| Головна |
| Наступна » | ||
ВСТУП |
||
|
Екологія - одна з найактуальніших наук сучасності. З нею пов'язують надії на виживання людства в усложняющемся світі і на можливості нового витка розвитку. Слово «екологія» дуже популярно зараз і в побутовому спілкуванні, і в засобах масової інформації, і в промовах політиків. Однак, далеко не всі уявляють собі його справжнє значення. Найчастіше його використовують в сенсі «стан навколишнього середовища» і відносять виключно до людини, його здоров'ю і умовам життя. Насправді екологія - це складна наука з безліччю розділів, в центрі уваги якої - закони стійкості живої природи, зв'язки організмів один з одним і середовищем проживання, що дозволяють виживати, розвиватися і протистояти змінам умов. Ці зв'язки якраз і підтримують загальну систему життя на Землі, від бактерій до людини. Людина як біологічний вид з'явився на планеті в результаті тривалої еволюції живої природи. Незважаючи на те, що Homo sapiens (Людина розумна) - нова, вища щабель еволюції, людське суспільство підкоряється всім основним природним законам і повністю залежить від стану життя на Землі. Це проста обставина по-справжньому стало усвідомлюватися лише в другій половині ХХ століття, коли впритул наблизилася загроза глобальної екологічної кризи. Гігантська технічна міць сучасного людства і швидке зростання числа людей на планеті, що отримав назву «демографічного вибуху», стали причиною того, що на очах живуть поколінь відбувається масштабна деградація природи. Ці руйнування зачіпають не тільки конкретні регіони, але й починають проявлятися в масштабах всієї біосфери. Людство підходить до межі, яке загрожувало його виживанню на планеті. Саме жива природа створила і підтримує всю систему життєзабезпечення людей на Землі. Їжа, чиста прісна вода, кисень повітря, озоновий екран над Землею, що захищає від згубного короткохвильового випромінювання Сонця, родючий грунт, біологічні кругообіг речовин, переробні відходи життєдіяльності, цілий ряд складових клімату - це ті основні ресурси та умови існування людини, які забезпечуються біосферою. Біологія людини пристосована саме до сучасного етапу історичного розвитку життя на планеті. Важко, наприклад, уявити можливість його існування в умовах далекого минулого, хоча б у кембрійський період, коли в атмосфері було мало кисню і 5 багато вуглекислого газу, був слабкий озоновий екран, на суші була відсутня рослинність і постійні розмиви грунту створювали нестійкість кордонів водотоків і узбереж. Сучасне суспільство, окрім забезпечення біологічних потреб, використовує величезну кількість ресурсів природи для розвитку промисловості, транспорту, сільськогосподарського виробництва і будівництва. Видобуток корисних копалин до XXI століття становить у світі близько 10 млрд.. т щорічно. Це в сотні разів більше того, що виноситься з надр Землі за рахунок природних процесів - активності вулканів і просочування на дні океану і наближається до того обсягу речовини, яка зносять в моря всі річки світу. Споживання людиною енергії за останнє сторіччя зросла в 100 разів. Якщо збережуться сучасні темпи виробництва енергії, то знадобиться всього дві сотні років, щоб вона зрівнялася з тією, що Земля отримує від Сонця. Для господарських потреб використовується в даний час 40% стоку річок. Щорічно виробляється 30 млрд. т відходів, що рівноцінно вазі гірського хребта, а в промислово розвинених країнах і регіонах спалюється стільки кисню повітря, що його не встигає поставляти рослинність цих територій. Діяльність людини на планеті, як вперше стверджував ще на початку ХХ століття В. І.