Эрнст Генрих Филипп Август Геккель (нем. Ernst Heinrich Philipp August Haeckel; 16 февраля 1834, Потсдам — 9 августа 1919, Йена) — немецкий естествоиспытатель и философ. Автор термина экология.С 1852 изучал медицину и естествознание в Берлинском, Вюрцбургском и Венском университетах. В 1857 получил диплом врача. С 1861 приват-доцент, в 1865—1909 — профессор Йенского университета.Сильнейшее воздействие на Геккеля оказали дарвиновские идеи. В 1863 он выступил с публичной речью о дарвинизме на заседании Немецкого научного общества, а в 1866 вышла его книга «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»). Спустя два года появилась «Естественная история миротворения» («Naturliche Schopfungsgeschichte»; русск. перевод 1914), где развиваемый им эволюционный подход излагался в более популярной форме, а в 1874 Геккель опубликовал работу «Антропогения», или «История развития человека» («Anthropogenie», или «Entwickelungsgeschichte des Menschen»; русский перевод 1919 года), в которой обсуждались проблемы эволюции человека. Ему принадлежит мысль о существовании в историческом прошлом формы, промежуточной между обезьяной и человеком, что было позже подтверждено находкой на о. Ява останков питекантропа.Геккель разработал теорию происхождения многоклеточных (так называемая теория гастреи) (1866), сформулировал биогенетический закон, согласно которому в индивидуальном развитии организма как бы воспроизводятся основные этапы его эволюции, построил первое генеалогическое древо животного царства.
Теория гастреи принесла ему известность и признавалась большинством ученых до сравнительно недавнего времени. В настоящее время эволюционисты, наряду с теорией гаструлы, рассматривают как хорошо обоснованную теорию фагоцителлы, предложенную И. И. Мечниковым в 1879-86гг, а также теорию синзооспоры и первичной седентарности многоклеточных, разработанную А. А. Захваткиным, и другие.Продолжая свои зоологические исследования в лаборатории и в ходе экспедиций на островМадейра, на Цейлон, в Египет и Алжир, Геккель публикует монографии по радиоляриям, глубоководным медузам, сифонофорам, глубоководным рыбам-удильщикам, а также свой последний систематический труд — внушительную «Систематическую филогению» («Systematische Philogenie», 1894—1896; русский перевод 1899 года).
Для зоологических исследований предпринимал поездки на Гельголанд и в Ниццу, работал в Неаполе и Мессине. Путешествовал в Лиссабон, на Мадейру, Тенерифе, Гибралтар, в Норвегию, Сирию и Египет, на Корсику, Сардинию и Цейлон. Геккель был одним из первых германских зоологов, решительно высказавшийся в пользу теории Дарвина. Опираясь на эту теорию и на данные эмбриологии, Геккель сделал попытку дать рациональную систему животного царства, основанную на филогении животных (то есть происхождении различных групп животных одних от других). Особенное внимание обратил Геккель на важное значение истории развития индивидуального, или онтогения, для вопроса о происхождении самого вида или его филогении. Исходной точкой для взглядов Геккеля послужила стадия эмбрионального развития, свойственная весьма многим животным и названная Геккелем гаструлой. Геккель полагал, что эта стадия повторяет собой общего прародителя всех Metazoa, то есть многоклеточных животных. Этого предполагаемого прародителя Геккель назвал гастреей и старался объяснить, каким образом из неё развились различные типы животного царства. Многие взгляды и обобщения Геккеля шли далеко за пределы точного знания, а потому многое в них оказалось позднее неверным или односторонним (например, теория гастреи), но во всяком случае своими попытками внести свет в массу сложных и запутанных явлений Геккель оказал важную услугу зоологии и вызвал оживленную работу в этом направлении, выдвинув целый ряд вопросов первостепенной важности. Кроме того, важной заслугой его является ряд специальных исследований.Геккель представил генеалогию растительного царства, начиная от самых простейших форм, протистов, до сростнолепестных, считаемых за самые развитые и совершенные формы.
Ламарк, "полный" предчувствия истины и захлебывающийся от отсутствия конкретных подтверждающих ее фактов и материалов... прежде всего законодатель. Он говорит как член Конвента. В нем и Сен-Жюст, и Робеспьер. Он не столько доказывает, сколько декретирует законы природы.
Осип Мандельштам. "Из черновых записей"
Введение
Термин " экология", как известно, довольно позднего происхождения. Впервые он появился в 1866 г. во "Всеобщей морфологии" Эрнста Геккеля для обозначения биологической науки, призванной изучать взаимоотношения организма и среды. В научную литературу новое понятие входило очень медленно и окончательно утвердилось только в 10-20-х годах нашего века, когда фактически стали закладываться основы самой науки "экология". Именно с этого времени начинается и ее история. Но значительно раньше, в конце XVIII и на протяжении всего XIX в. в трудах многих выдающихся ученых мы находим порой гениальные прозрения, касающиеся тех аспектов устройства живой природы, которые теперь относят к компетенции экологии. В качестве предтечей современной экологии можно безусловно назвать такие, например, имена, как Александр Гумбольдт, Огюст Декандоль, Чарлз Дарвин, Альфонс Декандоль, Карл Францевич Рулье, Алфред Уоллес, Карл Мебиус и Василий Васильевич Докучаев.
