Понятие экосистемы и биосферы


В 1948 году швейцарский химик Пауль Мюллер получил Нобелевскую премию по физиологии и медицины за открытие инсектицидных особенностей ДДТ (дихлордифенил -хлорэтан).

Постепенно, к середине 20 века в экологии определились две важные тенденции: одна из них положительная – в самых разных направлениях экология наконец-то стала применять строго научный подход. Между тем одновременно сложилась тенденция, когда экология начала все более распылять свои усилия по слишком многим направлениям. Прежде всего, это было связано с бурным развитием молодых наук, отпочковавшихся от классических химических, физических, биологических и других.

На этом этапе развития экологии остро почувствовалась нехватка базовой единицы изучения. У других оформившихся науках такая единица присутствовала. В физике это был атом, в гистологии – ткань, в физиологии – орган, в цитологии – клетка. Отсутствие четко определяемой единицы изучения несколько тормозило развитие экологии. 

Такой единицей изучения стала экологическая система, или экосистема. Ее можно определить как ограниченное во времени и пространстве единство, включающее не только все обитающие в нем организмы, но и физические характеристики климата и почв, а также все взаимодействия между различными организмами и между этими организмами и физическими условиями.

Термин «экосистема» впервые был предложен английским экологом Артуром Тенсли в 1935 году, но, конечно, представления о ней возникли значительно раньше. Концепция экосистемы согласуется с общей теорией систем Людвига фон Берталанфи, согласно которой целое представляет собой нечто большее, чем сумма составляющих его элементов, поскольку главная характеристика целого – взаимодействие, протекающее между его различными элементами.

В 70х годах было установлено, что наиболее критической областью исследований являются зоны, находящиеся на стыке различных экосистем. Экология становится все более сложной, концентрируя внимание на  изучение граничных зон. Появилась концепция экотопов, установлено правило граничного эффекта. В науке о растительности утвердилась континуальная парадигма, согласно которой растительный покров обладает свойством непрерывности.

Огромное влияние на развитие экологии оказали работы выдающегося русского геохимика В. И. Вернадского. Он посвятил себя изучению процессов, протекающих в биосфере, и разработал теорию, названную им биохимией, которая легла в основу современного учения о биосфере.

Еще в начале 19 века в естествознании утвердился термин биосфера – сфера жизни. Она включает в себя все области нашей планеты, освоенные жизнью. Это и атмосфера, и океан, и все части земной поверхности, где утвердилась жизнь в любых ее формах.

Учение о живой природе было создано и развито многими выдающимися натуралистами прошлых веков. Но тогда исследовался главным образом растительный и животный мир, а биосфера – как качественно новое геологическое, биологическое и экологическое  явление на планете – не  рассматривалось. Однако изучение одних локальных проблем оказалось недостаточно. В современных условиях необходимо изучать биосферу как единое целое в ее взаимодействии с человечеством.

В 1926 году В. И. Вернадский опубликовал книгу под названием «Биосфера», которая ознаменовала рождение новой науки о природе, о взаимосвязи с ней человека. В этой книге биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты.

В. И. Вернадский показал, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами. В его учении о биосфере не только рассматривались основные свойства живого вещества и влияние на него косной природы, но и впервые было раскрыто грандиозное обратное влияние жизни на абиотическую (неживую) среду (атмосферу, гидросферу, литосферу) и формирование в результате этого исторического процесса особых биокосных природных тел, таких как почва. Впервые вся живая оболочка планеты предстала как единое целое – могучее, сложное и в то же время хрупкое образование.

Взаимосвязи в живой природе, с которыми приходится сталкиваться ученым, чрезвычайно широки и многообразны. Поэтому идеальный эколог, если только таковой существует, должен быть чуть ли не энциклопедистом, обладающим комплексом знаний, концентрированных во многих научных и общественных дисциплинах. Естественно, таких людей нет, и поэтому для успешного решения реальных экологических задач необходима совместная междисциплинарная работа исследовательских групп, каждая из которых представляет различные отрасли наук.

Необходимость таких комплексных исследований привела к разработке и осуществлению в 1964 –1974 годах Международной биологической программы (МБП), направленной на долгосрочное глобальное изучение биологической продуктивности наземных, пресноводных и морских растительных и животных сообществ. За время реализации программы был собран огромный фактический материал по биологической продуктивности различных сообществ на всех трофических уровнях. Одновременно проводились исследования генетического разнообразия растений, и их диких сородичей. Результаты исследований МБП были опубликованы в трехтомной монографии «Ресурсы биосферы»(1975 – 1976).

В процессе реализации работ по МБП становилось ясно, что изучение взаимодействий между экосистемами столь же важно, как и изучение процессов, протекающих внутри экосистем.

Разработка МБП пришлась на то время, когда перед человечеством впервые остро встала проблема кризиса окружающей среды. Появилось новое осознание ограниченности природных ресурсов и опасностей, угрожающей всей планете в целом.

В этой  атмосфере экология как наука была неожиданно вытолкнута на арену общественной жизни в качестве политической платформы и средства давления.

В это время в общественном движении Запада возникло новое направление – алармизм  (от англ. Alarm – тревога). Возникли так называемые партии «зеленых», которые на определенном этапе получили довольно мощную поддержку населения. Достаточно вспомнить фракцию «зеленых», получившую в свое время несколько мест в немецком парламенте.

Призывы «зеленых» были подчас истеричны. Они требовали полностью пересмотреть взгляды на промышленное, а значит, прогрессивное развитие человечества. Выступления их состояли из категоричных лозунгов отказа: « Не трогать реку, прекратить стройку на ее берегах», «Не рубить лес», « Не убивать пушных зверей», « Не строить химический завод», «Закрыть электростанцию».

Справедливости ради сказать, что «зеленые» сделали немало для защиты окружающей среды. Движениям экологистов иногда удавалось прямо или косвенно убедить правительства необходимости больше учитывать экологические аспекты развития. Социальная ответственность ученого-эколога в этой связи возрастала и можно только приветствовать тенденцию рассматривать экологию как «науку для каждого и на каждый день».

Однако новые времена продиктовали и новые экологические лозунги. Теперь в экологическом лексиконе главным стало не слово «страшно», а слово «трудно». Прагматически настроенные серьезные люди на Западе поняли, что безудержному экологическому романтизму пришел конец, поскольку для дальнейшего повышения уровня жизни необходимо неуклонное развитие промышленности и техники. Поэтому «неозеленым» пришлось сменить лозунг «Назад – к природе!» на другой: « Вперед – к природе!». Вперед – через развитие науки и техники, дающие новые способы экологически чистого производства и новые способы получения экологически чистых продуктов. Началось создание замкнутых циклов производства и эффективных систем отчистки. Лозунги типа « Закрыть завод лекарственных препаратов, загрязняющий среду» стали архаичными.

Предыдущие материалы: Следующие материалы: