в мире. (Ссылка 7)

(4) Искусственная экосистема

Искусственная экосистема — это искусственная система, которую можно дополнительно классифицировать как наземную, пресноводную или морскую.Пример искусственной экосистемы — террариум . Многие искусственные экосистемы созданы в целях сохранения, эстетики и изучения биологии и экологии.

Процессы экосистемы

В экосистеме энергия течет, а материалы циклически меняются. Эти два процесса связаны и важны для структуры, функций и биоразнообразия экосистемы. Давайте взглянем на рисунок ниже, чтобы лучше их понять.

Рис. 1. Часть энергии накапливается в АТФ, а часть выделяется в виде тепла.Тепло, рассеиваемое в окружающую среду, теряется в системе и не может быть переработано. Это означает, что планета — открытая система, когда дело доходит до энергии. (Ссылка 3) Источник изображения: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

В экологии термин продуктивность относится к скорости производства биомассы в экосистеме. Это часто выражается в единицах массы на единицу объема в единицу времени, например граммов на квадратный метр в день (г м ⁻² d ⁻¹ ). Производительность может быть первичной или вторичной.Первичная продуктивность относится к продуктивности автотрофов, таких как растения, тогда как вторичная продуктивность относится к продуктивности гетеротрофов, таких как животные. (Ссылка 8)

Первичное производство биомассы часто приписывается растениям и водорослям, выполняющим фотосинтез. Это потому, что практически вся энергия, доступная организмам, начинается с них. (Ссылка 3) Солнечная энергия улавливается хлоропластами (органеллами, содержащими хлорофилл, зеленый пигмент) внутри клеток фотоавтотрофов.Внутри хлоропласта световая энергия (в виде фотонов) управляет преобразованием неорганических субстратов в запасы энергии, такие как молекулы сахара. Как правило, у животных нет таких пигментов, которые могли бы улавливать световую энергию, которая способствует фотосинтезу. Следовательно, они вынуждены полагаться на автотрофов и / или других гетеротрофов в поисках пищи.

Фотосинтез — это биологический процесс, посредством которого растения производят себе пищу с помощью солнечного света и неорганических источников (напр.грамм. углекислый газ и вода). Например, они производят молекулы глюкозы, которые позже могут храниться в виде крахмала. Растения, в свою очередь, служат источником пищи для организмов, которые не способны производить себе пищу.

Питаясь этими растениями, энергия (а также питательные вещества) перетекает от производителя к потребителю. Затем он перетекает от одного потребителя к другому. Сложные органические молекулы в пище, такие как углеводы, жиры и белки, являются богатыми источниками энергии, хранящимися в их химических связях.Например, в присутствии кислорода глюкоза (молекула сахара) перерабатывается для синтеза химической энергии (АТФ) посредством клеточного дыхания. Энергия, хранящаяся в молекулах пищи, высвобождается в результате серии реакций окисления. Электроны передаются от одной молекулы к другой, пока не достигнут конечного акцептора электронов, которым является кислород. Поскольку молекула пищи полностью окисляется, конечным побочным продуктом является углекислый газ, который выделяется, например, при транспирации в устьицах растений и при выдохе у дышащих животных.В отсутствие кислорода клетки проводят ферментацию, при которой глюкоза расщепляется с образованием АТФ и молочной кислотой. У животных избыточная энергия из пищевых источников хранится в богатых энергией молекулах, таких как гликоген и липиды.

Разрушители — последняя группа организмов, через которую проходит энергия. Они поедают помет и туши всего живого.

Посмотрите на рисунок ниже. Он показывает простую схему пищевой цепочки и потока энергии и питательных веществ.Все начинается с производителей, таких как растения, которые производят пищу, улавливая световую энергию солнца. Энергия течет рядом с потребителями, особенно с первичным потребителем (насекомые), вторичным потребителем (лягушка), третьим потребителем (змея) и, наконец, четвертичным потребителем (орел). Затем экскременты или туша орла будут разрушены разложителями.

Рис. 2: простая диаграмма пищевой цепи и потока энергии и питательных веществ. Источник изображения: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

• Биогеохимический цикл или круговорот питательных веществ

Элементы, такие как углерод, азот или фосфор, попадают в живой организм по-разному. Одним из примеров является то, что растения напрямую забирают их из окружающей среды, например, через корни, поглощающие элементы, имеющиеся в почве, и газы, поступающие через устьица. У животных эти элементы попадают с пищей. Помет и разлагающееся органическое вещество расщепляются деструкторами, в конечном итоге высвобождая эти элементы для круговорота питательных веществ или для использования другими живыми организмами.Этот экологический процесс, в котором деструкторы разрушают органическое вещество деструкторами, называется разложением. При разложении эти материалы не теряются и не разрушаются, и поэтому планета в этом отношении представляет собой замкнутую систему . Элементы будут чередоваться между биотическим и абиотическим состояниями внутри экосистемы. (Ссылка 3)

Рисунок 3: Этот рисунок иллюстрирует различные биогеохимические циклы или круговороты питательных веществ, осуществляемые деструкторами. Авторы и права: Cavicchioli, R., et al. (2019) «Предупреждение ученых человечеству: микроорганизмы и изменение климата».Nature Reviews Microbiology, 17: 569–586. DOI: 10.1038 / s41579-019-0222-5, CC BY-SA 4.0.

Экосистемы динамичны. Их состав и структура могут со временем меняться, особенно при возникновении нарушений. Например, извержение вулкана — это естественное нарушение, которое может создать новую землю, открытую для колонизации. Часто лишайники первыми заселяют бесплодную землю. В конце концов их биологическая активность изменит состояние окружающей среды. Это сделает его менее суровым и более пригодным для обитания новых видов.Постепенная замена одного доминирующего типа вида или сообщества другим называется сукцессией . Эта последовательность будет продолжаться до тех пор, пока не установится состояние кульминации, что означает, что экосистема достигла стабильности, и никаких дальнейших сукцессий не произойдет, если другое нарушение не нарушит экологический баланс. Например, сильное наводнение уничтожило ранее стабильное сообщество. Земля снова будет открыта для колонизации. Последовательность, в которой новая земля колонизируется впервые, называется первичной последовательностью , тогда как последовательность на территории, которая ранее была занята сообществом, но была нарушена и заменена реколонизацией, называется вторичной последовательностью .

Взгляните на схематическую диаграмму последовательности ниже. Вы заметите, что процесс начался с бесплодной земли с голыми камнями. Виды-первопроходцы, такие как лишайники и мох, будут расти на камнях и станут видами-первопроходцами . Затем на этом участке появляются травы и травянистые растения. Вскоре на этом участке будут расти деревья, когда их семена попадут на участок, например, из-за ветровых потоков или птичьего помета, содержащего непереваренные семена.

Рис. 4: Обратите внимание на постепенную замену одного доминирующего типа видов или сообществ.Это называется экологической сукцессией.

