РАЗДЕЛ I

ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ

Глава 1
Определение экологии как науки

В буквальном переводе слово "экология" означает учение о "доме" (от греч. "ойкос" - местообитание, жилище, дом и "логос" - учение). Впервые этот термин и общее определение экологии было сделано немецким биологом Э. Геккелем в 1866 г. В своем капитальном труде "Всеобщая морфология организмов" он писал: "Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего - его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт". Как видно из определения, зоолог Э. Геккель рассматривал в качестве предмета экологии взаимоотношения животного с окружающей средой, что к настоящему времени существенно изменилось.

Следует заметить, что как научная дисциплина экология сформировалась лишь в начале XX в., а в качестве широкого научного направления стала рассматриваться лишь с середины 60-х годов нашего столетия. В это время для человека впервые стали ощутимы последствия его деятельности на Земле и, как оказалось, далеко не всегда положительные, когда даже в обиходе под словом экология стали понимать обширные сведения, характеризующие состояние окружающей природной среды и ее влияние на здоровье человека. Особенно ярко это проявляется сейчас на рубеже III тысячелетия, в условиях развивающегося кризиса во взаимоотношениях человека со средой его обитания. На данном этапе человек уже не рассматривается как биологический вид, как животное, что во многом соотносилось бы с определением экологии по Э. Геккелю, а как социотип, что заставляет рассматривать предмет экологии как науки более широко. Это значит, что за полтора столетия своего существования экология как наука ощутимо трансформировалась.

Если подходить к экологии исключительно как к биологической науке, то все естествоиспытатели, изучавшие живой мир, были

11

экологами, так что и К. Линней, и Ж.Б. Ламарк, и Ч. Дарвин и многие другие тоже были экологами. Это вполне понятно, так как при изучении растений, животных, микроорганизмов всегда приходится исследовать их в различных условиях среды обитания. Поэтому экология, являясь частью наук биологического цикла, представляет собой науку о живых существах в местах их обитания со всеми взаимоотношениями и со всеми их компонентами. Иными словами, каждое живое существо как объект изучения рассматривается во взаимодействиях с неживыми и живыми объектами в месте своего обитания.

На настоящий момент при накопленном значительном экспериментальном и теоретическом материале экологию необходимо рассматривать как комплексное научное направление, которое обобщает, синтезирует данные естественных и социальных наук о природной среде и взаимодействии ее с человеком и человеческим обществом. Такое широкое толкование предмета экологии позволяет применять для научных обобщений широкие возможности и методологии научного поиска многих научных направлений, что весьма важно в современных условиях, но в то же время является источником околонаучного использования самой экологии. Мы имеем в виду появившиеся в последние годы различного рода рассуждения об "экологии культуры", "экологии языка" и т. п. Естественно разработанные в экологии методы исследований могут быть использованы и при изучении других предметов научных исследований, что кстати успешно применяет и сама экология, широко используя достижения химии, физики, геологии, климатологии, социологии и других естественных и общественных дисциплин. Тем не менее есть области человеческих отношений и человеческой деятельности, которые не имеют никакого отношения к предмету экологической науки, в частности, языкознание, что присуще только человеку, или культура - столь широкое общественное понятие, которое само по себе стоит выше и экологии, и многих других наук.

В связи с этим можно рассматривать лишь использование методов экологии в других науках, т. е. говорить об экологическом подходе, общенаучном подходе к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем, различных объектов природного и техногенного происхождения, элементов среды и собственно окружающей среды.

Современный мир, окружающий значительно выросшее в своей численности человечество, выявил множество проблем во взаимоотношениях природы и общества, что вполне отвечает рассмотрению этих проблем как экологических. Поэтому, в определенном смысле, экология рассматривается как метод изучения научных и практических проблем взаимоотношений человека и природы.

Таким образом, в настоящее время экология превращается в чрезвычайно широкую и весьма важную научную дисциплину, рассматривающую "человека" в его "доме", где "дом" - наша планета Земля.

12

Итак, в целом экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и взаимодействия их со средой обитания.