Включение в этот список Жана Батиста Ламарка может показаться спорным. С одной стороны, в созданной им эволюционной теории влиянию среды на развитие животных и растений уделялось очень много внимания. К тому же в трудах ламаркистов ХХ в., считавших свои воззрения прямым продолжением идей Ламарка (хотя далеко не всегда для этого были должные основания), непосредственное воздействие среды на генотип организмов стало рассматриваться чуть ли не как главная движущая сила эволюции. Однако, с другой стороны, обращаясь к истории науки и анализируя экологические тексты, мы не замечаем следов сколь-либо заметного влияния ламарковских идей на становление экологии. Сам же термин "экология" был введен Геккелем в книге, которая, по его собственному признанию, написана под громадным впечатлением от "Происхождения видов" Дарвина и буквально пронизана духом дарвинизма (но никак, заметим от себя, не ламаркизма).
И тем не менее некоторые идеи Ламарка, будучи в свое время сугубо умозрительными и спекулятивными, неожиданно оказываются звучащими очень современно сейчас, в самом конце ХХ в. Но прежде чем их излагать, надо хотя бы вкратце остановиться на определении содержания современной экологии.
Две экологии
Даже если отказаться от рассмотрения многих смыслов, придаваемых слову "экология" в современном языке, от словосочетаний типа "плохая экология" и ограничиться экологией только как научной дисциплиной, то и в этом случае проблема ее дефиниции оказывается вовсе не простой. Специалисты, работающие в ней, а особенно преподаватели, читающие соответствующие учебные курсы, сталкиваются с тем, что по типу изучаемых объектов и используемым методологическим подходам экология распадается на две достаточно самостоятельные сферы, которые мы здесь условно обозначим как " экология-1" и " экология-2" 1. Экология-1 - это классическая биологическая наука, выросшая из трансформированной естественной истории, которая уже не ограничивала себя более "называнием видимого" 2, а стала пытаться объяснять, почему те или иные организмы в одних местах встречаются, а в других нет, а если встречаются, то почему именно в таких количествах, а не каких-либо других. Создана эта наука трудами прежде всего зоологов и ботаников, а в некоторой степени и физиологов, осмелившихся выйти из лаборатории в поле или по крайней мере экстраполировать результаты лабораторных экспериментов на реальные природные ситуации.
Идеологической основой экологии-1 служит дарвинизм, причем влияние его особенно усилилось в последние десятилетия в связи с общим (видимо, для всего естествознания) устремлением к достижению не только описания, но и понимания изучаемых явлений. Так, своего рода ариадниной нитью многих экологических исследований стал поиск преимуществ, даваемых организмам теми или иными адаптациями, а также (и это чрезвычайно важно!) - выяснение цены приобретения этих адаптаций. Очевидно, что основное внимание экологии-1 направлено на изучение живых организмов, их популяций и сообществ. Поэтому в целом мы можем охарактеризовать данный подход как организменный.
Что же касается экологии-2, то она если и может быть отнесена к собственно биологическим наукам, то только с некоторой натяжкой. В центре ее внимания - не отдельные организмы, их популяции или сообщества, а прежде всего те потоки вещества и энергии в природе, движение которых хотя бы отчасти происходит за счет жизнедеятельности организмов. Эти потоки охватывают всю биосферу или какую-то ее часть, которую мы называем экосистемой. Существует много разных определений экосистемы, но наверное наиболее удачным и, как мы теперь понимаем, явно обогнавшим свое время было данное еще в 1941 г. американским исследователем Раймондом Линдеманом: "Совокупность физико-химико-биологических процессов, протекающих в любых масштабах пространства-времени".
Свое начало экология-2 ведет не от классической геккелевской экологии, не от зоологии и ботаники, а от того, что сейчас называют науками о Земле - геологии, почвоведения, лимнологии и биогеохимии. До недавнего времени методология экологии-2 была ориентирована не столько на объяснение, сколько на описание, причем с почти обязательным использованием количественных показателей. Так, например, задачей очень многих исследований глобального цикла углерода было прежде всего уточнение имеющихся оценок, а поскольку разброс некоторых из них и сейчас еще очень велик, очевидно, что работы здесь - непочатый край. Дарвинизм экологии-2 совсем не нужен, а если он и используется, то только как часть общего эволюционного мировоззрения при анализе крупномасштабных изменений биогеохимических циклов в ходе геологической истории Земли. В целом подход экологии-2 может быть охарактеризован как биосферный, но с не меньшими основаниями он может быть назван экосистемным. Ведь в иерархическом ряду экосистем самая крупная - это и есть биосфера.
В отличие от довольно ровного, постепенного развития организменной экологии становление биосферной экологии шло неравномерно - периоды повышенного интереса к ее проблемам чередовались с периодами относительного равнодушия.
Сейчас, в исторической ретроспективе, обстоятельства тернистого пути экологии-2 в общем понятны. Эмпирические исследования крупномасштабных природных процессов, в которых активно участвуют живые организмы, требовали развития сложных технологий и поэтому долгое время не соответствовали давно существовавшему чисто умозрительному, хотя порой и глубокому пониманию этих процессов.
"Физическая география", "геогнозия" и "Physique Generale"
Становление биосферной экологии (экологии-2) вполне естественно связывают с трудами исследователей конца XIX - начала XX в.: Э.Зюсса, В.В.Докучаева, В.И.Вернадского, С.Н.Виноградского. Однако корни ее восходят к концу XVIII в., когда в науках о природе происходила смена глубинных априорных установок, или того, что Мишель Фуко назвал "эпистемой". Если классическая естественная история XVIII в. (апогеем которой явилась линнеевская система классификации) ставила своей первейшей задачей внешнее описание объектов, их называние и классификацию, то новая эпистема требовала изучения внутренних, порой скрытых процессов и установления причинных связей между явлениями.
