Етапи розвитку екології

Бурхливий розвиток екології останніми десятиліттями сприяв надзвичайно глибокому оновленню цієї дуже давньої царини знань.

Перший етап (стародавній, підготовчий) - до 1866 року.

у них наведені свідчення про спосіб життя ~50 тварин. Є цікаві дані про їх місцеперебування, харчування, розмноження, добову активність, поведінку у зв'язку впливом природних чинників - випадіння дощів, пересихання водойм, зміною рослинності.

Одним із перших дослідників стану навколишнього середо-вища давньогрецький вчений Аристотельб (384 - 332 р. до н.е.) у рукопису „Історія тварин” класифікував останніх за способами існування (водні, сухопутні, а серед перших - цілковито водні та ті, що мешкають та харчуються у воді, але дихають повітрям і народжують малюків на суходолі, окремо - представники річок, озер і боліт) та за типом руху (плавання, хода, політ, повзання),

5 Никольский Г.В. Сведения по экологии животных в индийском эпосе «Махабхарата» и «Рамаяна» // Вопр. истории естествознания и техники. - 1956. - Вып. 2. - С. 146-154.

6 Арістофтель - давньогрецький вчений-енциклопедист, філософ і логік, засновник кла-сичної (формальної) логіки. Він був одним із найвизначніших енциклопедистів, відомих люд-ству.

Генеральна конференція ЮНЕСКО проголосила 2016 рік ювілейним роком Арістотеля. а також за місцеперебуванням). Вважається, що його учень Теофраст (371 - 287 р. до н.е.) у своєму трактаті „Дослідження про рослини” обґрунтував методологічні вимоги до вивчення будови і різних процесів життєдіяльності організмів, є основоположни-ком застосування методів аналізу в екологічних дослідженнях.

Епоха Відродження сприяла подальшому розвитку наук про природу. Роджер Бекон (1214-1294) з'ясував, що живі та неживі тіла побудовані з одних і тих самих матеріальних частинок, а живі істоти залежні від навколишнього середовища. Відомий енциклопедист середньовіччя Альберт ВеликиЙ7 (1206-1280) висунув ідеї про зміни рослин під впливом факторів сере-довища і розкрив питання переходу рослин з дикого стану у культурний.

На початку XVII ст. Антон Ван Левенгук (1632-1723) винайшов мікроскоп, що дало змогу вивчити будову не лише бактерій і клітин крові, але й харчові ланцюги та регулювання чисельно-сті популяцій. Ці дослідження у подальшому розвинулися у най-важливіші розділи сучасної екології. Праця Жорж-Луї Бюффона (1707-1788) „Природнича історія” підводить до думки про єдність рослинного і тваринного світів та їхній взаємозв'язок із середо-вищем існування. Цьому вченому також належить ідея щодо історичної мінливості рослин і тварин та впливу людської діяль-ності на причини змін клімату.

Видатний шведський природознавець Карл Лінней (1707- 1778) у своїх працях („Система природи”, „Філософія ботаніки”) показав вплив природних умов на різноманітність живих орга-нізмів, запропонував систематику рослин та заклав основи сис-тематичного підходу в екологічних дослідженнях. У своїй книзі „Філософія зоології” французький природознавець Жан-Батист Ламарк (1744-1829) виклав результати дослідження впливу умов

7 (лат Святий Альбефрт Велифкий. Albertus Magnus, бл. 1193 - 15 листопада 1280) - німець­кий католицький теолог, філософ і природознавець, чернець- домініканець, автор філософ-ських творів («Про причини та про виникнення загального») і природничо-наукових трактатів про мінерали, рослини, тварин.

середовища на пристосованість тваринних організмів, що дало змогу пояснити вплив середовища на живі організми.

Початковий період становлення екології умовно закінчився у1866 році, пропонуючи „свою екологію”, Е. Геккель мав на увазі не лише поглиблення таких досліджень, а й перехід до пошуків і формулювання основних законів взаємодії живого з довкіллям, а відтак, - до використання їх на практиці.