Рассматривая экологию как биологическую науку, кратко остановимся на истории ее становления. Еще в античные времена философы и врачи Гиппократ, Аристотель, Гален пытались познать закономерности в живой природе. В их трудах были впервые описаны растения и животные в окружающем их мире, что послужило началом для ботаники и зоологии, а изучение человека заложило основы анатомии и физиологии. Экологические аспекты здесь прослеживаются в описании поведения растений и животных в различных условиях Земли. Описание английским врачом XVI в. Уильямом Харви кровообращения имело не только физиологическое значение, но во многом заложило основы понимания принципов движения биогенов. В определенной степени знаменитый шведский биолог Карл Линней - создатель "Системы природы" и "Философии ботаники" является экологом, так как построил наиболее удачную классификацию растений и животных и при описании более чем 1500 видов растений систематизировал сведения об условиях жизни разных видов. Значительный вклад в биологию, а затем и в основы экологии заложил Жан Батист Ламарк, которым в начале XIX в. создана первая целостная картина эволюции живой природы. Надо отметить, что именно Ж.Б. Ламарк одновременно с немецким ученым Г.Р. Тревиранусом ввел термин "биология". Чрезвычайно важны для формирования экологических представлений о развитии человечества и природы работы Томаса Роберта Мальтуса, которым в начале XIX в. описаны математические закономерности возрастания численности организмов одного вида и отставания от него пищевых ресурсов. Длительное время работы Т.Р. Мальтуса в нашей стране считались ненаучными и были отвергнуты, хотя известно, что Чарльз Роберт Дарвин, великий английский ествоиспытатель XIX века в создании всемирно известного труда "Происхождение видов путем естественного отбора" опирался именно на идеи Мальтуса. В этой работе Ч. Дарвин заложил основы "дарвинизма", который является одним из базисных положений экологии.

Развитие экологии получило серьезную поддержку и со стороны российских ученых. К их числу относят работы в области агрономии А.Т. Болотова на рубеже XVIII-XIX вв., Н.И. Вавилова, на рубеже XIX-XX вв. открывшего, в частности, ряд законов наследственной изменчивости организмов, создавшего концепции линнеевского ряда как системы и, естественно, великие работы гения современности В.И. Вернадского, разработавшего учение о биосфере и показавшего геологическую роль, которую сыграли живые организмы в формировании современной внешней оболочки нашей планеты. Роль В.И. Вернадского настолько велика, что экологам современности еще многое поведают его труды. В XX в. ряды экологов пополнились такими крупнейшими учеными, как А. Тенсли, В.Н. Сукачев, Ю. Одум,

13

Д. Медоуз, Н.В. Тимофеев-Ресовский, Н.Ф. Реймерс, Н.Н. Моисеев, Л. Маргулис, Б. Коммонер, Б. Небел и многими другими. К настоящему времени экология как наука может быть подразделена по предмету изучения, основным объектам, средам и т. п. Понятно, что, как и в любой естественной науке, в экологии выделяют динамическую и аналитическую ветви.

Общая экология, которая иногда именуется глобальной экологией, мегаэкологией, панэкологией, являет собой научное направление, рассматривающее определенную и необходимую для живого организма или фактора среды (в рассмотрении это так называемый центральный объект или объект изучения) совокупность природных и социальных явлений, предметов, организмов, оказывающих на них большое воздействие. Это достаточно громоздкое определение тем не менее позволяет в рамках общей экологии не ограничиваться интересами лишь живых организмов, но и анализировать "интересы" неживой составляющей среды, подвергающейся воздействию живого организма. Некоторые специалисты при трактовке предмета общей экологии считают, что им является изучение взаимоотношений и закономерностей на надорганизменном уровне организации, т. е. характерных как для прокариот, грибов и растений, так и для животных, в том числе и для человека как представителя царства животных. Несмотря на некоторые разночтения в подходе, общая экология являет собой науку о принципах взаимоотношений между "живым" и "неживым" на Земле.

Аутэкология (аутоэкология) представляет собой раздел экологии, который изучает особенности реагирования и взаимодействия видов живых организмов с факторами окружающей среды. В настоящее время из аутэкологии в качестве самостоятельной научной дисциплины выделилась популяционная экология, предметом научных исследований которой является популяция живых организмов, существующих в определенных условиях среды и под влиянием которых она развивается и видоизменяется.