• Функционирование и биоразнообразие

Экосистемы несут ответственность за круговорот питательных веществ и за обеспечение потока энергии, например, от солнца к биотическим компонентам. Различные биологические, физические и химические системы работают вместе, поддерживая стабильность этих систем на Земле. Биоразнообразие необходимо для функционирования экосистемы. Биоразнообразие относится к биотическим компонентам. Чем более разнообразны биотические компоненты, тем « здоровее » будет экосистема.Это потому, что каждый вид играет важную роль. Чем разнообразнее виды, тем больше шансов, что экосистема сохранится и продолжит функционировать. Высокое разнообразие экосистемы может помочь повысить продуктивность и тем самым стабилизировать функционирование экосистемы.

Примеры экосистемы

Примеры экосистем, описанных здесь, следующие:

• Экосистема лиственных лесов
• Экосистема саванны
• Экосистема коралловых рифов
• Экосистема горячих источников
• Микроэкосистемы

Экосистема лиственного леса

Лиственный лес

В лиственном лесу преобладают деревья, которые сезонно сбрасывают листья, а затем снова отрастают в начале нового вегетационного периода.Они сбрасывают листья в качестве адаптивного механизма против холодного сезона в регионах с умеренным климатом или засушливых сезонов в субтропических и тропических регионах. Доминирующими деревьями в средних широтах являются дубы, буки, березы, каштаны, осины, вязы, клены и липы. (Ссылка 9) В Южном полушарии доминирующим деревом является род Nothofagus (южные буки). Обычно встречаются змеи, лягушки, саламандры, черепахи, гвозди, слизни, насекомые, пауки, птицы (например, певчие птицы, совы, дятлы, ястребы и т. Д.).) и млекопитающих (таких как мыши, кроты, бурундуки, кролики, ласки, лисы и олени). (Ссылка 9)

Экосистема саванны

Саванна

Саванна представляет собой смесь лесных и пастбищных экосистем. Широко расставленные деревья под навесом позволяют свету проникать в землю. Благодаря этому кустарниковые и травянистые ярусы, в которых преобладают травы, также могут обильно расти. Таким образом, обычно здесь встречаются пасущиеся животные, такие как овцы, крупный рогатый скот и козы. Этот тип экосистемы часто служит переходной зоной между лесом и пустыней или пастбищем.

Экосистема коралловых рифов

Коралловый риф

Коралловый риф — это экосистема, созданная рифообразующими кораллами. Рифы на самом деле представляют собой колонии коралловых полипов, таких как каменные кораллы, которые живут вместе группами. Это одна из самых разнообразных экосистем на Земле. Таким образом, они упоминаются как тропических лесов моря . Большинство из них находится на небольшой глубине в тропических водах. Некоторые из видов, населяющих рифы, — это моллюски, черви, ракообразные, иглокожие, губки, оболочники и рыбы.

Экосистема горячего источника

Горячий источник Йеллоустона

Горячий источник — это источник, температура воды в котором выше, чем в его окрестностях. Вода, выходящая из источника, нагревается геотермально, то есть за счет тепла мантии Земли. Из-за высокой температуры это одна из экосистем, в которых очень мало видов организмов. Термофилы — это организмы, которые могут процветать при температуре от 45 до 80 ° C (113 и 176 ° F). Некоторые из этих организмов представляют собой термофильные амебы (например, Naegleria fowleri и Acanthamoeba ), термофильные бактерии (например, Naegleria fowleri и Acanthamoeba ).грамм. Legionella ) и различных архей.

Микроэкосистемы

Дерево с ползучим папоротником (эпифит)

Экосистемы, ограниченные небольшими или крошечными пространствами, но определяемые конкретными факторами окружающей среды, называются микроэкосистемами. Давайте посмотрим на экосистему деревьев. Дерево создает небольшую экосистему, в которой обитают различные виды организмов. Например, на дереве могут быть лишайники и другие эпифиты (древесные растения), беспозвоночные (например, насекомые), земноводные и другие животные.Сами по себе эпифиты обеспечивают среду обитания для других организмов, таких как грибы, бактерии и миксомицеты. (Ссылка 10)

Попробуйте ответить на викторину ниже, чтобы проверить, что вы узнали об экосистеме.

Следующий

Институт экосистемных исследований (IES) Страница определения экологии

Институт экосистемных исследований (IES) Страница определения экологии

---

---

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИИ

Экология был первоначально определен в середине 19-го века. века, когда биология была совершенно другой дисциплиной, чем сегодня.Первоначальное определение принадлежит Геккелю, который определил экологию как исследование о взаимоотношениях организмов с окружающей их средой. В промежутке между полтора века назад были предложены другие определения экологии. отражать рост дисциплины, открывать новые специальности или отмечать вне дисциплинарной территории. В этом эссе будут рассмотрены некоторые характеристики этих определений и исследуем некоторые условия, которые предполагают необходимость современного всеобъемлющего определения экологии.

Есть три вида определения экологии. которые в настоящее время идут. Первая — это в основном геккелевская форма — изучение взаимоотношений между организмами и окружающей средой. Секунда определение, которое, возможно, является наиболее часто встречающимся, рассматривает экология — изучение распространения и численности организмов. (Эндрюарта и Берч 1954). Третье определение фокусируется на экология по изучению экосистем (Odum 1971). Предлагаемое определение Элтоном (1927), что экология — это естественная наука, не будет рассмотрено далее, потому что это кажется слишком причудливым, чтобы лежать в основе современная наука.

Desiderata определения

Определение экологии должно иметь несколько характеристик. Он должен быть кратким, простым и прямым, инклюзивным, отражающим объем современной дисциплины и позволяют вносить изменения в детали науки. Кроме того, в зависимости от аудитории в определении следует указывать что экология — это скорее наука, чем идеология. Точно так же дисциплина может проявиться как связанный с динамикой или процессом своего предмета, скорее чем только его объекты и их статика.Важная особенность определения экологии будет указывать как на абиотические, так и на биотические компоненты природного мира.

Обзор трех Виды определения

Классическое определение Геккеля подчеркивает как живые, так и неживые компоненты природного мира. Тем не мение, как отражение его урожая, он подчеркивает, что организмов соответствующее проявление биотического мира.Середина 19 века с его в основном макроскопический взгляд на мир игнорирует неприметные организмы, такие как микробы, химические продукты организмов в окружающей среде, и экологические системы в более крупных масштабах или выше иерархических уровней чем организмы.

Andrewartha and Birch (1954) усиленный акцент на организм как ядро ​​экологии. Их работа четко включает абиотическую среду, а также биотическую среду в качестве факторов влияющие на распространение и численность.Об этом свидетельствует их признание о важности климатических колебаний, например. Однако в своем приложение, определение Andrewartha и Birch часто ассоциировалось с преимущественно биотическим фокусом . Это определение стало несколько сплоченным кличем за экологию, ориентированную на сообщества и население. Четко, это определение не стимулировало исследование границ экологии с науками о физической среде.

