Le mot « écologie » est devenu solidement ancré dans le langage courant de nos jours. Il est utilisé pour désigner les processus naturels en général, comme synonyme de l'état de l'environnement, et même comme marque. Bien sûr, tout cela est vrai. Mais l’écologie est aussi une science, tout aussi digne d’attention que la chimie, la biologie et la physique. Dans cet article, nous tenterons de décrire brièvement ce qu'est l'écologie de ce point de vue.
Commençons par une définition. Littéralement, le mot lui-même signifie « étudier à la maison ». Une « maison » pour les objets vivants est tout habitat, qu’il s’agisse d’une planète, d’une ville, d’une forêt, d’un autre organisme vivant ou d’une butte de mousse dans un marécage. La définition de l’écologie est la suivante : est une science qui étudie l'interaction des organismes vivants entre eux et avec leur environnement.
Une brève histoire de l’écologie
Alexander von Humboldt est considéré comme le « père » de l’écologie. Il fut le premier à étudier la relation entre les organismes et l'environnement. Il établit la dépendance des plantes au climat dans lequel elles vivent, décrit le phénomène de changement des zones naturelles en fonction de la latitude et de l'altitude au-dessus du niveau de la mer (appelé aujourd'hui zonation géographique).
Plus tard, Warming Johannes Eugenius a créé la biogéographie - une synthèse de la géographie botanique et de la zoogéographie, une discipline qui considère les facteurs abiotiques, c'est-à-dire les effets de la nature inanimée, ainsi que les facteurs biotiques, c'est-à-dire ceux associés aux organismes vivants, du point de vue de vision de la théorie de la sélection naturelle.
Le terme « écologie » a été introduit par Ernston Haeckel en 1866.
La fin du XIXe siècle a été une apogée pour l'écologie, en grande partie grâce aux découvertes dans le domaine de la chimie (principalement grâce à la découverte du cycle de l'azote).
En 1875, Eduard Suess propose le terme « biosphère » pour désigner un système d'organismes vivants couvrant la quasi-totalité du territoire de la Terre, et dans les années 1920, Vladimir Vernadsky le décrit en détail dans son ouvrage « Biosphère » (1926). Le même scientifique a été le premier à proposer le concept de « noosphère » pour désigner une partie de la planète qui est d'une manière ou d'une autre modifiée par l'activité humaine et qui, de son point de vue, constitue la prochaine étape du développement de la biosphère.
Concepts de base de l'écologie
Les objets d'étude de l'écologie sont les espèces, les populations, les biocénoses, les biogéocénoses et la biosphère dans son ensemble.
Vue (lat. espèces) - une unité taxonomique et systématique, un groupe d'individus présentant des caractéristiques morphophysiologiques, biochimiques et comportementales communes, capables de se croiser mutuellement, produisant une progéniture fertile sur plusieurs générations, naturellement réparties dans une certaine zone et évoluant de la même manière sous l'influence de facteurs environnementaux . Une espèce est une unité réellement existante du monde vivant, la principale unité structurelle d'un système d'organismes.
Population (de lat. population- population) est un ensemble d'organismes de la même espèce vivant sur un même territoire. Une population est un groupe d'individus capables d'une auto-reproduction plus ou moins stable (à la fois sexuée et asexuée), relativement isolés (généralement géographiquement) des autres groupes, avec des représentants dont (lors de la reproduction sexuée) un échange génétique est potentiellement possible. Du point de vue de la génétique des populations, une population est un groupe d'individus au sein duquel la probabilité de croisement est plusieurs fois supérieure à la probabilité de croisement avec des représentants d'autres groupes similaires. Les populations sont généralement considérées comme des groupes au sein d’une espèce ou d’une sous-espèce.
La biocénose est un ensemble d'organismes vivants occupant un certain territoire et interconnectés.
La biogéocénose est un ensemble de biocénoses, comprenant des communautés d'organismes vivants et des facteurs naturels inanimés sur un territoire donné.
La biosphère est la coquille de la Terre occupée par des organismes vivants, sous leur influence et participant au processus de leur activité vitale. La biosphère est aussi appelée le « film de la vie ».
Les facteurs environnementaux affectant un organisme vivant sont divisés en 3 groupes :
1. Abiotique – facteurs de nature inanimée ;
2. Biotique – facteurs de la nature vivante ;
3. Anthropique – facteurs d’impact humain et technologique.
En règle générale, les organismes vivants vivent dans les conditions environnementales dans lesquelles la combinaison de facteurs qui les affectent est la plus favorable. Une carence et une exposition excessive à n'importe quel facteur ont un effet négatif et déprimant sur un objet vivant.