Синэкология - это раздел экологической науки, который изучает закономерности развития и существования сообществ живых организмов (биоценозов) в конкретных изменяющихся условиях среды обитания. В последние годы активно развивается такая отрасль экологии, как биогеоценология. Активизация научных поисков в рамках этого направления связана с выявленными значительными влияниями биогеоценотических факторов на особенности развития человеческих сообществ.

Основоположником учения о биосфере по общему признанию является В.И. Вернадский. Сам термин "биосфера" появился еще в XIX в. и был предложен австрийским геологом Э. Зюссом, правда без глубокого развития его роли и значения.

В.И. Вернадский же создал основную теорию биосферы, которую он понимал как активную оболочку Земли, где живое вещество в

14

результате своей совокупной деятельности выступает в виде планетарного геохимического фактора, соизмеримого по масштабам, времени воздействия и значимости последствий с основными геологическими процессами и факторами развития Земли. Биосфера, по В.И. Вернадскому, область существования живого вещества на планете Земля, которая на протяжении жизни самой Земли изменялась в соответствии с общепланетарными процессами вплоть до решающей роли в создании некоторых оболочек Земли в их нынешнем составе, например, при образовании кислородной атмосферы.

Огромное значение в накоплении знаний о живых организмах на Земле имеет не только собственно биология, но и научные дисциплины, находящиеся на стыке биологии и экологии, такие, как "экология растений", "экология животных", "экология микроорганизмов". В данном случае предметом экологического изучения становятся существующие на Земле царства живых организмов и их отношения со средой обитания. В некотором роде к этим научным дисциплинам примыкает и "экология человека", но в той своей части, что изучает его взаимоотношения со средой как биологического вида, выделенного из царства животных. Если предмет изучения экологии определяется особенностями живых организмов, то точно так же получили развитие такие экологические дисциплины, как "экология суши", "экология моря" и ряд направлений, таких, как "экология Крайнего Севера", "экология высокогорий". Если первые две имеют при рассмотрении две принципиально разные среды обитания живых организмов, то более "дробные" тщательно рассматривают особенности конкретных ландшафтных образований, географических или климатических зон вплоть до весьма специфичных. Морские и континентальные условия существования живых организмов принципиально отличны, по-разному вовлечены в осуществление жизнедеятельности организмов, а это, собственно, определяет и различия в предмете наук.

Среди экологических наук особое место занимает "социальная экология", которая в отличие от других имеет предметом далеко еще непознанную форму существования живых организмов, а именно "социум". Такая форма существования присуща только человеку, как живому существу, обладающему разумом и на его основе создавшему специфическое надсообщество, именно человечество. Социальная экология как научная дисциплина рассматривает взаимоотношения в глобальной системе "человеческое общество - окружающая среда" и изучает взаимодействия и взаимосвязи человеческого общества с природной средой и созданной техногенной средой. Она разрабатывает научные основы природопользования, которые предполагают повышение качества жизни человека в среде его обитания с одновременным обеспечением сохранения природы. В рамках этой научной дисциплины развивается экология человека, которая как комплексная наука исследует общие законы взаимоотношения биосферы (ее составных

15

частей) и антропосистемы (ее различных уровней) человечества, ее групп и индивидуумов, влияние природной среды на человека и группы людей.

В число предметов изучения включаются также экология человеческих популяций (этносов) и экология человеческой личности. При рассмотрении всех этих разнообразных предметов изучения включают и социально-психологические отношения людей между собой и с окружающим их миром. В последние годы особое внимание стало уделяться эколого-социально-экономическим особенностям современного развития человечества. Необходимость данного изучения связана с тем, что в наше время для человека одинаково важны природные, экономические и социальные условия среды жизнеобитания, обеспечивающие разные стороны его потребностей. Некоторыми специалистами в предмет социальной экологии включается исследование поступков людей и воздействие этих поступков на других людей через их восприятие и социально-психологическую личностную и коллективную оценку человеческих взаимоотношений на фоне объективных свойств среды жизни и реактивности человеческого организма, например уклада жизни в районах новостроек, "городского одиночества", реакции городских жителей в сравнениях между настоящим и прошлым местом жизни ("синдром новосела"). Аналогичным является изучение стрессовых реакций у лиц, вынужденно переселившихся ("перемещенные лица" и беженцы), и у людей, покидающих сельскую местность в условиях глобальной урбанизации. В самом общем виде социальная экология - это научная дисциплина, рассматривающая соотношение общества с географической, социальной и культурной средами, т. е. со средой, которая окружает человека.

