Биоэкология
| Наука | |
| Биоэкология (от др.-греч. βίος — жизнь, др.-греч. οἶκος — жилище и λόγος — учение) | |
|---|---|
| англ. Bioecology | |
 | |
| Предмет изучения | окружающая среда |
| Период зарождения | XV век |
| Основные направления | экология, биология |
Биоэкология (от др.-греч. βίος — жизнь, др.-греч. οἶκος — жилище и λόγος — учение) — часть биологии, изучающая отношения организмов (особей, популяций, биоценозов) между собой и окружающей средой. Вместе с тем — это биологическая основа (базис) современной экологии[1].
История
Элементарные сведения по биоэкологии, дошедшие до нашего времени, относятся к VI веку до нашей эры. Индийская поэма «Рамаяна» и сказания «Махабхарата» содержат данные об образе жизни примерно пятьдесят видов животных (кабана, оленя, лани, антилоп, буйвола, льва, тигра, медведя, кита и других). При этом можно найти интересную информацию об их местообитаниях, питании, размножении, суточной жизни и поведении в связи с изменениями природной обстановки — выпадением дождей, пересыханием водоёмов, сменой растительности[1][2][3].
Весьма велико значение «биоэкологического» наследия древнегреческих учёных. Так, согласно «Истории животных» Аристотеля (384-322 годы до нашей эры) животные дифференцируются по способу существования, особенностям действий, местообитаниям. Ещё более экологическими были воззрения ученика Аристотеля Теофраста (370-285 год до нашей эры), описавшего естественные группировки растений в типичных местообитаниях и установившего приспособительное значение окраски животных. Среди римских учёных периода первичного накопления экологических данных следует упомянуть Плиния Старшего (23-79 годы до нашей эры) с его знаменитой «Естественной историей»[1][2][3].
В эпоху Возрождения был проведён первый экологический эксперимент. Роберт Бойль опубликовал результаты сравнительного изучения влияния низкого атмосферного давления на различных животных. Знаменитый голландский микроскопист Антони ван Левенгук первым приступил к исследованию пищевых цепей и регулирования численности популяций — двух важных разделов современной экологии животных. Свой вклад в формирование экологического мышления внесли фран-цузские исследователи Рене Реомюр и Жорж Бюффон. В течение XVIII века ещё присутствовали теологические представления об экологических закономерностях. Карл Линней — систематизировал сведения об условиях жизни биологических видов. Жан Батист Ламарк — первым высказал мысль о единстве живого и неживого на нашей планете, о целостности биосферы. Кроме того, ему принадлежит пророческое высказывание:
Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар не пригодным для обитания[1]
Английский священник и учёный Томас Мальтус математически описал закономерности демографического взрыва. Чарльз Дарвин — создал эволюционное учение, в том числе понятия естественного и искусственного отбора. Следует также отметить выдающуюся роль русских учёных: Андрей Болотов и Николай Вавилов — заложили основы сельскохозяйственной экологии. Владимир Вернадский — создал целостное учение о биосфере, показав геологическую роль живых организмов в преобразовании планеты. Владимир Сукачёв — создал учение об однородных наземных экосистемах - биогеоценозах. Современный период становления экологии связан с такими учёными, как Юджин Одум, Роберт Риклефс, Михаил Будыко, Николай Реймерс, Алексей Яблоков, Виктор Горшков[1][2][3].
Предмет и задачи биоэкологии
Предметом биоэкологии является совокупность связей между организмами и средой, рождаемость, смертность, внутривидовые отношения, потоки энергии, круговорот веществ. Главный объект изучения в биоэкологии — экосистемы (единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания). Задачи биоэкологии весьма многообразны. Их условно можно разделить на теоретические и прикладные:
К теоретическим задачам относятся:
- Разработка общей теории устойчивости экологических систем;
- Изучение экологических механизмов адаптации к среде;
- Исследование регуляции численности популяции;
- Изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
- Исследование продукционных процессов;
- Исследование процессов, протекающих в биосфере с целью поддержания ее устойчивости;
- Моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.
К прикладным задачам относят следующее:
- Прогнозирование и оценка отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека.
- Улучшения качества окружающей природной среды.
- Сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов.
- Оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экономически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах[4].
Структура биоэкологии
Биоэкология включает в себя системную экологию, экологию систематических групп, эволюционную экологию и палеоэкологию.
- Системная экология — это совокупность научных дисциплин, исследующих взаимоотношения системных биологических структур (биотических систем) между собой и с окружающей их средой.
- Экология систематических групп — рассматривает взаимосвязи организмов с окружающей средой в соответствии с крупнейшими систематическими категориями: экология амфибий, экология птиц, экология насекомых
- Эволюционная экология — раздел исследующий эволюцию видов и надвидовых биосистем (экосистем, биосферы в целом) в связи с влиянием на них экологических факторов, внешней среды и эволюцию биоценозов. Возникла во второй половине XX века на стыке экологии, эволюционной биологии и этологии. Наиболее существенный вклад в развитие эволюционной экологии внесли Станислав Шварц, Юджин Одум, Эрик Пианка. Основными разделами эволюционной экологии являются эволюция жизненной истории, социобиология (эволюция социального поведения), эволюция межвидовых отношений (сотрудничество, взаимодействие хищник-жертва, паразитизм, мутуализм) и эволюция биоразнообразия и общин.
- Палеоэкология — раздел палеонтологии, изучающий условия и среду обитания, жизнь и взаимоотношения организмов геологического прошлого, а также их изменения в процессе исторического развития[1][2][3]. В палеоэкологии выделяют три подраздела:
- Палеоаутэкология — изучающая экологию отдельных организмов геологического прошлого.