Крупнейший вклад в новое обоснование естественных наук внес Иммануил Кант, который в своем курсе "Физическая география", прочитанном в Кенигсберге в 1756 г., подчеркивал ограниченность линнеевской таксономии и высказывался за целостное описание природы. Физическая география, как полагал Кант, должна была как раз дать "идею целого в понятиях территории". Эти представления нашли свой отклик у немецких географов и геологов, в частности у Абраама Готлоба Вернера, которого теперь заслуженно считают основателем исторической геологии. От классической минералогии Вернер перешел к тому, что он называл "геогнозией" - комплексному изучению Земли, охватывающему живую и неживую природу.
Учеником же Вернера во Фрайбургской горной школе был Александр фон Гумбольдт, чей вклад в становление того, что потом будут называть экологией, трудно переоценить. Будучи необычайно широко образованным человеком и занимаясь практическими исследованиями в области ботаники (особенно географии растений), геологии, ландшафтоведении, климатологии и этнографии, Гумбольдт в то же время стремился к созданию целостной картины всей природы и даже считал, что этим должна заниматься специальная наука - "общая физика" ("la physique generale").
Прогресс данной науки по его мнению мог быть достигнут путем "объединения знания о всех явлениях и существах, которые предлагает поверхность Земли", поскольку "в этой грандиозной последовательности причин и эффектов ничто не может быть рассмотрено в изоляции" 3.
1 Эти термины иногда используются для разделения понятий: экология как наука и экология как технология. См.: Багоцкий С.В. Экология экологии рознь // Природа. 1998. N 4. С.125.
2 Именно так, "nomination de visible", обозначил суть естественной истории французский философ Мишель Фуко (см.: Foucault M. Les mots et les choses. Paris. 1966. Есть русский перевод: Фуко М. Слова и вещи. СПб., 1994).
3 Humboldt A. von. Essai sur la geographie des plantes. Paris, 1807. P.42-47.
Гидрогеология
В рамках новой эпистемы появилась и "Гидрогеология" Ламарка 4. Книга была опубликована в 1802 г., или, как указано на титульном листе, - в году 10-м (имеется в виду новый календарь Французской революции). Подзаголовок ее очень длинный, но зато полно раскрывающий содержание: "Исследования влияния, оказываемого водой на поверхность земного шара, причин существования морских бассейнов, их перемещения и последовательного появления в различных точках Земли, наконец, перемен, которые происходят на поверхности Земли под влиянием живых тел". Надо подчеркнуть, что смысл, вкладываемый Ламарком в термин "гидрогеология", не соответствует современному значению этого слова. По Ламарку, гидрогеология шире геологии, поскольку объединяет в себе изучение суши, или точнее сказать, - "тверди" (включая дно океанов) и водных масс (т.е. литосферы и гидросферы, если пользоваться терминологией, введенной Э.Зюссом и подхваченной В.И. Вернадским). Именно в этой книге Ламарк ввел термин "биология" для обозначения науки, призванной изучать живые организмы, причем рассматривалась она как часть более общей дисциплины - "земной физики" ("physique terrestre"), включающей также "метеорологию" (изучение атмосферы) и "гидрогеологию" (изучение земной коры).
Нарисованная Ламарком обобщенная картина взаимодействия живых и неживых компонентов природы, конечно, выражена в духе своего времени. Она - сугубо умозрительна и во многом представляется с современных позиций наивной, но что-то в ней нас привлекает, что-то не оставляет равнодушным, а что-то заставляет видеть в ней эскиз той концепции биосферы, которая получила распространение уже в веке двадцатом.
Согласно Ламарку, вся поверхность Земли, водные массы и атмосфера - это огромное поле деятельности Природы, а один из наиболее очевидных результатов этой деятельности - постоянно происходящее разрушение разнообразных сложных веществ. В рамках развиваемой концепции такое разрушение само по себе не нуждается в каких-либо дополнительных объяснениях, поскольку происходит в силу "внутренних" (или "естественных") причин. Правда, добавляет Ламарк, различные "внешние" факторы, например тепло, влажность и наличие солей, влияют на скорость разложения веществ и приводят к тому, что в каждом конкретном месте мы находим смесь соединений разной степени сложности.
Согласно данной теории, возраст Земли чрезвычайно велик, и поэтому все сложные вещества земной коры рано или поздно должны были бы уже давно разложиться до простых составляющих ее элементов (les principes). Однако сложные вещества встречаются на поверхности Земли довольно часто, и это заставляет Ламарка предположить, что существует какая-то сила, постоянно действующая в направлении, противоположном естественному процессу распада. Сила эта, охарактеризованная им как "особо мощная и постоянно действующая", есть не что иное, как жизнедеятельность организмов, или попросту "сила жизни" ("pouvoir de la vie"). Ламарк считает, что все живые существа способны создавать сложные соединения, но если для растений в качестве исходного материала пригодны находящиеся в "свободном состоянии" основные элементы (les principes), то животные могут использовать только соединения, изначально образованные растениями. При этом все потребляемые живыми организмами вещества подвергаются существенной переработке, и если это сложные соединения, то в них меняются количественные соотношения первичных элементов.
Растения, по мысли Ламарка, поглощают необходимые компоненты питания только с водой, и даже используемые удобрения (например, навоз) важны постольку, поскольку они хорошо удерживают влагу. Воздух, тепло и свет влияют на этот процесс, но не могут сами служить источниками питания. Вещества, образующие тела растений, или вещества, ими выделяемые (например, смола), - всегда не те, которые содержатся непосредственно в почве. Даже углерод ("углерод химиков", как не без доли иронии именует его Ламарк, отдавая предпочтение более старомодному "связанный углеродный огонь"), согласно этим представлениям, не потребляется растениями из среды, а образуется ими самими. Деятельность растений приводит к созданию громадных количеств горючих веществ, которые затем с водой проникают в глубь земной коры, переносятся подземными водами и снабжают вулканы. Углерод, образованный растениями, в конце концов разрушается огнем (переходит в тепло) или используется в процессе брожения.