Вернадський, стає силою геологічного масштабу. Тим самим різко збільшився ризик порушення біосферного рівноваги, що зачіпає долю самого людства і еволюцію життя. На Землі множаться локальні катастрофи, що викликаються способами господарювання: ерозія і падіння родючості грунтів, зменшення площі лісів, розростання пустель, накопичення покидьків, брак прісної води, кислі дощі, забруднення середовища токсичними та радіоактивними речовинами, вимирання диких видів, вибухи чисельності шкідників та багато інших . У такому середовищі людям стає все важче вести здоровий спосіб життя і зберігати основи спадковості. Природа протягом майже всієї історії людства була сильніше його і завжди відновлювала вироблені порушення. Зараз ми знаходимося на такому етапі, коли руйнівні процеси, що викликаються споживанням ресурсів біосфери, стають потужнішими відновлювальних сил живої природи. Зачіпається вся система життєзабезпечення людського суспільства на планеті. Сучасний світ стоїть перед необхідністю різко міняти систему господарювання і орієнтується передусім на закони стійкості і розвитку життя. Ця гігантська завдання вимагає зусиль всього людського суспільства, включаючи міжнародні організації, окремі держави, корпорації, компанії, підприємства і особисту діяльність кожної людини. С 6 середини ХХ століття Організація Об'єднаних Націй (ООН) почала розробку міжнародних програм, що поглиблюють наукові основи розуміння і прогнозування біосферних процесів. Перша Всесвітня міжурядова конференція 1977 року в Тбілісі поставила перед світом завдання загального екологічної освіти. Єдиною альтернативою стихійного розвитку суспільства, що призвів світ на межу глобальної екологічної катастрофи, стає свідома переорієнтація економіки і способу життя на шлях, який не суперечить, а узгоджується з законами живої природи. Людство усвідомлює, нарешті, що воно - її частина і повинно бути вбудовано в загальну природну систему таким чином, що не тільки не підривати свого майбутнього, а й мати можливість тривалого стійкого розвитку. Для цього необхідно, перш за все, знати і глибоко розуміти ті зв'язки і закономірності, яким підкоряється життя на нашій планеті. Саме зв'язки, що об'єднують все живе на Землі і підтримують тісне єдність з навколишнім неживою природою, є предметом науки екології. Знання її основ необхідно для кожного грамотного людини, оскільки екологія становить науковий фундамент раціонального, не виснажувати природокористування. Вона, з одного боку, змушує розуміти необхідність цілого ряду заборон і обмежень у сферах господарської діяльності, а з іншого - відкриває нові можливості та горизонти для розвитку суспільства. Вплив людства на біосферу складається з мільярдів дрібних і великих дій, від справ конкретних людей до політики держав і міжнародних співтовариств. Загальне й безперервне екологічна освіта стає необхідною умовою сучасності. Починаючи зі шкільної лави, вона має супроводжувати людину все життя у всіх сферах його діяльності. Зв'язок екологічних, соціальних та економічних проблем регулярно обговорюється світовою спільнотою в рамках ООН та ЮНЕСКО - організації з питань освіти, науки і культури, а також ЮНЕП - програми ООН з навколишнього середовища. Великі міжнародні форуми з цих проблем відбулися в 1972 р. у Стокгольмі, в 1992 р. - в Ріо-де-Жанейро і в 2002 р. - в Йоганнесбурзі. На них була сформована концепція «сталого розвитку» та вироблені рекомендації урядам всіх країн щодо реалізації тих заходів, які спрямовані на поліпшення якості середовища життя на планеті і запобігання екологічних катастроф. Ці заходи не допускають відстрочки, так як деградація природи відбувається прискорюють темпи і на виправлення становища 7 людство має в запасі, за різними розрахунками, лише небагато десятиліття. Роки 2005 - 2015 оголошені ЮНЕСКО десятиліттям екологічної освіти в інтересах сталого розвитку. Екологія як наукова область біологічного знання почала формуватися в XIX столітті. Назва нової науці дав в 1866 р. відомий німецький натураліст Ернст Геккель. Воно вироблено з двох грецьких слів: «логос» - наука і «ойкос» - будинок, житло, оточення, місцеперебування. У природознавстві поступово накопичувалися знання про спосіб життя різних видів, про їх залежності від умов, пристосованості до середовища, з'являлося багато дивовижних відкриттів. У XXVIII столітті ці, ще розрізнені, відомості вчені об'єднували під загальною назвою «природна історія» організмів. До середини XIX століття нові дані вимагали вже узагальнення та аналізу. Були сформульовані перші емпіричні правила і закони, що відображали зв'язок організмів із середовищем проживання - кліматом та іншими умовами. Інтерес до цієї тематики зріс після появи в 1859 р. вчення Ч. Дарвіна про