На другому етапі (до 30-х років XX ст., аутекологічний) вчені переважно спиралась на визначні праці Ч. Дарвіна, О. Гумбольдтав, Е. Геккеля та інших видатних дослідників і зосе-реджували свою увагу на дослідженні впливу фізичних (темпе-ратура, світло тощо) і хімічних (склад води та ін.) факторів на життєдіяльність окремої особини чи цілого виду.

Екологія довго розвивалася як частина біології - загального уявлення про світ живого. Не виокремлюючись істотно з неї, за сотню років вона тричі змінила свою парадигму (вихідний прин-цип, основу міркувань і досліджень). Тимчасово екологія зву-жується до аутекології (екології особини), що тоді було певною перевагою, а не вадою.

Російський зоолог Карл Рульєо створив концепцію еколо-гії тварин і таким чином дав поштовх розвитку екологічного напряму у всій біологічній науці. Своїми працями вчений пока-

8 Гумбольдт Олександр Фрідріх Вільгельм фон (HumboldtА., 1769-1859) славетний ні­мецький натураліст, фітогеограф, один з найвидатніших за всю історію учений-мандрівник. У багатотомному виданні «Космос» О. Гумбольдт звернув увагу на те, що рослини трапляються у складі певних угруповань, а за схожих кологічних умов, виникають і схожі фітоценози. Він та-кож відкрив взаємозв’язок між широтою і висотою над рівнем моря, показавши, що під'йом в гори в тропіках аналогічно мандрівці на північ (або на південь) від екватору. Одним з перших дійшов висновку про необхідність синтезу наук при дослідженні природного комплексу, що включає живі й абіотичні елементи, пропагував ідею цілісного вивчення природи, с формував поняття про «фізіологічні типи» рослин.

9 Рульє Карл (Шарль) Францевич (1814-1858) - професор Московського університету, автор знаменитої праці «Життя тварин по відношенню до зовнішніх умов». Поряд з А. Гум- больдом К.Ф. Рульє є одним із перших фундаторів системного дослідження природи, носіями та полум’яними пропагандистами ідей цілісного світосприймання. Рульє- теоретик не залишив узагальнюючої праці з повним викладенням своїх поглядів, які багато в чому передбачили основні положення екології, що виникла через десятиліття. Вихідним теоретичним положен-ням, що мало визначальне значення для розвитку екологічних ідей Рульє, був принцип тісного взаємозв’язку організму з навколишнім середовищем і їх безперервного розвитку. зав можливість практичного використання екологічних знань, зокрема у сільському господарстві.

Вчені цього періоду використали всю могутність наукового методу досліджень, додавши до загального ознайомлення і спо-стережень обмірковані наперед порівняно точні досліди з вар-тими довіри результатами (наприклад, про вплив мінеральних добрив на розвиток рослин і кінцевий урожай). Ці праці послу-жили поштовхом до синтезу даних геології, геоботаніки, гідроло-гії, ґрунтознавства, кліматології багатьма наступними вченими.

Упродовж XIX та початку XX століття розвиток спеціальних аналітичних наук сприяв накопиченню фактичних даних, без яких було б неможливим формування екології як сучасної син-тетичної науки. Було встановлено, що живі організми своїм існу-ванням та розвитком найтіснішим чином залежні від природного середовища. Аутекологія тварин та рослин в першій половині

XX століття стала повноправною науковою дисципліною. Екологи тих часів були малопомітними представниками

„чистої науки”. Громадськість мало цікавилася їхніми спостере­женнями, дослідами і науковими працями. Вперше на екологів звернули увагу у зв'язку з їх спробами „зберегти природу”, ство-рити захищені зони і національні парки для порятунку рослин

і тварин, яким загрожувало зникнення. Завдяки підтримці жур-налістів і частини політиків їм таки дещо вдалося, адже з'яви-лися не лише перші заповідники, але й закони і правила щодо рибальства і полювання.

