Передумови виникнення екології

Екологія як самостійна наука

Формування екології як науки почалося на зламі XIX — XX ст. і триває досі. Сучасна екологія з традиційної біоекології виросла в комплексну, складну, багатогранну інтеґральну науку, водночас ставши стратегією виживання людства — екологічною філософією. Екологічна діяльність нині — обов'язкова, і вочевидь — одна з основних складових будь-якої сфери людської діяльності: промислового виробництва, енергетики, сільського й лісового господарства, транспорту, наукових досліджень, військової справи, культури, релігії тощо.

Вперше термін "екологія" був запропонований німецьким біологом Е. Геккелем у 1866 р., але, як часто буває у науці, термін спочатку не "прижився". Подібне траплялось і з іншими відкриттями в біології (закони генетики Г. Менделя здобули визнання через десятиліття після відкриття). До кінця XIX ст. термін вживався тільки фрагментарно, оскільки не було дано його чіткого визначення.

У дослівному перекладі ("оikos" по-грецьки означає "дім") екологія — це наука про "дім", тобто про природу, що оточує нас. Таке визначення, безперечно, є надто узагальненим, але ж уявімо собі наш дім — це помешкання, де кожен з нас, проживаючи в ньому, перебуває в постійному контакті з усіма, хто мешкає поруч. Сам дім у даному прикладі буде неживим компонентом. По сьогодні тривають дискусії щодо визначення екології як науки. Широке визначення цієї науки є водночас і надто узагальненим. На жаль, у переважної більшості людей термін "екологія" більше асоціюється з охороною природи, ніж з біологічною наукою. Узагальнене визначення науки екології поєднує дві основні складові довкілля: "живу природу" + "неживий компонент" (дім, в якому ми живемо + оточення). Жива природа в такому разі представлена усіма живими істотами, які взаємодіють між собою. Неживий компонент є апріорною складовою, позаяк жоден живий організм не може існувати автономно, не вступаючи у взаємозв'язок із довкіллям. Таким чином, можна навести наступне визначення науки:

Екологія — це наука про взаємовідносини живих істот між собою та з неорганічною природою, що їх оточує, про зв'язки в системах, яким підпорядковане існування організмів, про структуру і функціонування цих систем.

Наприкінці XX ст. зміст терміна "екологія" став дещо ширшим, ЇЇ місце в системі наук значно змінилося, але сама основа залишилась незмінною. Стрижнем будь-якого екологічного дослідження є живий організм, і будь-які спроби звести екологічне дослідження до простих хімічних чи фізичних явищ не мають під собою наукового підґрунтя.

Екологія виникла як суто біологічна наука, але в наш час вона трансформувалася і стала наукою про структуру та функцію природи в цілому, наукою про біосферу; наукою, що вивчає місце людини на нашій планеті; наукою про взаємозв'язки усього живого на нашій планеті між собою та з довкіллям. Видатний американський вчений Ю. Одум одним із перших почав розглядати екологію не як вузьку біологічну наукову дисципліну, а як міждисциплінарну біологічну науку, що досліджує багатокомпонентні та багаторівневі складні системи у природі та суспільстві. При цьому саме Одум акцентував особливу увагу на неприпустимості спрощеного розуміння сутності екологічних досліджень. Ця якісна зміна в розумінні екології вимагала озброєння її новими методами та зробила її високо актуальною для вирішення соціальних й економічних проблем людства.

Передумови виникнення екології

Як і всі інші біологічні науки, екологія розвивалася безперервно, але нерівномірно. І як більшість наук, екологія має свою передісторію. Нагромадження відомостей про спосіб життя, залежність від навколишніх умов, характеру розподілу тварин і рослин почалось дуже давно. Праці давньогрецьких філософів-природознавців Гіппократа, Аристотеля, Теофраста Ерезійського містять відомості екологічного змісту. Звичайно, їх можна назвати відомостями екологічними тільки з сучасного погляду, оскільки сам термін "екологія" є нещодавнього походження. Отже, в історії екології, як і біології, можна виділити певні періоди розвитку, які в часовому відрізку нерівноцінні. І в кожний період (поділ на науки стався набагато пізніше) філософи намагались відповісти на запитання про причини виникнення того чи іншого явища. їхні висновки нині дехто сприймає з іронією, але не варто забувати, що кожен з них мав обмежений спектр технічних можливостей — тільки технічний проґрес дав змогу робити більш правильні висновки, давати відповіді на виниклі запитання.

Першим періодом, етапом розвитку екологічних досліджень можемо вважати описовий етап, який тривав досить довго. Це період накопичення інформації про багатство тваринного та рослинного світу на нашій планеті, період відкриття нових континентів, кругосвітніх подорожей. У наукових фондах музеїв Великобританії, Іспанії, Португалії, Франції досі зберігаються експонати, зібрані натуралістами, які супроводжували мореплавців. Слід відмітити, що і понині експедиції, що споряджаються країнами, включають біологів різних галузей.