Третье определение экологии вытекает из использовать, чем его исходное заявление. Odum (1971) началось с геккелевского определение, но его желание установить новый вид экологии — экосистема экология — привела его дальше от этого краеугольного камня, чем другие. Он предоставил несколько утверждений области экологии, в том числе трудные для интерпретировать утверждение, что экология была просто экологической биологией . Самым верным его марке экосистемного мышления было его определение экологии. как исследование структуры и функций природы .Хотя Одума крайняя зависимость от эмерджентных свойств и реанимация суперорганизма мышление оказалось проблематичным для многих экологов, его ослабление Узы сосредоточенности Геккеля на организме полезны.

У каждого из трех видов определений есть свои ограничения и преимущества. Положительная сторона первого определения состоит в том, что он прост и подчеркивает как биотические, так и абиотические аспекты природы, но с отрицательной стороны, возможно, он слишком подчеркивает организм как фокус.Положительным моментом, о котором часто забывают, является то, что определение Геккеля рассматривает отношения между организмами и абиотиками как предмет экологии. Утверждения геккелевского типа всегда следует рассматривать как изучение отношений , а не изучение организмов по отношению к окружающей среде. Разница в акцентах может показаться незначительный, но это указывает на недостаток определения Геккеля. Секунда определение подчеркивает, является положительным в своем акценте на количественном и недвусмысленном параметры, на которых следует сосредоточиться, но он не хватает, потому что пропускает многие важные экологические темы.К чести третьего определения признание того, что экология — это процесс, а не только узор или только организмы. Все эти определения, конечно, принимаются как их исходные организмы. Однако не во всех случаях они явны что экология может рассматривать всевозможные системы (в самом широком смысле) которые включают организмы и их продукты.

В этом кратком обзоре подчеркивается, что определения имеют ограничения или коннотации, обусловленные их годом изготовления и историей использования.Геккель действовал в то время, когда в биологии преобладали организмы. как анатомические, физиологические или таксономические предметы. Многие современные проблемы экологии, да и биологии, были далеко в будущем, когда — написал Геккель. Одум был озабочен обоснованием экологии экосистемы как академическая специальность. Поэтому он выделил различия в экологии. из других университетских факультетов сразу после Второй мировой войны.

Изложение определения IES экологии

Экология — это научное изучение процессов влияя на распространение и численность организмов, взаимодействия между организмами, а также взаимодействия между организмами и преобразование и поток энергии и материи.

Определение IES подчеркивает несколько вещей:

• Начальный фокус на организмах, скоплениях организмы или системы, включающие организмы или их побочные продукты.
• Ограничение экологии как биологическими, так и физическими науки.
• Широта тематики экологии.
• Совместное рассмотрение как биотических, так и абиотических аспекты природного мира.
• В центре внимания могут быть разные пропорции биотических веществ. или абиотические аспекты природы в зависимости от экологической специальности.
• Отношения между организмами и физическим мир может быть двунаправленным, хотя разные особенности могут подчеркивать влияние организмов (и систем, содержащих их) на физическое мир, или влияние физического мира на организмы.
• Граница между абиотическим и биотическим аспектами экологии размыто.
• Дисциплинарный центр сосредоточен на «процессах», «взаимодействиях». и «отношения», а не с физическими лицами как таковыми.

Экологические размеры

Диаграмма, изображающая границы экологии как по физическим, так и по биологическим дисциплинам располагается по оси смещения акцента с абиотических на биотические. Фирменные блюда, расположенные вдоль этот спектр размещен лишь приблизительно. Разные специалисты могут решите перебросить их на одну или две позиции.

Расположение по биотико-абиотической оси только одно возможное измерение экологии. Две другие оси ординации — l evel. организации и масштаба . Дисциплины в области экологии могут также можно ординатировать на основе этих двух осей. Ландшафтная экология Приведен пример различных присвоений специальностей по экологии. Экологию ландшафта можно определить по неоднородности и функциональное значение взаимодействия заплат.Это бы быть определением специальности посредством ее подхода или вопроса. В таком случае ординация будет основана на шкалах, к которым применяется данный подход. В качестве альтернативы экологию ландшафта можно определить, как у Формана и Годрона. (1986), чтобы иметь характерный пространственный масштаб , аппроксимирующий карт регионального планирования. В ординации на основе пространственного масштаба пейзаж экология может находиться между масштабами биома, в которых «макроэкология» практикуется, и масштаб водораздела (Likens 1992), в котором экология экосистемы часто практикуется.

Также может проводиться ординация по экологии. в плоскости, определяемой фокусом на потоках и фокусом на сущностях. Этот Ординация указывает на две великие валюты, которые появляются в экологии. Сущности чаще всего представлены организмами и их скоплениями, и являются предметом эволюционной, физиологической и популяционной экологии, и т. д. Но участки внутри ландшафта также являются объектами, и в какой-то мере что ландшафтная экология обращается к их распределению и функциям, сущности.Потоки представлены потоком питательных веществ и трансформацией, а также поток энергии. Этими валютами занимаются экология экосистем и биогеохимия. Однако ландшафтная экология также может иметь дело с такими потоками в их пространственных условиях. контекст.

Могут быть и другие размеры, по которым Экологию можно упорядочить в зависимости от того, какой аспект следует выделить. Однако здесь достаточно указать, что существуют различные рукоположения. подходов и предметов экологии.Это подчеркивает критическую важность непредвзятого подхода и осознания масштабов экологов. Представленное здесь определение экологии может служить основанием для множества посвящений, и подчеркивает широту, инклюзивность и необходимость интеграции в экология (Пикетт и др., 1994, рис. 1). Отношение экологии к физические науки, определяемые исключительным вниманием к абиотической среде, и биологические науки, определяемые исключительным вниманием к биотической среде.Экология представлена ​​как континуум специальностей, упорядоченных по возрастающей пропорции. внимания к физической среде компенсируется уменьшением сосредоточиться на биотических особенностях. Граница между биотическим и абиотическим аспектами если сильно проницаемый и нечеткий.

Об определении экологии

Альберти М., Марцлуфф Дж. М., Шуленбергер Э. и др. (2003) Интеграция человека в экологию: возможности и проблемы для изучения городских экосистем. Bioscience 53 (12): 1169–1179

Статья Google ученый

Американское рыболовное общество (2016) Исследователи играют в сваху, чтобы спасти популяцию рыб.https://fisheries.org/2016/01/researchers-play-matchmaker-to-save-fish-population/. По состоянию на 15 марта 2017 г.

