Экология как наука. Лекция №1

«Экология».
наука, изучающая взаимоотношения организмов с окружающей средой, а так же взаимоотношения организмов между собой с учётом изменений вносимых деятельностью человека.
Термин «экология» ввел в1866 году Эрнст Геккель.

Объекты изучения экологии:
Особь – отдельно взятый организм (самка, самец)
Вид- основная структурная единица биологической систематике живых организмов.
Популяция – любая совокупность особей одного вида, занимающая определенный ареал. Сообщество (биоценоз) – любая совокупность особей различных видов занимающих определенное местообитание.
Экосистема - единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.
Биосфера - область распространения жизни (Атмосфера, Литосфера, Гидросфера)

Предметом экологии:
- является совокупность или структура связей между организмом и средой, а так же биологические макросистемы (популяции, биоценозы, биогеоценозы, экосистемы), их динамика во времени и пространстве.

Задачи экологии
Разработка общей теории устойчивости экологических систем
Изучение экологических механизмов адаптации к среде
Изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания
Моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов
Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий на окружающую природную среду под влиянием деятельности человека
Улучшение качества окружающей природной среды
Сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов
Оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых и социальных решений для обеспечения экологической безопасности

Методы экологических исследований
1. Полевые методы – позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определённого комплекса факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях.
2. Лабораторные (экспериментальные) методы – позволяют проанализировать влияние на развитие организма отдельных факторов в искусственно созданных условиях. В результате можно изучить всё разнообразие экологических механизмов, влияющих на нормальную жизнедеятельность организмов.
3. Математические методы – применение методов математической статистики даёт возможность по случайному набору различных вариантов определить достоверность результатов (степень отклонения их от нормы, случайные отклонения или закономерности) и получить объективное представление о популяции. Поэтому в современной экологии широко применяются методы теории информации и кибернетики (теория вероятности, математическая логика, теория чисел, матричная алгебра).
4. Моделирование биологических явлений – это воспроизведение в искусственных системах различных процессов, свойственных живой природе. Основной задачей биологического моделирования является экспериментальная проверка гипотез относительно структуры и функции биологических систем. Примеры биологических моделей: аппарат искусственного кровообращения; искусственная почка и искусственные лёгкие; протезы, управляемые биотоками мышц.

В истории развития экологии можно выделить три основных этапа:
I этап (IV в. до н.э. – до середины ХIХ в. н.э.) – зарождение и становление экологии как науки, происходило накопление и систематизации фактического материала. Гераклит, Теофраст, Гиппократ, Аристотель.
II этап (середина ХIХ в. – до середины ХХ в.) – оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний. Основоположником экологии растений считают А. Гумбольта, опубликовавшего работу «Идеи о географии растений». Начало этапа ознаменовалось выходом работ русских учёных: К.Ф. Рулье (1814-1858), Н.А. Северцова (1827-1885), В.В. Докучаева (1846-1903), впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии, которые не утратили своего значения и до настоящего времени.
III этап (середина ХХ в. – до настоящего времени) – становление экологии как комплексной науки. В этот период были разработаны теоретические основы биологической продуктивности (Одум, Уиттекер, Маргалеф) и обосновано учение о биосфере (В.И. Вернадский). Из строгой биологической науки экология превращается в значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры и экономики.

Структура современной экологии
Экология растений:
А)Ботаническая экология- изучает взаимодействия растений с неорганической средой
Б) Фитоценология – изучает взаимоотношения между растениями, связи в растительном сообществе.
2. Экология животных:
А) Экология особей- изучает взаимодействия животных с неорганической средой
Б)Экология популяций – изучает совокупность особей одного вида, структуру, динамику и динамику отношений.
3. Биогеоценология – объединяет экологию растений и животных, изучает многочисленные отношения в животно-растительном сообществе.