В последние годы особое место в развитии экологических наук отводится геоэкологии, которая играет значительную роль в антропогенных воздействиях, в активизации негативных экзогенных геологических процессов, в деградации ландшафтов, в нарушениях биогенных циклов. Но это, на наш взгляд, не самое главное в геоэкологии, так как геологическая составляющая природной среды, среды обитания человека, да и всей биоты весьма значительна. Для этого достаточно упомянуть о роли геохимических и биогеохимических процессов в формировании земной коры, в выделении гидросферы, в создании современного состава атмосферы. Серьезному изучению в настоящее время подвергается проблема функционирования общности "динамическая геологическая экосистема - строительная система".

Вновь созданные антропогенные экосистемы требуют нарастающего управляющего действия человека. В данном случае необходимым становится экологический подход к рассмотрению системы "сооружение - окружающая среда", поэтому вполне правомочным становится данное Е.А. Козловским определение этого научного направления как геоэкологии. По В.И. Осипову, объектом геоэкологии являются

16

Рис. 1. Структура экологических наук (по Н.Ф. Реймерсу, 1994; В.А. Вронскому, 1996 г., с изменениями автора)

все геосферные оболочки, так как при рассмотрении строительных систем бывает необходимым изучение ее взаимодействий не только с геологической средой, что, на наш взгляд, вполне обосновано.

В последнее время широкое распространение получили различные вариации прикладной экологии, здесь и промышленная (инженерная), рекреационная, сельскохозяйственная, строительная и ряд других.

На наш взгляд, экология как фундаментальная естественнонаучная дисциплина изучает основные законы взаимодействия живых организмов со средой их обитания, на базе которых могут быть получены весьма конкретные сведения, позволяющие выработать рекомендации и принципы исследований экологической направленности по отношению к различным видам человеческой деятельности, в том числе и к машиностроению, нефтехимии, энергетике и т. д.

Прикладные аспекты экологической науки служат основой для развития технической инженерной дисциплины, а именно охраны окружающей среды. Поле деятельности охраны окружающей среды - это инженерные мероприятия и инженерные сооружения, направленные на сохранение природы и ее компонентов при различных видах человеческой деятельности, на рекультивацию нарушенной природной среды, на восстановление живых организмов и т. п.

На наш взгляд, только два вида деятельности человека имеют право на прикладные экологические науки. К таким видам деятельности, имеющим глобальный характер проявления и последствий, относятся сельское хозяйство и строительство, в связи с чем правомочно рассматривать строительную экологию и сельскохозяйственную экологию.

Не вдаваясь в рассмотрение положений сельскохозяйственной экологии как весьма специфичной, остановимся на строительной экологии. Предметом ее является изучение воздействия строительства

17

на окружающую среду и факторов окружающей среды на функционирование зданий и сооружений в оптимальном для человека режиме с обеспечением высокого качества среды его жизнеобитания. Иногда применяют такое толкование строительной экологии, как выработка норм рационального использования природных ресурсов без деградации среды жизни, допустимых нагрузок на нее, форм управления экосистемами различного иерархического уровня.

Особое место в цикле экологических наук занимает ноосферология. Понятие ноосферы ввел французский математик и философ Е. Ле Руа, а теоретически разработал в общих положениях В.И. Вернадский. Ноосфера - это "сфера разума". Ноосферология изучает возможности формирования высшей стадии развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным определяющим фактором развития.

Ноосферология как наука имеет предметом изучения возможность создания и управления единством человека и природы в виде процесса ноогенеза, как конструктивной модели вероятного будущего человечества. Эта наука находится в самом начале своего становления, а основные ее подходы будут рассмотрены ниже.

На рис. 1 показана видоизмененная схема структуры экологических наук, предложенная Н.Ф. Реймерсом в 1994 г.

18