Третій етап (1930-1970 рр.) - син екологічний, був порівняно нетривалим і стосувався дослідження великих груп організмів (популяцій та їх об'єднань) під кутом аналізу взаємодії окремих особин і популяцій різних видів істот. Прикладом є проблема взаємовпливу хижаків та їхньої здобичі, видів - продуцентів (зелених суходольних рослин, водоростей тощо) і видів - спожи-вачів (комах, тварин, риб тощо). Лідером серед усіх царин еколо­гії стала популяційна екологія або демекологія.

Великою заслугою цього етапу розвитку екології є залучення такого могутнього інструменту, як вища математикам (насампе-ред диференціальних рівнянь). Вперше екологи дістали змогу теоретично моделювати розвиток подій у живому довкіллі, робити передбачення (на жаль, надто спрощені й не досить точні). У науковому пізнанні укорінюється системний підхід до дослідження різних об'єктів. Принципи системності простежу-ються у працях Карла Людвіга фон Берталанфі (загальна теорія систем), Клода Бернара (вчення про гомеостаз). Саме в цей період вводяться у вжиток поняття „екосистема”, „біогеоценоз”, форму-люються основні екологічні закони.

До найвизначніших екологів цього періоду належать такі зару-біжні вчені, як Г. Бердон-Сандерсон, Ч.Елтон (Англія); С. Форбс,

B. Шелфорд (США); вітчизняні Д. Кашкаров, А. Парамонов,

C. Сєверцев, В. Сукачов та ін.

В 1942 р. у США молодий гідробіолог Роберт Ліндеман видав книгу „Трофіко-динамічний напрямок у екологічних дослі-дженнях”.

Незважаючи на військовий час, вона була перевидана в 1943 р. в СРСР. її суть полягає в тому, що біотичне співтовариство - це єдине ціле з неорганічним субстратом, у якому від одного трофіч-ного рівня до наступного передається 10-20 % енергії.

Попри всі досягнення, екологічні дослідження цього етапу ще не виходять за межі біоекологічних, оскільки проблем самої людини і взаємозв'язків її з природою вони майже не торкалися.

Четвертий етап (1970 р. - дотепер, сучасний) розпочався, коли домінуючим стало уявлення (сучасна парадигма) про „пов’язаність усього з усім".

іо Вольтерра Віто (Volterra Vito) (1860-1940) - італійський математик, автор загальновідо-мої класичної математичної моделі конкуренції та хижацтва («Математична теорія бороть-би за існування», 1926). Він був наймолодшим сенатором Італійського королівства, борцем з фашизмом та єдиним із сенаторів, хто голосував проти передачі всієї повноти влади Муссоліні. антів живого довкілля, так і змін природного середовища внаслі-док розвитку сфер Землі і впливу на нього людської діяльності.

Необхідність такого розширення сфери екологічних досліджень розуміли й раніше окремі видатні вчені, які задовго до початку четвертого етапу вели дослідження на „синекологічному” рівні.

Серед таких геніїв - наш земляк, нащадок запорізьких коза-ків Володимир Іванович Вернадський (1863-1945)ιι, який був першим керівником і співзасновником Академії наук України,

а також засновником кількох сучасних наук (геохімії, біогеохі-мії, радіогеології та ін.). Великий внесок у природознавчі дослід-ження зробили його сучасники фітоекологи Г. Висоцький (1838- 1940) та П. Погребняк (1900-1976).

Відкриття В.І. Вернадського посідають особливе місце в історії екології. Він довів наявність широкомасштабного впливу живих організмів на абіотичне середовище. У той період, коли наукова громадськість вже була підготовлена до цілісного бачення при-роди, він своєчасно запропонував вчення про біосферу як про одну з оболонок Землі, що визначається присутністю живої речо-вини. В. І. Вернадський вперше ввів у методологію вивчення біосфери кількісний підхід, що дозволило об’єктивно оцінити масштаби біогеохімічного кругообігу речовин.