Таким образом, согласно данной теории все сложные вещества, встречающиеся в природе в свободном состоянии, представляют собой остатки растений и животных или продукты их выделения. Непрекращающаяся же активность живых организмов все время изменяет облик поверхности Земли и, как отмечает Ламарк, остается только удивляться, что эта "бросающаяся в глаза истина" признается еще далеко не всеми натуралистами.
Порядок вещей
Представления Ламарка о функционировании земной коры находятся в соответствии с общей системой его философских воззрений. Эта система подразумевает наличие "всемогущего божественного начала", роль которого, правда, ограничена созданием "материи", которая признается неразрушаемой, и "порядка вещей". Формально "порядок вещей" - это тоже способ творения, но, если так можно сказать, - более "экономный". Ведь изначально создается сравнительно немного объектов, а затем они уже сами развиваются, трансформируются, увеличиваются в числе, разрушаются и даже возобновляются в соответствии с определенными законами. Как замечает Ламарк, "при помощи этого порядка могли бы возникнуть все тела, каковы бы они ни были, все возможные изменения, которым они подвергаются, все их особенности и все явления, которые многие из них могли бы осуществлять" 5. Но природа - это не только "порядок вещей", но также - и цель творения. Ведь верховное существо могло создать все, что хотело, а создало именно это.
Называя природу "вечно деятельным могущественным началом", Ламарк в то же время полагает, что над природой стоит сила еще более могущественная, а именно - "власть обстоятельств", способная "видоизменять все действия природы и вынуждать последнюю непрерывно изменять те законы, которые она применила бы, не будь этих обстоятельств". Власть обстоятельств определяет особенности фактически всех созданий природы, и поэтому именно она оказывается ответственной за "необычайное разнообразие этих созданий".
Подобная позиция в корне отличается от представлений, характерных для классической естественной истории с ее подчеркнутым креационизмом и допущением непосредственного вмешательства Творца в поддержание строгой упорядоченности всего и вся. Например, согласно взглядам на "экономию природы" Карла Линнея, в мире живых организмов действуют три строго сбалансированных процесса, а именно: "размножение", "сохранение" и "разрушение", причем соотношение этих процессов устанавливается не в результате их прямого взаимодействия (такая логика была бы естественной уже только для биологии второй половины ХХ в.), а сверху (т.е. Творцом) с помощью специально задаваемого принципа "пропорциональности".
Как и многих других мыслителей своего времени, Ламарка не оставляет равнодушным проблема сущности жизни. Он очень четко отделяет живое от неживого, подчеркивая, что жизнь не есть еще вещество и что "живые существа ускользают от материи посредством самой присущей им природы" 6. Вместе с тем Ламарк подчеркивает, что без материи жизнь существовать не может, и, как справедливо подметил современный французский исследователь Гульвен Лоран7, он даже порой обращается к отнюдь не безвинной игре слов, фактически приравнивая "жизненный принцип" ("principe vital") к "жизненному движению" ("mouvement vital"), т.е. абстрактную идею организации жизни к реальным причинно-следственным механизмам, лежащим в основе жизнедеятельности организмов.
Хотя рассуждения Ламарка о взаимоотношениях вещества и жизни кажутся в чем-то наивными, они на самом деле не менее наивны, чем некоторые представления Вернадского, в частности, его крайне неудачный термин "живое вещество", столь широко тиражированный в учебной (в том числе школьной) литературе. Для Ламарка как раз никакого "живого вещества" нет, а есть отдельно "жизнь" и "вещество".
Вопрос о происхождении жизни, согласно Ламарку, находится вне сферы науки. Здесь мы опять не можем не вспомнить Вернадского, который тот же тезис выдвинул сто с лишним лет спустя, при этом, правда, еще заявив, что "жизнь вечна". Для Ламарка жизнь все-таки имела начало, но исследователи просто не располагают данными о том, как это происходило.
О необходимости изучать природу
В свете столь актуальных в настоящее время проблем взаимоотношения человека с остальной биосферой очень современными представляются идеи Ламарка, касающиеся важности изучения природы. Один из разделов его обобщающей работы "Аналитическая система положительных знаний человека" имеет характерный заголовок: "О необходимости изучать природу, т.е. образующий ее порядок вещей, законы, управляющие ее действиями, и в особенности те, которые имеют отношение к нашему физическому существу" 8.
Человек, согласно Ламарку, есть "часть Вселенной", а его тело столь же материальное, как и другие тела, находится во власти природы и подчиняется "законам, управляющим живыми телами, в частности - законам, относящимся к животным" 9. Будучи, однако, одарен разумом, он, в сравнении с другими животными, должен, как никто другой, "сознавать свои подлинные интересы", а понимая свою полную зависимость от природы, уделять неизмеримо больше внимания ее познанию. К сожалению, этого не происходит, и человек, как замечает Ламарк, "вместо того, чтобы посвятить себя неустанному изучению природы и тех ее законов, которые при любых обстоятельствах имеют отношение к нему самому и к его интересам, чтобы не противостоять им своими действиями... предпочитает оставаться невежественным в этой области, сохраняет привитые ему предрассудки, предается неразумным желаниям, подпадает под власть склонностей и страстей, идущих вразрез с его более важными интересами и даже с его самосохранением" 10.
Результаты подобного неразумного поведения человека для Ламарка тоже очевидны: "...почти все зло, которое преследует человека в этом мире, является результатом его пренебрежения к природе. Только путем познания природы и последовательного изучения тех ее законов, которые имеют отношение к его физическому существу, человек может извлечь из своих наблюдений единственно реальные преимущества, столь полезные ему как для самосохранения и благополучия, так и для взаимоотношений с себе подобными" 11.