природний добір в результаті боротьби за існування як головному механізмі походження й еволюції видів. Е. Геккель, характеризуючи зароджувану екологію, вказував, що вона покликана вивчати зв'язки організмів один з одним і фізичної середовищем проживання, або «всі ті заплутані взаємовідносини, які Дарвін умовно позначив як боротьбу за існування». Початковою основою екології була увага до способу життя окремих видів, їх адаптацій, здатності протистояти несприятливим факторам середовища, можливості вижити і залишити потомство, їх подібності та відмінності за цими ознаками. У сучасній науці цей розділ знань отримав назву «аутекологіі» (буквально - «власне екології») і входить важливою частиною до складу інших її підрозділів. Початковий інтерес до окремих видів і організмам не випадковий. Жива природа складно структурована і перше, що кидається в очі - величезна безліч різноманітних організмів, її складових. З нині живуть описано понад півтора мільйонів видів, що далеко не вичерпує її сучасного багатства, так як щорічно виявляються сотні нових, особливо з малорозмірних форм. В історії Землі види змінюють один одного, і за підрахунками палеонтологів вимерлі перевищують існуючих 8 приблизно на два порядки величин. Таке гігантське різноманітність явно не випадково, і в ньому проглядається зв'язок із стійкістю життя в цілому. Кожен вид по-своєму пов'язаний з середовищем, відрізняючись від інших безліччю дрібних і великих особливостей. Сучасна аутекологія розшифрувала ці зв'язки далеко не для всіх нині живучих видів, а лише для дуже невеликої їх частини. Ці відомості мають не тільки неоціненне значення для теорії, а й саме пряме відношення до людської практиці. Успіх вирощування культурних рослин і сільськогосподарських тварин безпосередньо залежить від глибини наших знань про їх екологічних залежностях. Те ж відноситься і до промислових видів, а також використовуваним в медичній практиці та інших сферах життя людини. Сучасна діяльність людства негативно позначається на долі безлічі видів дикої природи. Важливо знати ступінь їх стійкості до різних форм антропогенних впливів, можливості виживання в нових умовах, планувати шляхи збереження вимираючих форм. Видове багатство органічного світу - також невичерпне джерело нових можливостей для господарської практики. Це демонструють, наприклад, новітні біотехнології. Активно розмножуються водорості хлорела, у яких виявлена висока інтенсивність фотосинтезу, використовують для швидкого нарощування кормової біомаси і для збагачення повітря киснем. Сидячих морських тварин асцидий в Японії розводять для отримання з їхніх тіл ванадію, оскільки виявлено, що асцидії здатні в значних кількостях концентрувати цей хімічний елемент з морської води. Різні види і штами мікроорганізмів використовують для очищення грунту і вод від нафтового забруднення, для вилучення металів з бідних руд, для отримання нових ліків і вітамінів. Можна ефективно використовувати навіть потенціал тих видів, з якими людина зазвичай веде непримиренну боротьбу, якщо ми добре знаємо їх екологічні особливості і можемо управляти їх розмноженням. Наприклад, в Росії розроблена технологія розведення личинок кімнатної мухи для ефективної і швидкої переробки відходів свинарських комплексів. Від дорослих мух, яких тримають в інсектаріях, отримують велику кількість яєць і засівають ними гній, поміщений на повільно рухається конвеєр. Через п'ять днів личинки перетворюють антигігієнічні покидьки в розсипчасту гумусірованний масу, пропущену через їх кишечники і стерилізовану зовнішніми антибактерицидними виділеннями - цінне органічне добриво. Дорослих личинок («опаришів») перед окукливанием 9 автоматично витягують з субстрату і використовують або як живий корм на птахофермах, в рибницьких ставках і т.