Не можна не згадати й англійця А. Тенсліі2, який у 1935 р. запропонував у вжиток поняття „екосистема”, узагальнивши

11 Вернадський Володимир Іванович (28.02.1863-06.01.1945) - в відомий геохімік, фунда­тор вчення про біосферу та ноосферу. Народився 28 лютого 1863 року в сім’ї професора економі-ки й історії Київського і Московського університетів. З травня 1918 року працював у Києві над створенням Всеукраїнської Академії наук та в галузі освіти. 27 жовтня 1918 року на першому засіданні Української Академії наук обраний її президентом. В 1926 р. в монографії «Биосфера» викладено вчення про біосферу, встановлено функції живої речовини, її геохімічну роль та значення у формуванні сучасного вигляду нашої планети. Серед його основних наукових робіт: «Жива речовина» (1920), «Нариси біохімії» (1924); «Історія природної води» (1933-1936) та інші.

12 Тенслі Артур Джордж (Tansley Arthur G., 1871-1955) англійський ботанік, на противагу концепції надорганізму Клементса запропонував концепцію екосистеми. В журналі «Ecology»

в 1935 р. була опублікована його стаття «Використання і зловживання концепціями і терміна­ми науки про рослинність». Ця праця увійшла в історію екології: в ній вперше було запропо-новано та визначено поняття «екосистема». У 1913 р. він був визнаним лідером англійських екологів і фітоценологів, якого згодом обрали першим президентом Екологічного товариства Великобританії. розпочаті ще до нього поглиблені дослідження характеристик екосистем (ланцюгів живлення і пірамід мас та енергій, ролі про­дуцентів, консументів і редуцентів тощо).

Розвиток екосистемного аналізу привів до появи вчення про біосферу. Сам термін „біосфера” запропонував австрійський гео-лог, професор геології Віденського університету Зюсс Едвард13. Зюсс писав: „...як на Сонці виділяють концентричні оболонки, так, напевно, і на Землі можна відрізнити оболонки, з яких кожна знаходиться у численних зв'язках з іншими. (біосфера) простягається тепер як над сухою, так і над вологою поверхнею”.

Синекологія - вчення про взаємодію популяцій між собою і найближчим довкіллям - швидко поступилася першістю гло-бальній екології, об'єктом вивчення якої є вся біосфера (точ-ніше - система, що складається з живих істот, включаючи все людство, і навколишнього середовища). Водночас виникли і почали стрімко розвиватися десятки (!) галузей, розділів, підроз-ділів сучасної екології. Не лише становлення а й поділ та най-менування цих вужчих чи вузьких напрямків екології трива-ють безперервно. Одні фахівці стверджують, що їх налічується близько 50, інші обґрунтовано доводять, що набагато більше. Проте для нас важливішою є та обставина, що серія грандіозних техногенних екологічних катастроф післявоєнного періоду під-готувала ґрунт для належного сприйняття монографій амери-канського вченого Юджина Одумаі4 у 70-90 роках ХХ ст. (найвідо-міша - двотомна „Екологія”) і перетворення екології на важливу

13 Зюсс Едвард (Suess Е., 1831-1914) запропонував поняття «біосфера»у своїй праці «Виник­нення Альп» (1875).

14 Одум Юджин (Odum Eugene P., 1913-1991). Всесвітньо відомий американський еколог, належить до династії знаменитих екологів, автор низки найпопулярніших у світі підручників

з екології. Прізвище Одум добре відомо і в США, і в усьому світі. Наукову діяльність Ю. Одум розпочав як орнітолог, хоча вже одна з перших його публікацій стосувалася теоретичних кон­

струкцій і називалась «Концепція біому стосовно до розподілу північноамериканських птахів»

(1945). Ще в 1954 р. він опублікував підручник «Основи екології». У 1998 р. побачила світ ос-тання монографія Ю. Одума «Екологія. Міст між наукою і суспільством», у якій він стає до лав «інвайроменталістів» : «...екологія - інтегруюча наука, що має величезний потенціал для створення мосту між наукою і суспільством, що й підкреслював новий підзаголовок». для практики науку й гасло, заклик до подолання значної частини загроз існуванню людства.