Le terme « problème environnemental », que nous entendons malheureusement de plus en plus souvent, désigne une modification de l'environnement naturel résultant de l'impact humain, entraînant une détérioration de la structure et du fonctionnement de la nature. Les problèmes environnementaux sont divisés en :
Atmosphérique;
Géologique-géomorphologique ;
Biotique ;
Complexe.
Malgré ces noms, la cause de tout problème environnemental est l’incapacité de l’homme à vivre en harmonie avec la nature, l’utilisation irrationnelle des ressources et l’incapacité de limiter ses besoins.
L'importance de l'écologie
« Après tout, si les étoiles s’illuminent, cela signifie que quelqu’un en a besoin ? - telle était la question posée par le poète soviétique Vladimir Maïakovski à ses contemporains. Quelle est l’importance de l’écologie ?
Premièrement, il résume de précieuses connaissances fondamentales sur la structure de la nature vivante et inanimée, que nous avons obtenues auprès d'autres sciences, et aide à comprendre les lois fondamentales de son fonctionnement.
Deuxièmement, l’écologie peut apporter une réponse à la question qui préoccupe beaucoup : pourquoi la nature est-elle dans un état si désastreux ces jours-ci et comment pouvons-nous changer quoi que ce soit ?
Troisièmement, les résultats des recherches des écologistes trouvent parfois des applications dans les domaines les plus inattendus et les plus lointains, comme l'économie et la sociologie. Il s'avère que dans un certain nombre de cas, le comportement des personnes d'un groupe, les changements dans la population d'un pays et même les problèmes économiques mondiaux sont décrits avec assez de précision par les lois de l'écologie déjà connues.
Peut-être que l'humanité n'est pas encore capable d'évaluer correctement toutes les découvertes des écologistes. Mais à l’avenir, ils apporteront probablement de réels avantages.
En Russie, professeur à l'Université de Moscou Karl Frantsevich Roulier de 1841 à 1858. a donné une liste presque complète des problèmes fondamentaux de l'écologie, sans toutefois trouver de terme expressif pour désigner cette science. Il fut le premier à définir clairement le principe de la relation entre l'organisme et l'environnement : « Aucun être organique ne vit seul ; chacun n'est appelé à la vie et ne vit que dans la mesure où il est en interaction avec un monde relativement extérieur à lui. C'est la loi de la communication ou la dualité des principes de vie, montrant « que chaque être vivant reçoit la possibilité de vivre en partie de lui-même et en partie de son apparence ». Développant ce principe, K.F. Roulier divise les relations avec l'environnement en deux catégories : les « phénomènes de vie particulière » et les « phénomènes de vie générale », ce qui correspond aux idées modernes sur les processus écologiques au niveau de l'organisme et au niveau des populations et des biocénoses. Dans des conférences publiées et des articles individuels, il pose les problèmes de variabilité, d'adaptation, de migration, introduit le concept de « station », considère l'influence de l'homme sur la nature, etc. Parallèlement, le mécanisme des relations entre les organismes et l'environnement K.F. Roulier a discuté à partir de positions si proches des principes classiques de Charles Darwin qu’il peut à juste titre être considéré comme le prédécesseur de Darwin. Malheureusement, K.F. Roulier meurt en 1858, un an avant la publication de De l'origine des espèces. Ses travaux sont pratiquement inconnus à l'étranger, mais en Russie, ils étaient d'une grande importance, servant de base à la formation d'une puissante cohorte d'écologistes évolutionnistes, dont certains étaient ses étudiants directs (N.A. Severtsov, A.P. Bogdanov, S.A. Usov).
Et pourtant, le début du développement de l'écologie en tant que science indépendante doit être compté dans les travaux d'E. Haeckel, qui a donné une définition claire de son contenu. Il convient seulement de noter que, parlant d'« organismes », E. Haeckel, comme c'était alors l'usage, ne voulait pas dire des individus individuels, mais considérait les organismes comme des représentants d'espèces spécifiques. Pour l’essentiel, l’orientation principale formulée par E. Haeckel correspond à la compréhension moderne de l’autécologie, celle de l’écologie des espèces individuelles. Pendant longtemps, les principaux développements de l’écologie ont suivi l’approche autecologique. Le développement de cette direction a été fortement influencé par la théorie de Charles Darwin, qui montrait la nécessité d'étudier l'ensemble naturel des espèces de flore et de faune, qui se reconstruisent continuellement dans le processus d'adaptation aux conditions environnementales, qui est à la base de la processus d’évolution.