п., або на білкову борошно в тваринництві. Дорогоцінні раніше перлів перетворилися нині в цілком доступні прикраси завдяки технології спеціального вирощування перлин у розводяться молюсків. Ряд видів риб, молюсків, ракоподібних і інших промислових тварин, що знаходяться на межі знищення в океані, починають зараз розводити в аквакультурі, тобто на морських фермах. Всі ці заходи вимагають глибокого знання екології видів. Таким чином, аутекологія поставляє неоціненні матеріали і для теоретичної науки, і для практики. У XIX столітті оформився й інший розділ екології, в центрі уваги якого знаходяться не окремі особини і види, а їх спільноти. У 1877 р. німецький гідробіолог Карл Мебіус, вивчаючи умови життя промислових устриць в Північному морі, ввів у науку поняття «біоценоз». Жива природа подразделена не тільки на окремі організми і види, а й на біоценози, тобто такі співжиття різних видів, які повторюються в просторі і типові для певних умов. Так, разом з устрицями мешкають абсолютно певні види сидячих ракоподібних, інших молюсків, черв'яків, риб, морських зірок і т.п. Мебіус підкреслював, що співіснуючі разом види, з одного боку, подібні за відношенню до провідних факторів середовища (температура води, глибина, солоність, грунти, течії і т.п.), а з іншого - пов'язані один з одним всілякими відносинами (харчовими, конкурентними, взаємовигідними). Тому видалення з біоценозу якого одного виду позначається на чисельності та стан інших. Види пристосувалися до спільного життя в ході історичного розвитку. Вчення про біоценозах перенесли і на наземну життя. Особливо докладно стали вивчати закономірності складання рослинного покриву суші і слідом за цим - загальні характеристики біоценозів: їх видовий склад, структуру, зв'язки між видами як головний механізм об'єднання їх в співтовариства, динамічність і стійкість. Так сформувалася біоценологія - самостійний розділ екології. До нього відносяться і спеціальні науки про рослинний покрив - фітоценологія і геоботаніка. Сучасна біоценологія також має не тільки теоретичне, а й глибоке практичне значення. Експлуатуючи природу, людина сильно перетворює природні біоценози, змінюючи умови їх існування, вилучаючи і знищуючи ряд видів або, навпаки, впроваджуючи нові з інших районів планети. Поля, сади, пасовища і сіножаті, сіяні луки, лісопосадки, культури закритого грунту, міські парки і сквери - це 10 штучно створювані біоценози, в яких, тим не менше, продовжують діяти природні закони. Їх незнання, невміння використовувати різко знижує стійкість і продуктивність цих співтовариств. Наприклад, хімічна боротьба з шкідниками, в масі розмножуються на полях і в садах, часто призводить до прямо протилежних результатів: через деякий час вони дають новий, ще більш високий сплеск чисельності, а застосовувані в ще більшій кількості отрути забруднюють середовище і вироблені продукти харчування, що бумерангом позначається на здоров'ї населення. Разом з тим є вже багато прикладів успішного використання замість отрут природних ворогів шкідників. Ці методи отримали назву біологічних. Чим більше ми знаємо про зв'язки в біоценозах, тим більше можливостей керувати ними. У дикій природі майже не залишилося біоценозів, не порушених впливом людини: ні на дні морів і океанів, ні в лісах тропічного і помірного поясу, ні в горах, ні в просторах колишніх степів і саван, ні в тундрах і пустелях. Навіть у заповідниках, де заборонено втручання людей в життя природи, за багаторічними спостереженнями, йде поступова зміна природних спільнот в результаті так званого фонового забруднення атмосфери промисловими викидами, перетворення тваринного і рослинного світу на навколишніх територіях, утруднення міграцій і розселення видів. Особливо сильно змінюється поблизу міст, на урбанізованих територіях рослинність і тварина населення. Виникають нові, не існуючі раніше біоценози, де велика роль належить так званим синантропним твариною - супутникам поселень людини, а природна рослинність поступається місцем посадкам і скупчень засмічених видів. Змінюються і мікробні спільноти в навколишньому середовищі людини. Ці перетворення живої природи в результаті господарювання на Землі людини - уже доконаний факт. Тільки вивчення і грамотне використання биоценотических законів дозволяє підтримувати відносну стабільність навколишнього живого миру не підриваючи, а використовуючи ті зв'язки, які формувалися мільйонами років. Закони біоценології диктують нам основні правила охорони природи і середовища життя людини. Ще один розділ екології оформився у першій третині ХХ століття. Йдеться про екологію популяцій, тобто територіальних підрозділів виду. Англійська еколог Ч. Елтон звернув увагу на періодичні вибухи чисельності та навали чужорідних видів. 