Упродовж півтора тисячоліття накопичилась величезна кількість інформації, яка потребувала узагальнення. Отже, поряд з накопиченням інформації назріває виникнення другого етапу розвитку — систематики, з яким пов'язують імена таких відомих вчених, як К. Лінней та О. Гумбольдт. Багато науковців епохи Відродження (XVII—XIX ст.) зробили вагомий внесок у цю науку, яку в ті часи екологією ще не називали.

Зокрема, А. Левенгук (XVIII ст.) — відомий як основоположник вчення про трофічні взаємовідносини та регуляцію чисельності популяцій; французький вчений Ж. Бюффон вперше порушив проблему впливу зовнішніх умов на будову тварин. Відомий еволюціоніст, автор першого еволюційного вчення Ж.Б. Ламарк вважав, що вплив "зовнішніх обставин" — одна з найголовніших причин пристосувальних змін організмів, еволюції тварин і рослин. Важливим результатом другого періоду є приведення в систему інформації про органічний світ. Системи, які були створені в цей період, уже давали уявлення про певну ієрархію та взаємозв'язок у живій природі.

Важливим етапом становлення екології як науки стала поява у 1859 р. книги Ч. Дарвіна "Походження видів шляхом природного добору, або збереження обраних порід у боротьбі за життя". У ній Дарвін чітко вказав на роль навколишнього середовища ("боротьба за існування" у природі) у природному доборі як одного з основних рушійних сил еволюції. Після виходу у світ праць Геккеля термін "екологія" поступово прижився і набув загального визнання. Друга половина XIX ст. визначалася вивченням способу життя тварин і рослин та їх пристосування до кліматичних умов, а також, завдяки роботам К. Мебіуса, становленням нової галузі екології — біоценології.

Отже, третій етап розвитку теоретичних засад екології розпочався з другої половини XIX ст., хоч як самостійна наука екологія сформувалась і набула наукового визнання лише на початку XX ст. На той час уже сформувались екологічні школи гідробіологів, ботаніків, зоологів, кожна з яких розвивала певну галузь науки екології. У 20-х роках XX ст. в Європі та Америці були організовані екологічні наукові товариства, засновані журнали, а екологію почали викладати в університетах. У 30-х роках сформувалась нова галузь екології — популяційна екологія, основоположником якої є англійський вчений Ч. Елтон. Увага звертається на популяцію як самостійну одиницю. Центральними для популяційної екології стали проблеми внутрішньовидової організації і динаміки чисельності.

З початку 30-х років виникає принципово новий підхід у дослідженнях з екології. У 1935 р. А.Тенслі обґрунтував поняття екосистеми, а в 1942 р. В. Сукачов сформулював тезу про біогеоценоз. Живі організми почали вивчати у їх співвіднесеності до сукупності абіотичних факторів, з урахуванням закономірностей, що лежать в основі зв'язку всього угруповання й навколишнього середовища — кругообігу речовин та перетворення енергії. Розвиток екосистемного аналізу привів до появи вчення про біосферу. Біосфера перед нами постає як глобальна система, стабільність та функціонування якої ґрунтуються на екологічних законах забезпечення балансу речовини та енергії. Автором цієї теорії був перший президент Української академії наук В. Вернадський.

Отже, за короткий період — з середини XIX ст. до 60-х років XX ст. — екологія як наука зайняла своє місце серед інших природничих наук, було сформульовано основні теоретичні засади науки про взаємозв'язки живих організмів з навколишнім середовищем та між собою. Сьогодні біологами-екологами чітко виокремлюються напрями теоретичної екології, які сформувались історично і розвиваються понині. Такими напрямами є: факторіальна екологія (вчення про фактори середовища та механізми адаптації живих істот до їх дії), демекологія (вчення про популяції), біоценологія (вчення про угруповання), екосистемологія та біогеоценологія (вчення про екосистеми та біогеоценози), біосферологія (вчення про біосферу).

Екологію деколи поділяють на аутекологію та синекологію. Таким чином розділи екології, які вивчають пристосованість популяцій окремих видів організмів до факторів навколишнього середовища, називають аутекологією або екологією видів (аутос — сам + екологія). Синекологія — розділ екології, який вивчає життя угруповань різних видів організмів та їх взаємодію (син — разом + екологія).

Слід зазначити, що стрімкий розвиток екології зумовлений значними досягненнями інших фундаментальних наук, таких, як фізика, хімія, математика. Зв'язок з цими науками настільки щільний, що подекуди напрями екології (утилізація, промислова екологія тощо) приймають за екологію в цілому. На жаль, в останні десятиріччя, завдяки аргументованому підвищенню уваги до науки екології, помітним є намагання представити наукові досягнення інших, небіологічних, наук як розвиток екології. І як наслідок, результат втілення таких наукових напрацювань далекий від основних завдань екології.

Крім того, нерідко трапляються спроби перенесення лабораторних результатів на об'єкти в природному середовищі, при цьому цілковито іґнорується необхідність комплексного аналізу екосистеми.

Друга половина XX ст. продемонструвала, що більшість екологічних проблем виникає завдяки людині. Синтез нових речовин, які відсутні в природі, призвів до глобальної проблеми накопичення полімерних сполук та інших штучних, переважно синтезованих речовин. їх перевага, яку представляли як досягнення, обернулась для людства загрозою екологічної катастрофи.