Эти слова, звучащие как классическая максима, были произнесены Ламарком уже в глубокой старости. Дряхлеющий, потерявший зрение, но сохранивший удивительную ясность мысли, он продиктовал их своим дочерям, наряду со многими другими пронзительными строчками своей "Аналитической системы положительных знаний...". И здесь, наверное, снова нельзя не вспомнить Осипа Мандельштама:
Был старик, застенчивый как мальчик,
Неуклюжий, робкий патриарх.
Кто за честь природы фехтовальщик?
Ну конечно, пламенный Ламарк.
ВCТУПЛЕНИЕ
Существование цивилизации на нашей планете неразрывно связано с природными условиями. Она возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и другие средства и орудия, позволявшие ему изменять среду обитания. Экология приобрела практический интерес уже на заре человечества. Первобытный человек, борясь за выживание, должен был иметь определенные знания о видах животных, их повадках, местах обитания. [1]
Уже тогда люди воздействовали на численность и разнообразие животных и растений, но отсутствие орудий и навыков охоты не позволяли им опустошать природную среду. Человек методом проб и ошибок накапливал эмпирические знания об окружающем его мире. Люди постепенно познавали повадки и пути передвижения животных, на которых охотились; полезные и вредные свойства растений, особенности их жизненных циклов и места произрастания; в поисках убежищ изучали рельеф местности и т. д. [2]
В истории развития экологии можно выделить 3 основных этапа.
ПЕРВЫЙ ЭТАП
Зарождение и становление экологии как науки ( до 60-х гг. ХIХ в. ). На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения. [3]
Первоначально человек больше воздействовал на фауну. В интересной статье М. И. Будыко показано, что в степях Евразии мамонта истребили палеолитические охотники на крупных травоядных. Эскимосы расправились со стеллеровой коровой в Беринговом море; полинезийцы прикончили птицу моа в Новой Зеландии; арабы и персы путем постоянных охот вывели львов в Передней Азии; американские колонисты всего за пол века (1830-1880) перебили всех бизонов и голубей, а австралийские - несколько видов сумчатых. Перенеся свои действия на флору, человек произвел еще большие деформации природы. Оседлое скотоводство, при котором большое количество скота скапливается на относительно небольшом пространстве, велет к обеднению фитоценоза. Особенно радикально действуют козы. Они весьма помогли древним римлянам и эллинам уничтожить в Средиземноморье лес из жестколистного дуба и сосны, который заменился вечнозеленым кустарником- маквисом. [4]
Цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и орудия труда, позволившие ему изменять среду обитания. Более чем за 600 поколений до нас появилось земледелие, которое решило будущее человечества. «Этим рычагом, -писал В. И. Вернадский (1925), - человек овладел всем живым веществом на планете. ...Человек глубоко отличается от других организмов по своему действию на окружающую среду. Это различие, которое было велико с самого начала, стало огромным с течением времени».
Переход к земледелию и затем к скотоводству явился кардинальным рубежом в истории человечества. Обеспечение продуктами питания способствовало росту народонаселения: к 2500 г. до н. э. население Земли достигло 100 млн человек. По теории Н. И. Вавилова, древнейшие цивилизации зародились именно в центрах происхождения культурных растений.
С развитием цивилизации развивались экологические познания и экологические проблемы.
Уже к началу новой эры многие древние цивилизации погибали из-за неумелого хозяйствования. Так, например, Вавилонское царство погибло вследствие непродуманного строительства ирригационных систем и интенсивного использования воды изрек Тигр и Евфрат в целях орошения. По словам Л. Н. Гумилева (1990), очередная «победа над природой» погубила великий город: к началу новой эры от него остались одни руины.
То же самое наблюдалось в Египте, Шумере, Ассирии и других странах. Иероглифы на пирамиде Хеопса уже тогда предупреждали: «Люди погибнут от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира».
Уже в античные времена люди понимали проблемы, которые тeпepь называют экологическими. Гиппократ (460 - 377 гг. до н. э.) творил о влиянии факторов среды на здоровье людей.
Платон (427 - 347 гг. до н. э.) писал: «Вода не исчезала, как теперь, скатываясь в море по оголенной земле, а то, что сохранилось, если сравнивать это с тем, что существовало раньше, похоже на истощенное тело больного человека; все плодородные, мягкие земли растратились и исчезли, оставив лишь остов суши».
Великий Аристотель (384 - 322 гг. до н. э.) - автор более 300 сочинений: «Метафизика», «История животных», «Физика», «О небе»» и др. - по праву считается основателем многих естественных дисциплин, в том числе систематики животных. Он описал свыше 500 видов животных и рассказал об их поведении: о зимней спячке рыб, перелетах птиц, паразитизме кукушки, способе самозащиты каракатицы и т. п.
Для античного периода характерно описательное направление в науке, основанное на эмпирических знаниях о природе. В это же время человек был выделен из природы и поставлен в центр мироздания. Обожествление природы сменилось антропоцентризмом - человек стал мерой всех вещей.
В средние века науки о природе развивались медленно в силу религиозного догматизма и схоластики. Научные достижения античного мира отделены от новой истории тысячелетием библейских догм, сковывавших развитие естествознания.
Следует упомянуть, однако, о легендарном враче Авиценне (980 - 1037), родившемся и жившем в Средней Азии. Его воззрения формировались под влиянием Платона, Аристотеля, Гиппократа и других античных классиков. Мировую известность имеет его книга «Канон врачебной науки», в которой есть разделы о влиянии на организм человека окружающего воздуха, места жительства и времен года.
Другим видным ученым этого времени был немецкий химик и врач Т. Парацельс (1493 - 1541), идеи которого о дозированном влиянии природных факторов были развиты в XIX веке в работах Ю. Либиха и В. Шел форда.