Andrewartha HG (1961) Введение в изучение популяций животных. Издательство Чикагского университета, Чикаго

Google ученый

Angner E (2015) Чтобы безопасно ориентироваться в огромном море эмпирических фактов. Synthese 192 (11): 3557–3575

Статья Google ученый

Bamford M, Calver M (2014) Для эффективного сохранения и коммуникации необходимо точное определение среды обитания.Aust Zool 37 (2): 245–247

Статья Google ученый

Barringer F (2014) Плыть в море? Этих лососей ловят лифты. New York Times, 18 апреля

Бегон М., Таунсенд К. Р., Харпер Дж. Л. (2006) Экология: от отдельных людей к экосистемам. 4-е изд. Blackwell Publishing, Malden

Google ученый

Bellemain E, Ricklefs RE (2008) Острова — это конец пути колонизации? Trends Ecol Evol 23 (8): 461–468

Статья Google ученый

Беркс Ф., Колдинг Дж., Фолке С. (редакторы) (2008) Навигация по социально-экологическим системам: создание устойчивости к сложности и изменениям.Издательство Кембриджского университета, Кембридж

Google ученый

Биндер Ч. Р., Хинкель Дж., Bots PWG, Пал-Востл С. (2013) Сравнение структур для анализа социально-экологических систем. Экол Соц 18 (4): 26. 10.5751 / ES-05551-180426

Артикул Google ученый

Брэдли Б. (1998) Два способа говорить об изменениях: «дитя» возвышенной педагогики против радикальной.В: Байер Б.М., Шоттер Дж. (Ред.) Реконструкция психологического предмета: тела, практики и технологии. Sage Publications, Лондон, стр. 68–93.

Chapter Google ученый

Браун Дж. Х., Сакс Д. Ф. (2004) Очерк по некоторым темам, касающимся инвазивных видов. Austral Ecol 29 (5): 530–536

Статья Google ученый

Campbell NA, Reece JB, Taylor MR, Simon EJ, Dickey JL (2009) Биология: концепции и связи, 6-е изд.Пирсон / Бенджамин Каммингс, Нью-Йорк

Courchamp F, Dunne JA, Le Maho Y, May RM, Thébaud C, Hochberg ME (2015) Фундаментальная экология имеет фундаментальное значение. Trends Ecol Evol 30 (1): 9–16

Статья Google ученый

Crawley MJ, Harral JE (2001) Зависимость от масштаба в биоразнообразии растений. Наука 291: 864–868

Статья Google ученый

Дарвин С (1838–39) Записная книжка.http://darwin-online.org.uk/converted/published/1960_Notebooks_F1574d.html. По состоянию на 15 марта 2017 г.

Дастон Л. (1995) Как природа стала другой: антропоморфизм и антропоцентризм в натурфилософии раннего нового времени. В книге «Биология как общество, общество как биология: метафоры», стр. 37–56. Springer, Нидерланды

Глава Google ученый

Дэвис М.А. (2009) Биология вторжения. Oxford University Press, Oxford

Google ученый

Didham RK, Tylianakis JM, Gemmell NJ, Rand TA, Ewers RM (2007) Интерактивные эффекты изменения среды обитания и вторжения видов на сокращение аборигенных видов.Trends Ecol Evol 22 (9): 489–496

Статья Google ученый

Додсон С.И. и др. (1998) Экология. Oxford University Press, Oxford

Google ученый

Эрлих П.Р., Эрлих А.Х. (2013) Можно ли избежать краха глобальной цивилизации ?. В Proceedings of the Royal Society B, vol 280, No. 1754, p. 20122845. Королевское общество, Лондон

Google ученый

Эрлих П.Р., Рафгарден Дж. (1987) Наука об экологии.Макмиллан, Нью-Йорк

Google ученый

Эллис ЕС (2015) Экология в антропогенной биосфере. Ecol Monogr 85 (3): 287–331

Артикул Google ученый

Ellis EC, Klein Goldewijk K, Siebert S et al (2010) Антропогенная трансформация биомов, 1700–2000 гг. Global Ecol Biogeogr 19 (5): 589–606

Google ученый

Эллис Э. К., Каплан Дж. О., Фуллер Д. К. и др. (2013) Используемая планета: глобальная история.Proc Natl Acad Sci USA 110 (20): 7978–7985

Статья Google ученый

Элтон С. (1966) Структура сообществ животных. Метуэн, Лондон

Google ученый

ESA (2016) О. Экологическое общество Америки. ESA.org. http://www.esa.org/esa/about. По состоянию на 26 октября 2016 г.

Estrada A, Morales-Castilla I, Caplat P, Early R (2016) Полезность видовых признаков при прогнозировании сдвигов ареала.Тенденции эволюции экологии 31 (3): 190–203

Статья Google ученый

Фальк-Петерсен Дж., Бон Т., Сандлунд О. Т. (2006) О многочисленных концепциях в биологии вторжения. Biol Invasions 8 (6): 1409–1424

Статья Google ученый

Fauth JE, Bernardo J, Camara M et al (1996) Упрощение жаргона общественной экологии: концептуальный подход. Am Nat 147 (2): 282–286

Статья Google ученый

Flagg TA (2015) Уравновешивание целей сохранения и вылова: обзор соображений по управлению рыбоводными заводами на тихоокеанском северо-западе США.North Am J Aquac 77 (3): 367–376

Артикул Google ученый

Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) (2014) Мировое производство аквакультуры. http://www.fao.org/fishery/collection/global-aquaculture-production/en

Фуко М. (1986) Забота о себе: история сексуальности, том 3. Pantheon Books, Нью-Йорк

Google ученый

Graedel TE (1996) О концепции промышленной экологии.Annu Rev Energy Env 21 (1): 69–98

Статья Google ученый

Серый A (1963) [1860] Происхождение видов посредством естественного отбора. В: Dupree AH (ed) Darwiniana. Издательство Гарвардского университета, Кембридж

Глава Google ученый

Haberl H, Wackernagel M, Wrbka T (2004) Индикаторы землепользования и устойчивости. Введение. Политика землепользования 21 (3): 193–198

Статья Google ученый

Хайла Ю. (2000) За пределами дуализма природы и культуры.Biol Philos 15 (2): 155–175

Статья Google ученый

Hanski I, Gyllenberg M (1997) Объединение двух общих закономерностей в распределении видов. Наука 275: 397–400

Статья Google ученый

Хармон Л.Дж., Харрисон С. (2015) Видовое разнообразие динамично и неограниченно в локальном и континентальном масштабах. Am Nat 185 (5): 584–593

Статья Google ученый

Helmus MR, Mahler DL, Losos JB (2014) Островная биогеография антропоцена.Nature 513 (7519): 543–546

Статья Google ученый

Хаббелл С.Б. (2001) Единая нейтральная теория биоразнообразия и биогеографии. Princeton University Press, Princeton

Google ученый

Inkpen SA (2016) Как Геркулес и Гидра: компромиссы и стратегии в создании экологических моделей и экспериментальном дизайне. Stud Hist Philos Sci. Часть C 57: 34–43

Статья Google ученый

Inkpen SA (2017) Мешают ли люди экологическим условиям? Biol Philos 32 (1): 51–71

Статья Google ученый

Jarvie IC (1975) Послание к антропологам.Am Anthropol 77 (2): 253–266

Статья Google ученый

Jax K (2006) Экологические единицы: определения и применение. Q Rev Biol 81 (3): 237–258