Au milieu du 20ème siècle. Dans le contexte des travaux en cours sur l'étude du mode de vie, se distingue une série d'études consacrées aux mécanismes physiologiques d'adaptation. En Russie, cette tendance s'est formée principalement dans les années 30 par les travaux de N.I. Kalabukhov et A.D. Slonim. Le premier d’entre eux, zoologiste, est parvenu à la nécessité d’utiliser des méthodes physiologiques pour étudier l’adaptation ; le second est un physiologiste qui a compris la nécessité d'étudier la signification adaptative des processus physiologiques individuels. De telles manières de former une direction physiologique en écologie sont caractéristiques de la science mondiale de cette époque. L'orientation écologique et physiologique de l'écologie des animaux et des plantes, ayant accumulé une énorme quantité de matériel factuel, a servi de base à l'apparition d'une grande série de monographies, le « splash », survenue dans les années 60-70.
Au même moment, dans la première moitié du XXe siècle. Des travaux approfondis ont commencé sur l'étude des systèmes biologiques supra-organismes. Leur base était la formation du concept de biocénoses en tant que communautés multi-espèces d'organismes vivants, fonctionnellement connectées les unes aux autres. Ce concept a été principalement créé par les travaux de K. Mobius (1877), S. Forbes (1887), etc. En 1916, F. Clemente montrait le dynamisme des biocénoses et la signification adaptative de celle-ci ; A. Thienemann (1925) a proposé le concept de « produits », et Ch. Elgon (1927) a publié le premier manuel-monographie sur l'écologie, dans lequel il a clairement souligné le caractère unique des processus biocénotiques, défini le concept de niche trophique et formulé la règle des pyramides écologiques. En 1926, un livre de V.I. La "Biosphère" de Vernadsky, dans laquelle le rôle planétaire de l'ensemble de tous les types d'organismes vivants - la "matière vivante" - a été démontré pour la première fois. Depuis 1935, avec l'introduction du concept d'écosystème par A. Tansley, la recherche écologique au niveau des supraorganismes a commencé à se développer particulièrement largement ; À partir de cette époque, la pratique née au tout début du 20e siècle a commencé à être pratiquée. division de l'écologie en autécologie (écologie des espèces individuelles) et synécologie (processus écologiques au niveau des communautés multi-espèces, biocénoses). Cette dernière direction a largement utilisé des méthodes quantitatives pour déterminer les fonctions des écosystèmes et la modélisation mathématique des processus biologiques, une direction qui est devenue plus tard connue sous le nom d'écologie théorique. Encore plus tôt (1925-1926), A. Lotka et V. Volterra ont créé des modèles mathématiques de croissance démographique, de relations compétitives et d'interactions entre les prédateurs et leurs proies. En Russie (années 30) sous la houlette de G.G. Vinberg a mené des recherches quantitatives approfondies sur la productivité des écosystèmes aquatiques. En 1934, G.F. Gause a publié le livre « La lutte pour l'existence » (Baltimore, 1934), dans lequel il a montré expérimentalement et à l'aide de calculs mathématiques le principe de l'exclusion compétitive et a exploré les relations prédateur-proie. La recherche sur les écosystèmes reste l'une des principales orientations de l'écologie à notre époque. Déjà dans la monographie de C. Elton (1927), l'orientation de l'écologie des populations était clairement identifiée pour la première fois. Pratiquement, toutes les études au niveau de l'écosystème reposaient sur le fait que les relations interspécifiques dans les biocénoses s'établissent entre des populations d'espèces spécifiques. Ainsi, une direction de population s'est formée au sein de l'écologie, parfois appelée démécologie.
Au milieu de ce siècle, il est devenu clair que la population n’est pas seulement une « population », c’est-à-dire la somme d'individus sur un certain territoire, mais un système biologique (écologique) indépendant d'un niveau supra-organisme, qui a certaines fonctions et mécanismes d'autorégulation qui soutiennent son indépendance et sa stabilité fonctionnelle. Cette direction, ainsi que l'étude intensive des systèmes multi-espèces, occupe une place importante dans l'écologie moderne.