Но большая часть знаний, накопленных, в основном, греками, была утрачена в связи с разрушением знаменитой Александрийской библиотеки Ю. Цезарем в 48 г. до н. э. Окончательно ее сожгли арабы в 642 г. н. э.
В XVIII веке ботанические и зоологические наблюдения были обобщены в работе «Система природы» шведского естествоиспытателя Карла Линнея (1707 - 1778), который разработал основы научной систематики животных и растений. Хотя он и сформулировал гипотезу постоянства видов: «их столько, сколько было сотворено Творцом», но тем не менее признавал образование разновидностей под влиянием условий жизни.
Среди многих ученых выделяется французский натуралист Жорж Луи де Бюффон. Он издал огромный труд в 44 томах
«Естественная история», из которой взошли ростки эволюционной теории о происхождении организмов». Бюффон пишет: «Перед нами встает вопрос об изменении видов, вопрос о преобразованиях, происходящих с незапамятных времен, и, по-видимому, имевших место в каждом семействе».
В Германии поборником естественного происхождения организмов, их родства и постепенного развития был Иммануил Кант (1724 - 1804).
В России путь эволюционной идее прокладывал М. В. Ломоносов (1711 - 1765). Он писал, что лик Земли многократно менялся, на месте морей появлялась суша, и наоборот; земные пласты постепенно поднимались и изгибались, образуя горные складки, изменялся климат, изменялись флора и фауна: «слоны и южных земель травы на севере важивались».
Жан Батист Ламарк (1744 -1 829) - один из самых крупных представителей науки того времени. В книге «Философия зоологии» он впервые широко поставил вопрос о влиянии среды на организмы, но не сумел объяснить причин их «пригнанности» к среде обитания. Ж. Б. Ламарк так сформулировал выводы своих изысканий: «Спустя множество следующих друг за другом поколений, индивиды, относившиеся по происхождению к одному виду, в конце оказываются превращенными в новый вид, отличный от первоначального».
Одним из первых естествоиспытателей, понявших необходимость синтеза наук при изучении природы, ее живых и неживых элементов, был великий немецкий ученый Александр Гумбольдт. Говоря о целостном изучении природы в обобщенном теоретическом труде «Космос», он писал: «Мое внимание будет устремлено на взаимодействие сил, влияние неодушевленной природы на растительный и животный мир, их гармонию».
Одновременно с Александром Гумбольдтом на существующее в природе единство среды и организмов и их эволюционное развитие указывал знаменитый российский зоолог Карл Рулье (1814 - 1858). Он утверждал, что природа вечна; все ее явления взаимосвязаны и составляют единое целое. В природе все образуется путем медленных непрестанных изменений.
Они были предвестниками эволюционной идеи и целостного восприятия природных комплексов, состоящих из живых и неживых компонентов. Большой вклад в развитие экологических представлений в этот период внесли российские естествоиспытатели А. Т. Болотов (1738 - 1833), И. И. Лепехин (1740 - 1802), П. С. Паллас (1741 - 1811). [2]
ВТОРОЙ ЭТАП
Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (60-е гг. XIX в.- 50-е гг. XX в.).
Начало этапа ознаменовалось выходом работ русских ученых К. Ф. Рулье (1814-1858), Н. А. Севецова (1827-1885), В. В. Докучаева (1846-1903), впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии, которые не утратили своего значения и до настоящего времени. Не случайно поэтому американский эколог Ю. Одум (1975) считает Докучаева одним из основоположников экологии. В конце 70-х гг. XIX в. Немецкий гидробиолог К. Мёбиус (1877) вводит важнейшее понятие о биоценозе как о закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды. [3]
Неоценимый вклад в развитие основ экологии внес Ч. Дарвин (1809-1882). Ключевое положение в учении Дарвина занимает теория естественного отбора в результате борьбы за существование. Обычно производится гораздо больше живых организмов, чем может выжить, поэтому ведется борьба за существование либо между особями одного или различных видов, либо физическими условиями жизни. Дарвин писал, что каждый организм зависит не только от условий местообитания, но и от всех других окружающих его существ. В результате естественного отбора сохраняются те организмы, в которых произошли изменения, дающие преимущества для существования в данных условиях.
Такой ход рассуждения дал основание современнику и последователю Дарвина немецкому ученому Эрнсту Геккелю заявить о целесообразности выделения новой науки о взаимоотношениях живых организмов и их сообществ друг с другом и с окружающей средой.
Взгляды Ч. Дарвина на борьбу за существование не только как на борьбу организмов друг с другом, но и с окружающей неживой средой послужили тем научным фундаментом, на котором Э. Геккель в 1866 г. возвел здание новой науки. В России страстным поборником и популяризатором эволюционной теории Ч. Дарвина и последователем Э. Геккеля был К. А. Тимирязев. В 1939 г. в работе «Чарльз Дарвин и его учение» ал: «С установлением понятия приспособления явилась новая область науки, получившая придуманное Геккелем название экология». [2]
Геккель определял экологию как «общую науку об отношениях организмов к окружающей среде». Современные определения экологии, отличаясь в деталях у разных авторов, сводятся к представлению о «биологической науке, изучающей организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы» [5]
Экологический подход к изучению природы, как следует из всего вышесказанного, был свойственен человеку с древнейших времен, но слова «экология» не было. Заслуга Геккеля в том, что он первый предложил название новой науки и определил предмет ее исследования. И хотя экология как самостоятельная отрасль биологических наук была выделена еще в конце XIX столетия, содержание ее все время расширяется, продолжая формироваться и по сей день.