Статья Google ученый

Jelinski LW, Graedel TE, Laudise RA et al (1992) Промышленная экология: концепции и подходы. Proc Natl Acad Sci USA 89 (3): 793–797

Статья Google ученый

Keller EF (2005) Экосистемы, организмы и машины.Bioscience 55 (12): 1069–1074

Статья Google ученый

Knox B, Ladiges P, Evans B, Saint R (2010) Биология: австралийский фокус. McGraw-Hill, North Ryde

Krebs CJ (1972) Экология. Harper & Row, Нью-Йорк

Google ученый

Кребс CJ (2001) Экология. Бенджамин Каммингс, импринт Addison Wesley Longman, Inc, Menlo Park

Lange M (2002) Кто боится законов при прочих равных? Или: как я научился перестать беспокоиться и полюбить их.Erkenntnis 57: 407–423

Статья Google ученый

Lange M (2005) Экологические законы: какими они должны быть и почему они имеют значение? Oikos 110: 394–403

Статья Google ученый

Левин С.А. (1992) Проблема рисунка и масштаба в экологии. Экология 73: 1943–1967

Статья Google ученый

Левин С.А. (1998) Экосистемы и биосфера как сложные адаптивные системы.Экосистемы 1 (5): 431–436

Статья Google ученый

Левин С.А. (1999) К науке об экологическом менеджменте. Conserv Ecol 3 (2): 6. http://www.consecol.org/vol3/iss2/art6/

Левин П.С., Уильямс Дж. Г. (2002) Межвидовые эффекты искусственно разводимых рыб: дополнительный риск для сохранения лосося. Conserv Biol 16 (6): 1581–1587

Статья Google ученый

Linquist S, Gregory TR, Elliott TA и др. (2016) Да! В экологии есть устойчивые обобщения (или «законы»).Q Rev Biol 91 (2): 119–131

Статья Google ученый

Litrico I, Violle C (2015) Разнообразие в селекции растений: новая концептуальная основа. Trends Plant Sci 20 (10): 604–613

Статья Google ученый

MacArthur RH, Wilson EO (1967) Теория островной биогеографии. Princeton University Press, Princeton

Google ученый

Macdonald IA, Loope LL, Usher MB, Hamann O (1989) Сохранение дикой природы и вторжение в заповедники интродуцированных видов: глобальная перспектива.В кн .: Биологические инвазии: глобальная перспектива. Wiley, New York, pp. 215–255

Google ученый

Мадер С.С. (2004) Биология. 8 изд. McGraw-Hill, North Ryde

Magnusson WE (2013) Слова «население» и «сообщество» изжили себя в экологических публикациях. Natureza e Conservação 11 (1): 1–8. DOI: 10.4322 / natcon.2013.007

Артикул Google ученый

Малиновский Б. (1945) В: Каберри П.М. (ред.) Динамика культурных изменений: исследование расовых отношений в Африке.Издательство Йельского университета, Нью-Хейвен

Google ученый

McNaughton SJ, Wolf LL (1973) Общая экология. Холт, Райнхарт и Уинстон, Нью-Йорк

Google ученый

Mill JS (1875) Природа, полезность религии и теизм. Лонгманс, Грин, Ридер и Дайер, Лондон. «Очерк природы» Милля доступен по адресу https://archive.org/details/a592828200milluoft.

Milla R, Osborne CP, Turcotte MM, Violle C (2015) Одомашнивание растений через экологическую призму.Trends Ecol Evol 30 (8): 463–469

Статья Google ученый

Mitchell SC (2005) Насколько полезна концепция среды обитания? — критика. Oikos 110 (3): 634–638

Статья Google ученый

O’Neill RV (2001) Не пора ли похоронить концепцию экосистемы (с полными военными почестями, конечно!). Экология 82 (12): 3275–3284

Google ученый

Одум Е.П. (1969) Стратегия развития экосистемы.Наука 164 (3877): 262–270

Статья Google ученый

Одум Е.П. (1971) Основы экологии, 3-е изд. WB Saunders Company, Филадельфия

Google ученый

Oster S (2010) Китайские тигровые фермы вызывают противостояние. Уолл-Стрит Дж. Http://online.wsj.com/article/SB10001424052748703455804575057101418533006.html

фунтов JA, Puschendorf R (2004) Экология: туманное будущее.Nature 427: 107–109

Статья Google ученый

Pyšek P, Richardson DM, Pergl J, Jarošík V, Sixtová Z, Weber E (2008) Географические и таксономические ошибки в экологии инвазий. Trends Ecol Evol 23 (5): 237–244

Статья Google ученый

Reichard SH, Hamilton CW (1997) Прогнозирование инвазий древесных растений, занесенных в Северную Америку. Conserv Biol 11 (1): 193–203

Статья Google ученый

Reichard SH, White P (2001) Садоводство как путь интродукции инвазивных растений в Соединенных Штатах. Наиболее инвазивные растения были введены для садоводческого использования питомниками, ботаническими садами и отдельными лицами.Bioscience 51 (2): 103–113

Статья Google ученый

Ricciardi A (2014) Объяснение биологического вторжения просто. Bioscience 64 (2): 154–155

Статья Google ученый

Richardson DM, Ricciardi A (2013) Вводящая в заблуждение критика науки о вторжениях: практическое руководство. Divers Distrib 19 (12): 1461–1467

Статья Google ученый

Ричардсон Д.М., Пышек П., Рейманек М. и др. (2000) Натурализация и инвазия чужеродных растений: концепции и определения.Дайвер Дистриб 6 (2): 93–107

Артикул Google ученый

Робинсон Т.П., Винт Г.В., Кончедда Джи и др. (2014) Составление карты глобального распределения домашнего скота. PLoS One 9 (5): e96084

Артикул Google ученый

Розенцвейг М. (1999) Принятие во внимание предупреждений, содержащихся в основном законе о биоразнообразии. Наука 284 (5412): 276–277

Статья Google ученый

Sagoff M (2016) Существуют ли общие причинные силы в экологии? Synthese 193: 3003–3024

Статья Google ученый

Шайнер С.М., Виллиг М.Р. (2008) Общая теория экологии.Theor Ecol 1 (1): 21–28

Статья Google ученый

Шонер Т.В. (1986) Механистические подходы к общественной экологии: новый редукционизм. Am Zool 26 (1): 81–106

Статья Google ученый

Secord JA (1981) Изобретения природы: Чарльз Дарвин и разведение голубей. Isis 72: 163–186

Статья Google ученый

Shelford MB (1913) Упадок первобытных сообществ у истоков озера Мичиган.В: Шелфорд В.Е. (ред.) Сообщества животных в умеренном поясе Америки. Чикагский университет, Чикаго

Глава Google ученый

Simberloff D (2010) Вторжения в растительные сообщества — более того же, что-то совсем другое или и то, и другое? Am Midl Nat 163 (1): 220–233