Certains chercheurs estiment que les études au niveau de la population représentent un problème central en écologie. La découverte du rôle des assemblages multi-espèces d'organismes vivants dans la mise en œuvre du cycle biogénique des substances et le maintien de la vie sur Terre a conduit au fait que récemment, l'écologie est plus souvent définie comme la science des systèmes biologiques supra-organismes. ou seulement de communautés multi-espèces - écosystèmes. Apparemment, cette approche appauvrit le contenu de l'écologie, surtout si l'on prend en compte le lien fonctionnel étroit entre les niveaux de l'organisme, de la population et de la biocénotique dans les processus écologiques globaux.
Il est probablement plus correct de considérer l'écologie comme une science portant sur les modèles de formation, de développement et de fonctionnement durable de systèmes biologiques de divers rangs dans leurs relations avec les conditions environnementales. Avec cette approche, l'écologie inclut les trois niveaux d'organisation des systèmes biologiques : organisme, population et écosystème ; Dans les rapports récents, cette approche apparaît de plus en plus clairement.
la science qui étudie les relations entre les organismes vivants et leur environnement. Il se concentre sur le système de relations qui soutient toute vie sur terre, les relations internes de la nature.
Excellente définition
Définition incomplète ↓
ÉCOLOGIE
(écologie) Des racines grecques signifiant « maison » et « science ». Le scientifique allemand Ernst Haeckel considérait l’écologie comme « la science des relations entre les organismes et l’environnement ». Il s’agit d’une définition généralement acceptée et toujours utilisée aujourd’hui. Haeckel a utilisé pour la première fois le mot Œcologie (écologie) dans le livre « Morphologie Générale » (« Generalle Morphologie », 1866). À cette époque, le processus rapide d'industrialisation, qui a changé le visage de l'Angleterre et de l'Allemagne, et la construction de chemins de fer, accompagnés par le développement économique des territoires adjacents en Amérique du Nord, ont conduit à des catastrophes environnementales telles que la disparition du pigeon voyageur et l'extermination presque complète du bison d'Amérique. Le "souverain" des pensées de l'intelligentsia était l'ouvrage de Charles Darwin "L'origine des espèces", publié en 1859, avec son idée principale - le développement évolutif de tous les êtres vivants, y compris les humains. Le mot « écologie » a toujours été compris dans trois sens. Premièrement, en tant qu'activité intellectuelle - l'étude de l'interaction entre des sujets de la nature vivante. Deuxièmement, comme le système lui-même, généré par les relations causales entre espèces. Et enfin, troisièmement, le mot « écologie » est utilisé (et pas nécessairement par les professionnels de l’environnement) pour analyser des critères moraux et des programmes politiques déterminés par une conscience de la réalité des problèmes environnementaux. En règle générale, les critères moraux entrent en conflit avec les activités humaines pratiques qui détruisent les systèmes écologiques et nécessitent la recherche de moyens d'établir (ou de restaurer) l'harmonie humaine avec la nature. La réalité de tels objectifs (et leur logique), ainsi que leur relation avec les idées de l’écologie en tant que science, constituent le sujet principal de l’écologie politique. L’écologie politique a une longue histoire, même si certains chercheurs la jugent trop courte. Le sens politique (par opposition au sens scientifique) du terme n'a été déterminé qu'à la fin des années 1960 et au début des années 1970, lorsque les pays occidentaux ont tiré la sonnette d'alarme sur l'état de l'environnement. Durant cette période, les philosophes moraux, notamment le Norvégien Arne Naess, ont commencé à s'intéresser davantage aux implications pratiques des découvertes écologiques. Naess fait la distinction entre l’écologie « profonde » et « peu profonde ». La première n’est pas « anthropocentrique » et reconnaît les principes d’« égalitarisme de la biosphère », de « diversité », de « symbiose » et de décentralisation. La seconde implique une préoccupation purement anthropocentrique pour la propreté de l’environnement et la conservation des ressources naturelles (qu’il s’agisse de la beauté de la nature ou du pétrole) pour les générations futures. Selon Naess, une personne est obligée d'adopter une position d'« écologie profonde », ne serait-ce que pour atteindre les modestes objectifs de « l'écologie superficielle ». Comme il le dit lui-même, les caractéristiques et les principes de base de « l'écologie profonde » n'ont pas encore été entièrement clarifiés, mais les recherches de Naess et d'autres scientifiques ont abordé un sujet qui a enthousiasmé l'esprit des gens et a stimulé l'émergence d'une philosophie « verte ». , qui s'est depuis développée à différents niveaux - public, polémique et scientifique. Ce mouvement est hétérogène, mais sa dissociation du capitalisme libéral et du marxisme-léninisme, souvent collectivement appelés « industrialisme », est évidente. Bien entendu, la philosophie « verte » a le droit de revendiquer une nette différence par rapport à toutes les hypothèses initiales de la pensée politique occidentale d’avant 1970, qui, en règle générale, étaient de nature libérale et utilitaire – en d’autres termes, elles étaient économiques. « Écologie » et « économie » (dérivées de racines grecques) signifient toutes deux gestion - d'une maison ou d'un habitat naturel - mais ces mots font désormais référence à des visions diamétralement opposées de ce que devrait être cette gestion. L’écologie politique et la philosophie verte sont des termes relativement nouveaux, mais ils nous rappellent des idées de longue date. La plupart des cultures primitives se caractérisent par une attitude particulière à l’égard du monde « vert », quelque chose qui s’apparente à une philosophie proto-écologique. Les gens vénéraient la nature et cherchaient à vivre en harmonie avec l'environnement. L’exception, comme le notent de nombreux chercheurs, était la culture juive. Genèse 126 affirme la position « dominante » de l’homme, créé comme quelque chose d’unique, séparé de la nature et doté du droit illimité de régner sur toutes les autres créatures. Ainsi, de nombreux écrivains « verts » opposent l’attitude païenne respectueuse envers la nature au rejet « judéo-chrétien » de l’idéal d’équilibre écologique en faveur d’une théologie anthropocentrique de l’homme et de Dieu, séparés du reste de la création et la dominant, sauf pour les déclarations de nature opposée de St. Benoît et (surtout) St. François. Tout type d’écologie politique repose sur une doctrine que l’on peut généralement appeler la « chute écologique de l’homme », c’est-à-dire sur l'idée que l'humanité est capable de vivre, et a vécu autrefois, en harmonie avec la nature, mais à un certain stade, cette harmonie a été violée. L’une des versions généralement acceptées de la Chute est le remplacement du paganisme par le christianisme, d’abord en Europe, puis dans d’autres régions où les colonialistes européens sont arrivés. L’une des croyances traditionnellement germaniques attribue le désaccord entre l’homme et la nature à l’influence juive. Ce point de vue est notamment exprimé par Ludwig Feuerbach dans « L'essence du christianisme ». Combinée à la théorie raciale, cette approche a contribué à l'émergence de l'antisémitisme de Richard Wagner, H.S. Chamberlain et les nazis. Le Reichsnaturschutzgesetz nazi, un ensemble de lois environnementales (1935), était le prototype de la législation environnementale. Rudolf Hess, le numéro deux du parti, et Walter Darré, le ministre de l'Agriculture, croyaient à l'agriculture « biodynamique » (ou biologique), mais cet aspect de la pensée nazie commença à perdre de son attrait dès 1939, dès 1939. la théorie commença à être mise en pratique. Certains écrivains anglais, comme le romancier Henry Williamson, ont été attirés par les aspects purement naturalistes des vues nazies. Mais l’attitude de J. R. R. Tolkien, qui considérait le nazisme comme une version « pervertie » des lois naturelles allemandes, était plus typique. Une autre ligne de pensée importante est la reconnaissance du lien étroit des Anglo-Saxons avec la nature et de leur attitude envers la féodalité normande comme une disgrâce écologique. John Massingham, KS. Lewis et Sir Arthur Bryant sont des écrivains qui ressentaient une extraordinaire parenté avec l'Angleterre des Saxons : selon Massingham, les Saxons proches de la nature ont remplacé les exploiteurs protocapitalistes des Romains, et ont ensuite été supplantés par les Normands, mais ils L'Angleterre s'est tranquillement rétablie et a donné à l'Angleterre médiévale ses propres valeurs, piétinées par la bureaucratie capitaliste Tudor. La version la plus réactionnaire de la chute écologique s’est peut-être propagée dans les années 1970. Edward Goldsmith lorsqu'il était rédacteur en chef du magazine (« The Ecologist »). Selon sa version, les gens désirent passionnément vivre en harmonie avec la