Середина та друга половина ХХ століття ознаменувалися проведенням широкого фронту екологічних досліджень, в яких помітне місце займають і екологи України. Перший нау-ковий центр екологічних досліджень в Україні був створений у 1930 році при Інституті зоології і ботаніки Харківського дер-жавного університету. Це був лише сектор екології, який очо-лив В.В. Сташинський (1930-1940). Він раніше всіх підійшов до ідеї біогеоценозу, його праця „До розуміння біоценозу” створена у 1933 році є класичною в галузі вивчення зв'язків між організ-мами в ценотичних системах. Ще за 10 років до В.М. Сукачова15 (1880-1967) вчений підійшов до ідеї біогеоценозу як функціо-нальної єдності біоценозу та абіотичних факторів.

Світове визнання отримали дослідження таких українських вчених, як Підоплічко І.Г., Погребняк П.С., Стопка С.М., Гринь Ф.А., Воробйов Д.В. Досліджував штучні ліси України Бельгардт О.Л. (1971); вчення про лісові підстилки та їх екологічну значущість створив Травлєєв А.П. (1980-1985).

Академік М.Г. Холодний (1882-1953) зробив значний внесок у розробку методик дослідження мікробного населення ґрунтів та водоймищ, у розвиток екологічного напрямку в мікробіології.

У сучасний період в Україні широке визнання отримали праці з проблем загальної екології та захисту біосфери акаде-міків Шеляг- Сосонка Ю.Р. (1999), Голубця М.А. (2003). Академік К.М. Ситник увів у науковий обіг поняття „інвайронменталізм” і започаткував новий напрям вивчення навколишнього сере-довища - інвайронментологію. Завдяки турботам К.М. Ситника

15 Сукачов Володимир Миколайович (1880-1967) російський біогеоценолог, розробив вчення про рослинні угруповання - фітоценози. Фундатор вчення про біогеоценози (1940). На-укова діяльність В.М. Сукачова, який тривалий час був лідером російських геоботаніків і еко-логів, розпочалася наприкінці 19 ст. Головна його заслуга полягає у створенні біогеоценології

- системної науки про структуру і динаміку біогеоценозів. Слід відзначити, що наукова школа Сукачова виявилась досить консервативною і не змогла розвинути це вчення, наповнивши його енергетичним змістом, як це було зроблено в екології. було створено два біосферних заповідники. Всій науковій і при­родоохоронній громадськості відомі його монографії, підруч-ники та довідник з екології, охорони довкілля, біосферології та ноосферології. Протягом багатьох років академік очолював Національний комітет України з програми ЮНЕСКО „Людина і біосфера”. Чимало зусиль учений доклав до створення Червоної книги України як редактор її першого видання (1980), а також публікацій наукової спадщини академіка В. І. Вернадського - творця вчення про біосферу.

У головних наукових центрах України в Києві, Львові, Дніпропетровську ведуться активні розробки складних еколо-гічних проблем, відкрито Інститут екології Карпат. Радіоекологи України (академіки Гродзинський Д.М., Гудков І.М., Прістер Б.С., професор Кутлахмедов Ю.О. та ін.) зробили вагомий внесок у роз-робку методів оцінки рівня радіоактивного забруднення великих територій та зниження екологічних збитків від наслідків аварії на ЧАЕС. Професор В.С. Крисаченко зробив вагомий внесок у дос-лідження системи „людина-природне середовище” з точки зору філософських проблем. Є.М. Кондратюк у 1970-1980 рр. розробив методи рекультивації териконів Донбасу.

1.2.