Важным шагом на пути становления экологии следует считать введение в 1877 г. немецким гидробиологом К. Мебиусом понятия биоценоза. Биоценоз- закономерное сочетание разных организмов, обитающих в определенном биотопе. Биотоп- совокупность условий среды, в которых обитает биоценоз (Ф. Даль, 1903).
В 1895 г. датский ученый Е. Варминг (1841-1924) ввел термин «экология» в ботанику для обозначения самостоятельной научной дисциплины - экологии растений.[6]
Значительный вклад внесли в развитие экологии русские ученые А Н. Бекетов (1825 - 1902), Н. А. Северцев (1827 - 1885) и др.
В самом конце XIX века с призывом развернуть междисциплинарные комплексные исследования природных систем выступил выдающийся русский ученый-почвовед В. В. Докучаев (1846 -1903). Именно закономерная связь между «силами», «телами» и «явлениями», между «мертвой» и «живой» природой, растительными, животными и минеральными царствами, с одной стороны, и человеком, его бытом и духовным миром - с другой, и составляет сущность познания «естества», - считал он. Практическое осуществление этих идей связано с именем Г. Ф. Морозова (1867 - 1920) - создателя учения о лесе. Он подчеркивал, что лес и его территория должны сливаться для нас в единое целое, в географический индивидуум. В 1925 г. эти идеи реализовались немецким гидробиологом А. Тинеманом, который рассматривал озера как целостную систему, где биоценоз и биотоп образуют органическое единство.
В начале XX века оформились экологические школы ботаников, зоологов, гидробиологов, в каждой из которых развивались определенные стороны экологической науки: экология животных, экология растений, экология микроорганизмов, экология насекомых, экология озера, экология леса и т. п.
В 1910 г. на III Ботаническом конгрессе в Брюсселе экология растений разделилась на экологию особей – аутэкологию и экологию сообществ- синэкологию. Это деление распространилось затем и на общую экологию. В основе аутэкологии лежат исследования взаимосвязей конкретных организмов и среды. Синэкология пришла на смену аутэкологии после того, как в начале века появились представления о популяциях. Она изучает
взаимодействия совокупности популяций с внешней средой. [2]
В 1935 году Артур Трансли, британский эколог, придумал термин экосистема- интерактивные системы, установленные между биоценозом (группа живых существ), и их биотопов, окружающей средой, в которой они живут. Таким образом, Экология стала наукой экосистем. [7]
В начале 40-х годов В.Н. Сукачев (1880-1967) обосновал концепцию биогеоценоза, имевшую большое значение для развития теоретической базы экологии. (Н) В этом учении нашли отражение идеи о единстве организмов с физическим окружением, о закономерностях, которые лежат в основе таких связей, об обмене веществами и энергией между ними. [2]
Изучение общепланетарных процессов развернулось после выхода в свет в 1926 г. книги В. И. Вернадского «Биосфера», где рассмотрены свойства «живого вещества» и его функции в формировании как современного лика Земли, так и всех сред жизни на планете (водной, почвенной и воздушной). Предшественником и единомышленником В. И. Вернадского был I). В. Докучаев (1846—1903), создавший учение о почве как о естественно-историческом теле.
В. И. Вернадский (1863—1945) обосновал роль живого вещества как наиболее мощного геохимического и энергетического факторов — ведущей силы планетарного развития. В его работах ясно прослеживается значение для космоса жизни на планете Земля, а также значение космических связей для биосферы. Впоследствии эта космическая линия в экологии была развита в трудах А. Л. Чижевского, основателя современной пауки гелиобиологии.
В. И. Вернадский проследил эволюцию биосферы и пришел к выводу, что деятельность современного человека, преобразующего поверхность Земли, по своим масштабам стала соизмерима с геологическими процессами на планете. В результате стало ясно, что использование природных ресурсов планеты происходит без учета закономерностей и механизмов функционирования биосферы. Тем не менее завершающим этапом эволюции биосферы он считал появление ноосферы — сферы разума. [1]
Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы. Работам Вернадского был свойствен исторический оптимизм: в необратимом развитии научного знания он видел единственное доказательство существования прогресса. [8]
Владимир Иванович Вернадский- признанный классик естествознания. Он основал новые отрасли знаний: биогеохимию и радиологию, был одним из создателей генетической минералогии, геохимии. Никто из ученых XX века не имел соизмеримых достижений. Венцом его научного творчества стало учение о биосфере, области жизни на планете. Оно явилось синтезом идей и фактов, относящихся к десяткам наук! [9]
По мнению Вернадского, в прошлом не придавали значения двум важным факторам, которые характеризуют живые тела и продукты их жизнедеятельности:
1) Открытию Пастера о преобладании оптически активных соединений, связанных с диссимметричностью пространственной структуры молекул, как отличительной особенностью живых тел;
2) Явно недооценивался вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Ведь в состав биосферы входит не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела, которые Вернадский называет косными (атмосфера, горные породы, минералы и т.д.), а также биокосные тела, образованные из разнородных живых и косных тел (почвы, поверхностные воды и т.п.) Хотя живое вещество по объему и весу составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты. [4]
Этот период, по сравнению с предыдущим, был более прогрессивным. Благодаря ему в экологии зародилось научное направление - популяционная экология, приоритетной проблемой которой являются биотические взаимодействия в биоценозе. Недостаток этого направления в том, что даже при изучении сообщества суть явлений сводится к функционированию отдельных популяций, т. е. к разложению биоценоза на составляющие элементы. [2]
Во второй половине XX в связи с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воздействия человека на природу экология приобретает особое значение.