nature, mais ils n'ont pu réaliser ce désir que lorsqu'ils étaient des chasseurs-cueilleurs, toute forme de société agricole et industrielle viole l'équilibre écologique ; Cela nous ramène au problème central de la théorie politique environnementale. La recherche scientifique ne permet ni de construire un modèle écologiquement stable ni d'avancer une théorie cohérente du rôle harmonisateur de l'homme dans le système écologique. Ils conduisent plutôt à la construction d'un modèle darwinien (darwinisme) d'un système évolutif instable dans lequel l'homme (et pas seulement lui) modifie radicalement les conditions de vie de la plupart des autres espèces, réduisant les chances de survie de certaines et, peut-être, augmentant les chances de survie de certaines espèces. chances de la plupart des autres. Une personne ne peut pas vivre en harmonie avec la nature si cela implique son rôle écologique passif ; elle ne peut pas non plus s'empêcher de changer le système écologique en tant qu'habitat d'autres espèces (toutes les espèces jouent un tel rôle sans exception). Sur les deux tiers du territoire (et si l’on exclut les régions polaires et désertiques, la quasi-totalité du territoire), les humains ont radicalement modifié les systèmes écologiques. Il ne pouvait pas laisser la nature intacte, par exemple dans la campagne anglaise. Aujourd’hui, la nature est à bien des égards notre propre création et ne peut exister sans notre intervention. Toute doctrine éthique indépendante ne sera pas écologique en soi ; les aspects éthiques du rôle de l'homme dans la nature doivent venir de l'extérieur. Haeckel, en particulier, a introduit le facteur religieux dans son système ; il a soutenu : « Toute science en tant que telle est un phénomène de la nature et de l'activité mentale. C'est le principe inébranlable du monisme, qui, en tant que principe religieux, pourrait être appelé panthéisme. L'homme n'est pas au-dessus de la nature, il est en elle. » Cependant, c’est une religion seulement dans la forme, elle n’a pas de contenu. Le Dieu panthéiste n’a laissé aucune instruction quant à la nécessité de construire des barrages sur les rivières ou de planter des forêts. L'un des théoriciens modernes de l'écologie, possédant une imagination développée, attire notre attention sur le paradoxe écologique. L'essai de James Lovelock "GAIA: A New Look at Life on Earth" déclare que l'existence terrestre (sans parler de la Terre et de la vie humaine) est un système de systèmes autonome, auquel une personne est incapable de causer un préjudice important ou un bénéfice significatif. , même si cela peut affecter ses propres chances de survie. Pour Lovelock, la pollution est « la chose la plus naturelle au monde » et l’énergie nucléaire n’est en soi pas différente de toute autre source d’énergie. Selon lui, il est dans l’intérêt de l’homme de se laisser guider par des sentiments d’admiration et de respect sacré pour le monde naturel. Cette idée fait écho à l'idée de Naess selon laquelle les prémisses éthiques sont simplement « inculquées, inspirées et renforcées » par la nature de l'écologie. Les approches individuelles ou collectives ne peuvent pas être en elles-mêmes bonnes ou mauvaises sur le plan écologique. Il existe cependant des arguments très convaincants en faveur d’une recommandation plus générale, selon laquelle, lorsque nous étudions les problèmes environnementaux, nous devrions réfléchir non seulement aux conséquences environnementales détaillées de nos décisions, mais également à la nature de l’écologie.
1 billet. Écologie. Fondateur de l'écologie.
L'écologie étudie les conditions d'existence des organismes vivants avec l'environnement. L'écologie en tant que science s'est formée au milieu du XIXe siècle, lorsqu'on a compris que non seulement la structure et le développement des organismes, mais aussi leurs relations avec leur environnement, sont soumis à certains modèles. En 1866, le naturaliste allemand Ernst Haeckel propose le terme « écologie » et formule également clairement son contenu. La naissance de l'écologie en tant que science indépendante a eu lieu au début des années 1900. Mais déjà les années 20 et 30 du XXe siècle sont appelées « l'âge d'or » de l'écologie. À la fin du XXe siècle, on pensait que l'écologie en tant que science allait au-delà de la biologie, était interdisciplinaire et se situait à l'intersection des sciences biologiques, géologiques, techniques et socio-économiques.
2 billets. La contribution des scientifiques au développement de l'écologie. 1866 – Haeckel invente le terme « écologie ».