11 і динаміки чисельності популяцій у різних умовах середовища, способів освоєння нового простору. З'ясувалося, що ці процеси багато в чому залежать від внутрішньовидових відносин і від демографічної структури популяцій (тобто співвідношення особин за статтю та віком). Виявлено, що в популяціях можуть діяти механізми, що знімають загрозу перенаселення, дуже різні в різних видів. При дослідженні популяцій особливо наочно виявилася значимість інформаційних зв'язків в живій природі. Для розуміння популяційних законів багато дала також розвивається з другої половини ХХ століття наука про поведінку тварин - етологія, що відкрила дивно складний світ відносин між особинами в межах виду. Екологія популяцій - це не тільки керівництво до дії при охороні рідкісних і зникаючих видів, боротьби з шкідниками і розповсюджувачами хвороб, підтримки оптимальної чисельності промислових об'єктів. Загальні популяційні закони стосуються і людського суспільства. Недарма перші прогнози зростання міст були зроблені ще в XVII столітті на основі демографічного аналізу населення. Найактуальніша проблема сучасності - швидке зростання чисельності людей на планеті. Одна з основних відмінностей людини від представників тваринного царства - найскладніші соціальні зв'язки, що пронизують суспільство. Однак соціальність в різних формах притаманна і тваринам. Простежування еволюційного розвитку цих відносин дозволяє дещо краще зрозуміти й у нашій власній природі. Саме через соціальні зв'язки людства при усвідомленні екологічних законів можна знаходити розумні шляхи планування населення. До середини минулого століття екологія зробила ще один виток у розвитку своєї проблематики. У ній з'явився новий розділ, присвячений вивченню екосистем. Термін «екосистема» ввів у науку в 1935 р. англійський геоботаник А. Тенсли для позначення єдності біоценозів і їх фізичного оточення, звідки в кінцевому рахунку живі організми отримують речовина і енергію. Близьке поняття - біогеоценоз - висунув в 1940 р. академік В. Н. Сукачов. Розуміння найтіснішого живої і неживої природи давно було притаманне натуралістам - натуралістам. Ще В. В. Докучаєв розвивав ці ідеї у вченні про російською чорноземі на рубежі XIX і XX ст. Однак розвиток екосистемних досліджень по-справжньому почалося тільки в 50-х роках ХХ сторіччя, після того як були розроблені принципи кількісного обліку потоків енергії і речовин через спільноти. Пріоритетні роботи виконали гідробіологи, а потім почалося вивчення з цих позицій і наземних екосистем. У екосистемної екології 12 особлива увага приділяється оцінками біологічної продукції, тобто органічної речовини, синтезованого в спільнотах з неорганічного за певний час. Саме біологічна продукція екосистем підтримує на Землі життя всіх царств природи і людства в цілому. Не менш важлива і швидкість кругообігу речовин, що втягуються в процеси синтезу і розкладання. Перші ж десятиліття активних досліджень показали, що продуктивність різних частин суші та океану сильно розрізняється і дозволили визначити той «стеля», на який може розраховувати людство в використанні ресурсів живої природи. Багато важливого було виявлено і в підтримці стійкості екосистем. Виявлені закони їх розвитку (сукцесій), що призводять до зміни фізичних умов середовища (вологості, мікроклімату, формуванню грунтів і т.п.) за рахунок зміни складу біоценозів на одному і тому ж ділянці, аж до встановлення збалансованого кругообігу речовин. Ці дослідження дозволили оцінити відновні можливості живої природи після її порушень, дають в руки ключ до управління процесами розвитку спільнот. Екосистеми Землі, великі і дрібні, пов'язані між собою вещественно-енергетичними потоками в єдине глобальне освіта - біосферу. Таким чином, приблизно за півтора століття екологія поступово охопила всі основні рівні організації життя: організми - види з їх популяціями - біоценози - Екосистеми, включаючи біосферу як найбільшу екосистему планети. Життя на Землі складно структурована. Вона