Статья Google ученый

Simberloff D, Souza L, Nuñez MA, Barrios-Garcia MN, Bunn W. (2012) Туземцы беспокойны, но не часто и в основном, когда их беспокоят.Экология 93 (3): 598–607

Статья Google ученый

Симберлофф Д., Мартин Дж. Л., Дженовези П. и др. (2013) Воздействие биологических инвазий: что к чему и как двигаться вперед. Trends Ecol Evol 28 (1): 58–66

Статья Google ученый

Смил В. (1991) Общая энергетика: энергия в биосфере и цивилизации. Уайли, Нью-Йорк

Google ученый

Стилинг П. (1992) Экология.Прентис-Холл, Верхняя Седл-Ривер

Google ученый

Столгрен Т.Дж., Барнетт Д.Т. и Картес Дж.Т., 2003. Богатые становятся богаче: закономерности инвазий растений в Соединенных Штатах. Front Ecol Environ 1 (1): 11–14

Артикул Google ученый

Thomas CD (2015) Быстрое ускорение видообразования растений в антропоцене. Trends Ecol Evol 30 (8): 448–455

Статья Google ученый

Thomas CD, Palmer G (2015) Неместные растения добавляют к британской флоре без негативных последствий для местного разнообразия.Proc Natl Acad Sci 112 (14): 4387–4392

Статья Google ученый

Thompson K (2014) Где верблюды? История и наука об инвазионных видах. Profile Books, Лондон

Google ученый

Валери Л., Фриц Х., Лефевр Дж. К. (2013) Еще один призыв к прекращению биологии вторжения. Oikos 122 (8): 1143–1146

Статья Google ученый

Велленд М. (2014) Ценность биоразнообразия: скромный анализ.Trends Ecol Evol 29: 138–139

Статья Google ученый

Вилли Калифорния (1972) Биология. WB Saunders Compamy, Филадельфия

Google ученый

Voget FW (1975) История этнологии. Холт, Райнхарт и Уинстон, Нью-Йорк

Google ученый

Wagner MR, Block WM, Geils BW, Wenger KF (2000) Экология восстановления.J Для 98 (10): 22–27

Google ученый

Walker BH, Gunderson LH, Kinzig AP et al (2006) Несколько эвристик и некоторые предложения для понимания устойчивости социально-экологических систем. Эколог Соц 11 (1): 13. http://www.ecologyandsociety.org/vol11/iss1/art13/

Вебер М. (1949) [1904] Объективность в социальных науках и социальной политике. В: Шилсанд Э.А., Финч Х.А. (ред.) Методология социальных наук.Free Press, Нью-Йорк

Google ученый

Whittaker RH, Levin SA, Root RB (1973) Ниша, среда обитания и экотоп. Am Nat 107 (955): 321–338

Статья Google ученый

Всемирное общество защиты животных (WSPA) (2008) Поедая наше будущее: воздействие промышленного животноводства на окружающую среду. http://www.fao.org/ag/againfo/themes/animal-welfare/news-detail/en/c/12203/.По состоянию на 15 марта 2017 г.

Всемирный фонд дикой природы (2014 г.) Во дворах Америки тигров больше, чем в дикой природе. https://www.worldwildlife.org/stories/more-tigers-in-american-backyards-than-in-the-wild. По состоянию на 15 марта 2017 г.

The Scope of Ecology — Biology

OpenStaxCollege

[latexpage]

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите экологию и четыре уровня экологических исследований
• Опишите примеры того, как экология требует интеграции различных научных дисциплин
• Различать абиотические и биотические компоненты окружающей среды
• Признать взаимосвязь между абиотическими и биотическими компонентами окружающей среды

Экология — это изучение взаимодействия живых организмов с окружающей их средой.Одна из основных целей экологии — понять распределение и численность живых существ в физической среде. Достижение этой цели требует интеграции научных дисциплин внутри и вне биологии, таких как биохимия, физиология, эволюция, биоразнообразие, молекулярная биология, геология и климатология. Некоторые экологические исследования также применяют аспекты химии и физики и часто используют математические модели.

Ссылка на обучение

Изменение климата может изменить место обитания организмов, что иногда может напрямую влиять на здоровье человека.Посмотрите видео PBS «Ощущение последствий изменения климата», в котором исследователи обнаруживают патогенный организм, живущий далеко за пределами своего нормального диапазона.

Когда изучается такая дисциплина, как биология, часто бывает полезно разделить ее на более мелкие связанные области. Например, клеточные биологи, интересующиеся передачей сигналов клетками, должны понимать химию сигнальных молекул (которые обычно являются белками), а также результат передачи сигналов клетки. Экологи, интересующиеся факторами, влияющими на выживание исчезающих видов, могут использовать математические модели, чтобы предсказать, как текущие усилия по сохранению влияют на исчезающие организмы.Чтобы разработать надежный набор вариантов управления, биологу-экологу необходимо собрать точные данные, включая текущий размер популяции, факторы, влияющие на воспроизводство (например, физиологию и поведение), требования к среде обитания (например, растения и почвы) и потенциальное влияние человека на находящихся под угрозой исчезновения. население и среда его обитания (которые могут быть получены в результате исследований в области социологии и городской экологии). В рамках дисциплины экологии исследователи работают на четырех конкретных уровнях, иногда дискретно, а иногда частично совпадающих: организм, популяция, сообщество и экосистема ([ссылка]).

Экологи изучают на нескольких биологических уровнях организации. (кредит «организмы»: модификация работы «Crystl» / Flickr; кредит «экосистемы»: модификация работы Тома Карлайла, штаб-квартира Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США; кредит «биосфера»: НАСА)

Исследователи, изучающие экологию на уровне организма, интересуются адаптациями, которые позволяют людям жить в определенных средах обитания. Эти адаптации могут быть морфологическими, физиологическими и поведенческими.Например, голубая бабочка Карнера ( Lycaeides melissa samuelis ) ([ссылка]) считается специалистом, потому что самки преимущественно откладывают яйца (то есть откладывают яйца) на дикого люпина. Эта предпочтительная адаптация означает, что голубая бабочка Карнера в значительной степени зависит от присутствия диких растений люпина для ее дальнейшего выживания.

Голубая бабочка Карнера ( Lycaeides melissa samuelis ) — редкая бабочка, которая обитает только на открытых участках с небольшим количеством деревьев или кустарников, таких как сосновые пустоши и дубовые саванны.Он может откладывать яйца только на растения люпина. (кредит: модификация работы J&K Hollingsworth, USFWS)

После вылупления личинки гусеницы выходят и проводят от четырех до шести недель, питаясь исключительно диким люпином ([ссылка]). Гусеницы окукливаются (претерпевают метаморфоз) и появляются бабочки примерно через четыре недели. Взрослые бабочки питаются нектаром цветов дикого люпина и других видов растений. Исследователь, заинтересованный в изучении голубых бабочек Карнера на уровне организма, может не только задавать вопросы о кладке яиц, но и задавать вопросы о предпочтительной температуре бабочек (физиологический вопрос) или о поведении гусениц, когда они находятся на разных личиночных стадиях ( поведенческий вопрос).