ТРЕТИЙ ЭТАП
(50-е гг. XX в. – до настоящего времени) Превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды. Из строгой науки экология превращается в «значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры, экономики..» (Реймерс, 1994). [3]
Середина XX века была отмечена расширением комплексных исследований экосистем (В. И. Жадин, Г. Г. Винберг, Р. Линде-ман, Г. Одум и Ю. Одум, Р. Маргалеф и многие другие). В 1956 г. под редакцией В. И. Жадина издается в 4-томный труд «Жизнь пресных вод»; в 1961 г. выходит монография В. И. Жадина и С. В. Герда «Реки, озера и водохранилища СССР». В этих работах описываются особенности водных экосистем. В 1964 г. коллективом авторов под руководством В. Н. Сукачева была опубликована книга «Основы лесной биоценологии». В ней сделана попытка путем синтеза информации раскрыть количественные закономерности функционирования и эволюции такой сложной динамической системы, как лесной биогеоценоз.
Однако эффективная реализация методологии системного подхода к изучению экосистем стала возможной лишь в начале 70-х годов XX столетия, когда в распоряжение экологов поступили мощные ЭВМ и были разработаны методы моделирования динамических систем, которые в совокупности с экспериментами и наблюдениями получили название системного анализа. Развитие целостного взгляда на экосистемы привело к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере В. И. Вернадского, который в своих идеях опередил современную ему науку. Биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой определяются фундаментальными экологическими законами баланса вещества и энергии. [2]
Во второй половине XX века начал осуществляться переход к пониманию необходимости сохранения естественной природы и стабильной окружающей среды. Осознание важности этой проблемы произошло прежде всего в тех странах, которые являлись крупными потребителями энергии и других природных ресурсов, а поэтому были основными загрязнителями окружающей среды. Своего рода точной отсчета в существовании природоохранной деятельности, основанной на новом мышлении, следует считать резолюции Генеральной Ассамблеи ООН и ЮНЕСКО, принятые в декабре 1968 года. Из идеи были интегрированы в решения Стокгольмской конференции 1972г. («Декларация принципов»). На конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992г.) была принята «Декларация по окружающей среде и развитию», содержащая согласованные со 179 правительствами документы, определявшие права и обязанности стран в деле обеспечения развития цивилизации и благосостояния людей.
В последние годы под давлением ухудшающейся экологической обстановки во многих странах мира, а также благодаря деятельности международной общественности («Декларация Рио», «Повестка дня на XXI век и др.) вопросам формирования нового мышления придается всё большая экологическая направленность на всех уровнях обучения, а также и воспитания людей. Это актуально для жизни каждого человека от самого рождения и до ухода его из жизни. Меняются лишь акценты. В дошкольном возрасте превалирует воспитательный процесс, в школьном- образовательный, а во взрослом- сознательный.
В высшей школе роль и значение экологического образования существенно возрастает, так как выпускники вузов в своей профессионально деятельности участвуют либо в экологическом воспитании и образовании новых поколений, либо в развитии новых технологий, процессов в сфере производства и услуг. Позитивные изменения в структуре экономики обеспечат устойчивое развитие общества и создадут для населения Земли лучшие условия жизни при рациональном использовании ресурсов без нанесения ущерба окружающей среде, сохраняя ее будущим поколениям.
Устойчивое развитие экосистем Земли вызывает:
1) Необходимость широкой пропаганды новых этических принципов потребления, отвечающих разумной жизни человечества «по средствам»
2) Необходимость сохранения окружающей среды при одновременном развитии человеческого общества.
Деятельность людей в этих направлениях связана с формированием нового мировоззрения, сущность которого может быть определена созидательным отношением человека к природе: человек- не покоритель, а защитник природы. Этот тезис должен стать жизненным принципом каждого жителя Земли. Осознанное его использование предполагает глубокое понимание результатов воздействия антропогенной деятельности на окружающую среду. Понимание взаимодействия человека и природы, анализ последствий его деятельности и путей их либерализации, планирование стратегии, основанной на заботе о природе и человечестве, постигается через системы экологического обучения и воспитания образа жизни.
В принятом 10 января 2002 г. Федеральном законе России «Об охране окружающей среды» усилены многие положения предыдущего закона (1991г.), связанные с управлением в области охраны окружающей среды, правами и обязанностями граждан, общественных и иных некоммерческих объединений,с требованиями в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности , а также с правами особо охраняемых территорий, экологической экспертизы, мониторинга и контроля. Эти и другие положения Закона призваны обеспечивать право граждан на благоприятную окружающую среду. [10]
Таблица. Календарь становления экологии как науки Годы Автор Страна Экологическая информация
«Экономика природы» —
1749 К. Линней Швеция описал типологию местообитаний. Предложил основы систематики
«Естественная история» —
1749 Ж. Бюффон Франция высказал идеи изменчивости видов под влиянием среды
«Опыты о законе народонаселения» — предложил
1798 Т. Мальтус Англия уравнение геометрического (экспоненциального) роста популяции, представил первую математическую модель роста популяции
«Гидрогеология» — зало-
1802 Ж.-Б. Ламарк Франция жил основы концепции о биосфере, предложил термин «биология»
«Философия зоологии» —
1809 Ж.-Б. Ламарк Франция дал представление о сущности взаимодействий в системе «организм — среда»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На протяжении тясячелетий человек пытался покорить природу, но только недавно осознал, что Земля - не более чем «космический корабль» с ограниченными ресурсами. Нерачительное использование и загрязнение окружающей среды могут сделать невозможной жизнь последующих поколений. [1]
Человечество должно направить достаточные усилия на уменьшение загрязнения воздушного бассейна, вод, почв; активно разрабатывать экологически безопасные технологии, в том числе предотвращающие разрушение озонового слоя, уменьшить тепловое загрязнение среды. Обеспечить благополучное будущее на Земле можно, только сохранив генетические ресурсы биосферы, ее видовое разнообразие. [