проявляється тільки в організмах (найпростіші з них - Одноклітинні, а найскладніші складаються з мільярдів клітин). Але кожен організм, простий чи складний, є представником популяції якого виду, існує тільки в спільнотах, які входять до складу будь-якої екосистеми, підтримують біологічний кругообіг речовин і витягують потоки енергії з навколишнього середовища. Біосфера функціонує за законами величезною складної екосистеми. Поки екологія охоплювала тільки питання «природної історії» видів і життя біоценозів вона, по суті справи, залишалася частиною біологічної галузі знання. Однак, при розвитку популяційної і особливо екосистемної екології стало ясно, що фундаментальним законам цієї науки підпорядковується і людське суспільство. Про це свідчить хоча б що формується на наших очах нова область знань - соціальна екологія, відповідні курси викладаються вже в багатьох вузах. Сучасна технократична міць спрямована, по суті, проти всіх тих процесів, на яких заснована динамічна стійкість природи. Раніше вона завжди 13 була сильнішою людини, і її відбудовні здатності породили уявлення про невичерпність ресурсів і можливості користуватися ними, не піклуючись про стан навколишнього життя. Людство підходить зараз до небезпечної межі і здатне підірвати основи свого існування на планеті. В. І. Вернадський, що розвинув вчення про біосферу, де життя є найактивнішою і дієвою силою, перетворюючої верхні шари планети, обговорював також поняття «ноосфери» - сфери розуму. Він передбачав, що незабаром еволюція життя на Землі буде практично цілком залежати від діяльності людини і оптимістично вважав, що потужний потік колективного розуму впорається з цим завданням. Сучасний розвиток екології, з одного боку, дає ключ до вирішення багатьох проблем, пов'язаних із станом живої природи, а з іншого боку, показує, наскільки складні, дороги і трудомісткі найчастіше шляхи їх реалізації. Головна складність - єднання зусиль всього людства, роздробленого на держави, різні верстви суспільства, бідних і багатих, освічених і неосвічених. У цих умовах загальне і безперервне екологічна освіта і просвіта - абсолютна необхідність сучасності. Екологічна наука представляє зараз величезне поле знань, яке продовжує розроблятися працями фахівців - науковців. Але знання її найважливіших основ, з яких випливає розуміння наслідків будь-яких практичних дій по відношенню до природи, має бути обов'язковим для кожного члена суспільства, незалежно від його професії. На будь-якому робочому місці від тракториста, комерсанта, вчителі до міністра людина повинна діяти екологічно грамотно, дбаючи не лише про поточну віддачі, а й про долю наступних поколінь - дітей, онуків і правнуків. Екологічні закони пронизують всю нашу господарську діяльність, і побутову, і виробничу: у промисловості, на транспорті, в сільському господарстві, лісівництві, медицині, видобутку корисних копалин, отриманні енергії тощо Екологічні знання - джерело розробки нових технологій, зберігаючих ресурси і біорізноманіття на планеті. Слід лише пам'ятати, що життя природи, підтримуюча наше життя на Землі, - найголовніше, що повинно бути в центрі уваги господарювання людини в біосфері. Питання до лекції 1. 1. Що вивчає наука екологія? Якою мірою це стосується людства? 14 2. Який зміст і значення для практики таких її розділів, як аутекологія і популяційна екологія? 3. Що вивчають біоценологія і екосистемна екологія? Рекомендована література 1. Чернова Н.М., Галушин В.М., Константинов В.М. Основи екології. 10 (11 клас). Підручник для загальноосвітніх установ. - М.: Дрофа, 2005. 304 с. 2. Чернова Н.М., Билов А.М. Загальна екологія. Підручник для студентів педагогічних вузів. - М.: Дрофа, 2004. 412 с. 3. Медоуз Д.Х., Медоуз Д.Л., РЕНДЕС Й., Беренс В.В. Межі зростання. - М.: Изд. МГУ, 1991. 201 с. 4. Міллер Т. Життя у навколишньому середовищі. Переклад з англ. - М.: Видавництво. група «Прогрес», «Пангея», 1993. Т. 1. 254 с. 5. Небел Б. Наука про навколишнє середовище. Переклад з англ. - М.: Світ, 1993. Т. 1. 420 с. 6. Руденко Б. Ціна цивілізації / / Наука і життя. 2004. № 7. С. 32-36.
|
||
| Наступна » | ||
|
|
||
Інформація, релевантна "ВСТУП" |
||
|
||