Дикий люпин ( Lupinus perennis ) является растением-хозяином голубой бабочки Карнера.

Популяция — это группа скрещивающихся организмов, которые являются членами одного и того же вида, живущими на одной территории в одно и то же время. (Организмы, которые являются членами одного и того же вида, называются сородичами.) Популяция частично идентифицируется по месту проживания, а ареал ее проживания может иметь естественные или искусственные границы: естественными границами могут быть реки, горы или пустыни. , в то время как примеры искусственных границ включают скошенную траву, искусственные сооружения или дороги.Изучение популяционной экологии фокусируется на количестве особей в районе и на том, как и почему размер популяции меняется с течением времени. Экологи-популяционеры особенно заинтересованы в подсчете, например, голубой бабочки Карнера, потому что она классифицируется как находящаяся под угрозой исчезновения в федеральном масштабе. Однако на распространение и плотность этого вида сильно влияет распространение и численность дикого люпина. Исследователи могут задавать вопросы о факторах, ведущих к сокращению численности дикого люпина, и о том, как они влияют на голубых бабочек Карнера.Например, экологам известно, что дикий люпин процветает на открытых участках, где деревья и кустарники практически отсутствуют. В естественных условиях периодические лесные пожары регулярно уничтожают деревья и кустарники, помогая поддерживать открытые территории, необходимые дикому люпину. Математические модели могут быть использованы, чтобы понять, как подавление лесных пожаров людьми привело к упадку этого важного растения для голубой бабочки Карнера.

Биологическое сообщество состоит из различных видов в пределах области, обычно трехмерного пространства, и взаимодействий внутри этих видов и между ними.Экологов сообщества интересуют процессы, управляющие этими взаимодействиями, и их последствия. Вопросы о взаимодействиях сородичей часто сосредоточены на конкуренции между представителями одного и того же вида за ограниченный ресурс. Экологи также изучают взаимодействия между различными видами; представители разных видов называются гетероспецифическими. Примеры гетероспецифических взаимодействий включают хищничество, паразитизм, травоядность, конкуренцию и опыление. Эти взаимодействия могут оказывать регулирующее воздействие на размеры популяций и влиять на экологические и эволюционные процессы, влияющие на разнообразие.

Например, личинки голубой бабочки Карнера образуют мутуалистические отношения с муравьями. Мутуализм — это форма долгосрочных отношений, которые развиваются одновременно между двумя видами и от которых выигрывает каждый вид. Чтобы мутуализм существовал между отдельными организмами, каждый вид должен получать некоторую выгоду от другого как следствие взаимоотношений. Исследователи показали, что вероятность выживания увеличивается, когда за личинками голубой бабочки Карнера (гусеницами) ухаживают муравьи.Это может быть связано с тем, что личинки проводят меньше времени на каждой стадии жизни, когда за ними ухаживают муравьи, что дает им преимущество. Между тем личинки голубой бабочки Карнера выделяют богатое углеводами вещество, которое является важным источником энергии для муравьев. И синие личинки Карнера, и муравьи выигрывают от взаимодействия.

Экология экосистемы является продолжением экологии организмов, популяций и сообществ. Экосистема состоит из всех биотических компонентов (живых существ) в области, а также абиотических компонентов (неживых существ) в этой области.Некоторые из абиотических компонентов включают воздух, воду и почву. Экосистемные биологи задают вопросы о том, как хранятся питательные вещества и энергия и как они перемещаются между организмами и окружающей атмосферой, почвой и водой.

Синие бабочки Карнера и дикий люпин обитают в бесплодной среде обитания дубов и сосен. Эта среда обитания характеризуется естественными нарушениями и бедными питательными веществами почвами с низким содержанием азота. Доступность питательных веществ — важный фактор в распределении растений, обитающих в этой среде обитания.Исследователи, интересующиеся экологией экосистемы, могут задавать вопросы о важности ограниченных ресурсов и перемещении ресурсов, таких как питательные вещества, через биотические и абиотические части экосистемы.

Связь с карьерой

Эколог

Карьера в области экологии вносит свой вклад во многие аспекты человеческого общества. Понимание экологических проблем может помочь обществу удовлетворить основные потребности человека в пище, жилье и медицинском обслуживании. Экологи могут проводить свои исследования в лаборатории и на открытом воздухе в естественной среде ([ссылка]).Эти природные условия могут быть такими же близкими к дому, как ручей, протекающим через ваш кампус, или так далеко, как гидротермальные источники на дне Тихого океана. Экологи управляют природными ресурсами, такими как популяции белохвостого оленя ( Odocoileus virginianus ) для охоты или лесоматериалы из осины ( Populus spp.) Для производства бумаги. Экологи также работают педагогами, которые обучают детей и взрослых в различных учреждениях, включая университеты, средние школы, музеи и природные центры.Экологи также могут работать на консультативных должностях, помогая местным, государственным и федеральным органам власти разрабатывать законы, которые являются экологически безопасными, или они могут сами разрабатывать эту политику и законодательство. Чтобы стать экологом, требуется степень бакалавра, обычно в области естественных наук. За бакалавриатом часто следует специализированная подготовка или ученая степень, в зависимости от выбранной области экологии. Экологи также должны обладать обширным опытом в области физических наук, а также прочными знаниями в области математики и статистики.

Этот ландшафтный эколог выпускает черноногого хорька в его естественную среду обитания в рамках исследования. (Источник: USFWS Mountain Prairie Region, NPS)

Ссылка на обучение

Посетите этот сайт, чтобы увидеть, как Стивен Уинг, морской эколог из Университета Отаго, обсудит роль эколога и типы проблем, которые исследуют экологи.

Экология — это изучение взаимодействия живых существ с окружающей их средой.Экологи задают вопросы на четырех уровнях биологической организации — на уровне организма, популяции, сообщества и экосистемы. На уровне организмов экологи изучают отдельные организмы и то, как они взаимодействуют с окружающей средой. На уровне популяций и сообществ экологи исследуют, соответственно, то, как популяция организмов изменяется с течением времени, и способы, которыми эта популяция взаимодействует с другими видами в сообществе. Экологи, изучающие экосистему, исследуют живые виды (биотические компоненты) экосистемы, а также неживые части (абиотические компоненты), такие как воздух, вода и почва, окружающей среды.

Что из перечисленного является биотическим фактором?

1. ветер
2. Болезненный микроб
3. температура
4. Размер частиц почвы

Пример чего из следующего является изучение круговорота питательных веществ в окружающей среде?

1. Экология организма
2. Население экология
3. общественная экология
4. Экология экосистемы

Экологи часто сотрудничают с другими исследователями, интересующимися экологическими вопросами.Опишите уровни экологии, на которых будет легче сотрудничать из-за схожести задаваемых вопросов. Какие уровни экологии могут быть более сложными для сотрудничества?