- Палеодемэкология — занимающаяся популяциями прошлых геологических эпох методом палеоэкологического анализа.
- Палеосинэкология — исследующая биоценозы и биотопы прошлого на основе анализа ориктоценозов, то есть, совокупности окаменелых остатков ископаемых организмов в одном местонахождении, и литологии вмещающих пород[5].
В зависимости от иерархического уровня организации биологических структур (биотических систем) Биоэкологию подразделяют на эндоэкологию и экзоэкологию:
- Эндоэкология — наука, изучающая экологию внутренней среды организма и процессы, связанные с загрязнением внутренней среды живых организмов. Она включает:
- Молекулярная экология (Экологическая генетика) — это область эволюционной биологии, которая занимается применением молекулярной популяционной генетики, молекулярной филогенетики, а в последнее время и геномики к традиционным экологическим вопросам (например, видовой диагностике, сохранению и оценке биоразнообразия, взаимоотношениям видов и ареалов и многим вопросам поведенческой экологии).;
- Физиологическая экология (Экология индивида) — раздел физиологии, изучающий особенности жизнедеятельности организма в зависимости от климатогеографических условий и конкретной среды обитания. Основная причина возрастания интереса к физиологической экологии — её тесная связь с важнейшими проблемами современного мира: угрозой истощения природных ресурсов, загрязнения и отравления среды промышленными отходами и разрушения естественных сообществ;
- Экзоэкология — наука об экосистемах вне биосфер земли. Она рассматривает взаимоотношение человека со средой, воздействие экзоэкологических факторов на эндоэкологию человека. Экзоэкологические факторы перемещаются внутрь организма, к которым организм эволюционно-генетически, эпигеномно не был приспособлен. И мы наблюдаем совершенно новое, тяжелое воздействие на клеточные мембраны. Она включает
- Аутоэкология — раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой. В отличие от демэкологии и синэкологии, сосредоточенных на изучении взаимоотношений со средой популяций и экосистем, состоящих из множества организмов, исследует индивидуальные организмы на стыке с физиологией. Данный термин ныне считается устаревшим, а предмет раздела полагают неотличимым от такового демэкологии. Это связано с тем, что уровнем организации живого, на котором возможно изучение взаимодействия с косной средой, считают популяцию организмов определенного вида.
- Демэкология — — раздел общей экологии, объектами изучения которого являются изменение численности популяций, отношения групп внутри них. В рамках демэкологии выясняются условия, при которых формируются популяции. Демэкология описывает колебания численности различных видов под воздействием экологических факторов и устанавливает их причины[6][7].
- Популяционная экология — раздел экологии, изучающий популяцию как элементарную форму существования вида. Основной предмет — исследование структуры популяции и её динамики, полового и возрастного состава популяции животных, определяющих её плодовитость и характер размножения, что служит приспособлением к условиям существования, так как обеспечивает темпы воспроизведения соответственно смертности особей. Колебания интенсивности размножения определяют плотность популяции, а также динамику численности животных;
- Специоэкология (Экология вида) — изучает взаимодействие видов со средой;
- Синэкология (Экология сообществ) — изучает взаимоотношения организмов в сложных сообществах;
- Биоценология (Экология биоценозов) — изучает взаимоотношения экосистем;
- Биогеоценология — учение об экосистемах различного иерархического уровня организации;
- Биосферология (Учение о биосфере) — изучает основные закономерности существования биосферы;
- Экосферология (Глобальная экология) — выходит за рамки биосферы, изучая всю экосферу планеты как космического тела[1][2][3]
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 А. В. Салтыков Биоэкология. — Ульяновск: УлГТУ, 2000 — 88 с. — ISBN 5-89146-142-0
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Основы экологии / А.П. Куприяновская [и др.], под ред. А.В. Невского; Иван. гос. химико-технол. ун-т. Иваново, 2013. — 162 с. — ISBN 978-5-9616-0457-3
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Экологический энциклопедический словарь / И. И. Дедю; [Предисл. В. Д. Федорова]. - Кишинев : Гл. ред. Молд. сов. энцикл., 1989. — 406 с. — ISBN 5-88550-006-1
- ↑ Биологическая экология / Ю. М. Каииболоцкая, А. Т. Толеужанова, Павлодар: Кереку, ПГУ им. С. Торайгырова, 2016 — 60 с
- ↑ Общая палеоэкология / Санкт-Петербургский государственный университет ; [сост. Г. Н. Киселев и др.] ; под. ред. Г. Н. Киселева, А. В. Попова. — Санкт-Петербург: Изд-во Санкт-Петерб. ун-т, 2000. — 131 с. — ISBN 5-288-02175-9
- ↑ Саевич К. Ф., Челноков А. А., Ющенко Л. Ф. Общая и прикладная экология. — Минск: Вышэйшая школа, 2014. — ISBN 978-985-06-2400-0.
- ↑ Мархоцкий Я. Л. Основы экологии и энергосбережения. — Минск: Вышэйшая школа, 2014. — ISBN 978-985-06-2406-2.
Литература
- Экологический энциклопедический словарь / И. И. Дедю; [Предисл. В. Д. Федорова]. - Кишинев : Гл. ред. Молд. сов. энцикл., 1989. — 406 с. — ISBN 5-88550-006-1
- Биоэкология. — Ульяновск: УлГТУ, 2000 — 88 с. — ISBN 5-89146-142-0
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!