Экологи, работающие в области экологии организмов или популяций, могут задавать аналогичные вопросы о том, как биотические и абиотические условия влияют на определенные организмы, и, таким образом, могут найти взаимовыгодное сотрудничество. Уровни экологии, такие как экология сообщества или экология экосистемы, могут создавать более серьезные проблемы для сотрудничества, поскольку эти области очень обширны и могут включать множество различных компонентов окружающей среды.

Население является важной единицей в экологии, а также в других биологических науках. Как определяется совокупность, и каковы сильные и слабые стороны этого определения? Есть ли виды, которые в определенное время или в определенном месте не попадают в популяции?

Полезно рассматривать популяцию как всех людей, живущих в одном районе в одно и то же время, потому что это позволяет экологу идентифицировать и изучать все абиотические и биотические факторы, которые могут влиять на членов популяции.Однако такое определение популяции можно считать недостатком, если оно запрещает экологу изучать особей популяции, которые могут быть временными, но все же влиятельными. Некоторые виды, члены которых имеют широкий географический ареал, могут не считаться популяцией, но все же могут обладать многими качествами популяции.

Глоссарий

абиотический

неживые компоненты окружающей среды

биотик

живые компоненты окружающей среды

сородичей

особи, принадлежащие к одному виду

экология

исследование взаимодействия живых существ и окружающей их среды

гетероспецифики

особи, принадлежащие к разным видам

экология — WordReference.com Словарь английского языка

WordReference Словарь американского английского языка для учащихся Random House © 2021
e • col • o • gy / ɪˈkɑlədʒi / USA произношение п. [бесчисленное множество]

1. Биология Раздел биологии, изучающий отношения между живыми существами и окружающей их средой.
2. Биология совокупность взаимоотношений между организмами и окружающей их средой.
3. Экология: Закон или политика, призывающие к защите воздуха, воды и других природных ресурсов от загрязнения или его последствий;
   Защита окружающей среды: занимается экологией.

См. —Логию.
WordReference Random House Полный словарь американского английского языка © 2021
e • col • o • gy (i kol ′ ə jē), США произношение n.

1. Биология — раздел биологии, изучающий отношения и взаимодействия между организмами и окружающей их средой, включая другие организмы.
2. Социология Также называется экологией человека. отрасль социологии, занимающаяся пространством и взаимозависимостью людей и институтов.

Также экология.

• Греческий oîk ( os ) + -o- -o- + Немецкий -logie -logy; термин введен англ. H. Haeckel
• Немецкий Ökologie
• 1870–75; ранее экология

ec • o • log • i • cal (ek′ə loj ′ i kəl, ē′kə -), США произношение ec′o • log ′ ic , прил. ec′o • log ′ i • cal • ly , нареч.
e • col ′ o • gist , n.

Краткий английский словарь Коллинза © HarperCollins Publishers ::

ecology / ɪˈkɒlədʒɪ / n

1. Изучение взаимоотношений между живыми организмами и окружающей их средой
2. Набор взаимоотношений конкретного организма с окружающей средой

Этимология: XIX век: с немецкого Ökologie, с греческого oikos дом (следовательно, окружающая среда)

эколог n

‘ ecology ‘ также встречается в этих записях (примечание: многие из них не являются синонимами или переводами):

определение экологии The Free Dictionary

e · col · o · gy

(ĭ-kŏl′ə-jē) n. пл. e · col · o · gies 1.

a. Наука о взаимоотношениях между организмами и окружающей их средой.

б. Взаимосвязь между организмами и окружающей их средой.

---

[Немецкая экология: греческий oikos, , дом ; см. weik- в индоевропейских корнях + немецкий -logie, , исследование (от греческого -logiā, -logy ).]

---

ec′o · log′i · cal (ĕk′ə-lŏj′ĭ -kəl, ē′kə-), ec′o · log′ic (-k) прил.

ec′o · log′i · cal·ly adv.

e · col’o · gist n.

Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание. Авторские права © 2016 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

экология

(ɪˈkɒlədʒɪ) n

1. (Наука об окружающей среде) изучение взаимоотношений между живыми организмами и окружающей их средой

2. (Наука об окружающей среде) совокупность взаимоотношений конкретного организма с окружающей средой

3. (Социология) изучение взаимоотношений между группами людей и их физической средой

Также называется (для смыслов 1, 2): биономика

[C19: с немецкого Ökologie, с греческого oikos house (следовательно, окружающая среда)]

eˈcologist n

Словарь английского языка Коллинза — полный и несокращенный, 12-е издание, 2014 г. © HarperCollins Publishers, 1994 , 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014

e • col • o • gy

(ɪˈkɒl ə dʒi)

n.

1. раздел биологии, изучающий отношения и взаимодействия между организмами и окружающей их средой.

2. набор отношений, существующих между организмами и окружающей их средой.

3. Также называется экологией человека. отрасль социологии, занимающаяся пространством и взаимозависимостью людей и институтов.

4. пропаганда защиты воздуха, воды и других природных ресурсов от загрязнения или его последствий; защита окружающей среды.

[1870–75; ранее oecology Ökologie (1868) oîk (os) house + -o- -o- + German -logie -logy]

ec • o • log • i • cal (ˌɛk əˈlɒdʒ ɪ kəl, ˌi kə-) ec`o • log′ic, прил.

ec`o • log′i • cal • ly, нар.

е • кол • гист, н.

Random House Словарь колледжа Кернермана Вебстера © 2010 K Dictionaries Ltd.Авторские права 2005, 1997, 1991, Random House, Inc. Все права защищены.

e · col · o · gy

(ĭ-kŏl′ə-jē)

1. Научное исследование взаимоотношений между живыми существами и окружающей их средой.

2. Система таких отношений: хрупкая экология пустыни.

Научный словарь для студентов American Heritage®, второе издание. Авторские права © 2014 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.Все права защищены.

экология, экология

1. раздел биологии, изучающий отношения между растениями и животными и окружающей их средой. Также называется биономика, биономия .
2. Раздел социологии, изучающий пространственное окружение и взаимозависимость людей и институтов, как в сельской местности, так и в городах. — эколог, эколог, н. — экологическое, экологическое, прил. — экологически, экологически, нар.

См. Также: Биология

---

1 . раздел биологии, изучающий взаимоотношения организмов и окружающей среды. Также называется биономика, биономия .
2 . раздел социологии, изучающий пространственное окружение и взаимозависимость людей и их институтов, как в сельской местности, так и в городах. — эколог , эколог , n . — экологический , экологический , экологический , экологический , прил .

См. Также: Окружающая среда

---

отрасль социологии, изучающая пространственное пространство и взаимозависимость людей и их институтов. — эколог, эколог , н. — экология, экология, экология, экология , прил.

См. Также: Общество

-Ologies & -Isms. Copyright 2008 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

экология

1. Изучение взаимоотношений между живыми организмами и окружающей их средой.

2. Изучение взаимоотношений между живыми существами и окружающей их средой.