En 1798, T. Malthus a décrit l'équation de la croissance démographique exponentielle. L'équation de la croissance logistique de la population a été proposée par P.F. Verkhlyust en 1838. Médecin français W. Edwards en 1824 a publié le livre « L'influence des facteurs physiques sur la vie », qui a jeté les bases de l'environnement et
comparativement à la physiologie, et J. Liebig (1840) formule la fameuse « loi du minimum ».
En Russie, le professeur Karl Frantsevich Roulier en 1841-1858. a donné une liste presque complète des problèmes fondamentaux de l'écologie, mais n'a pas trouvé de terme expressif pour désigner cette science.
En discutant des mécanismes des relations entre les organismes et l’environnement, Roulier s’est rapproché des principes classiques de Charles Darwin, qui peut à juste titre être considéré comme le prédécesseur de Darwin. L'écologie a été étudiée par le pédologue et géographe V.V. Dokuchaev (1846-1903), qui a montré la relation étroite entre les organismes vivants et non vivants.
la nature à l'aide de l'exemple de la formation des sols et de l'identification des zones naturelles. Vous pouvez également nommer d'autres scientifiques qui ont contribué à la création de l'écologie en tant que science - il s'agit de G.F. Morozov, V.I. Vernadsky, V.N. Sukachev et d'autres. Parmi les contemporains qui se sont consacrés et ont contribué au développement de l'écologie, des galaxies entières peuvent être nommées. , dont beaucoup sont auteurs de monographies, de manuels et de matériels pédagogiques. Il s'agit de D.N. Kashkarov, Ch. Elton, N.P. Naumov, S.S. Shvarts, M.S. Gilyarov, F. Clements, V. Lahrer, Y. Odum, Bigon, Dazho, Whittaker et bien d'autres.
3 billets. Écologie moderne : sujet, objet et finalité de la recherche. L’objectif de l’écologie moderne est la préservation et le développement des sous-systèmes humains, sociaux et naturels de la Terre. Le sujet de l'écologie est la structure des liens entre un organisme et l'environnement.
L'objet d'étude de l'écologie sont les écosystèmes.
4 billets. Systèmes et propriétés des systèmes. L'écologie en tant que science examine les systèmes – leurs liens et leurs membres, qui sont étroitement interconnectés et interdépendants. Un système est un ensemble d'éléments connectés et interagissant les uns avec les autres d'une certaine manière, c'est-à-dire n'importe quel objet
peut être représenté comme le résultat de l’interaction de ses éléments constitutifs et peut donc être considéré comme un système. Les parties d'un système sont appelées éléments du système, qui peuvent être physiques, chimiques, biologiques ou un mélange. La propriété universelle d’un écosystème est – émergence(de l'anglais émergents - émergence, apparence), l'émergence de nouvelles propriétés du système dans son ensemble, qui n'est pas une simple somme des propriétés qui composent ses parties ou éléments. Par exemple, un arbre, comme un peuplement clairsemé, ne constitue pas une forêt, puisqu'il ne crée pas d'environnement spécifique (couverture du sol, régime hydrologique, microclimat) et l'interconnexion de différents maillons caractéristiques d'une forêt. La sous-estimation de l’émergence conduit à des erreurs de calcul majeures dans l’intervention humaine sur la vie des écosystèmes. Par exemple, les champs agricoles (agrocénoses) ont un faible coefficient
l’émergence et se caractérisent donc par une faible capacité d’autorégulation et de durabilité. En eux, en raison de la pauvreté de la composition spécifique des organismes, les connexions sont extrêmement insignifiantes et il existe donc une forte probabilité
reproduction intensive de certaines espèces indésirables (mauvaises herbes, ravageurs). Une caractéristique distinctive de tout système est la présence d'une entrée et d'une sortie, et un certain changement dans la valeur d'entrée entraîne un certain changement dans la valeur de sortie.
Il existe généralement trois types de systèmes :
1) fermés, qui n'échangent pas avec les systèmes voisins
matière ou énergie;
2) fermés, qui échangent de l'énergie avec le système voisin, mais
pas une substance;
3) ouverts, qui échangent avec les systèmes et la matière voisins
et de l'énergie.
5. Systèmes. Caractéristiques caractéristiques. Le système a diverses propriétés (question n° 4), est divisé en 3 types (question n° 4) et contient différentes propriétés. communications (question n° 6), et il existe également des lois de comportement du système (question n° 7).
6 billets. COMMUNICATIONS DANS LES SYSTÈMES.Droit- il s'agit d'une connexion dans laquelle un élément (A) agit sur
l'autre (B) sans réponse (A → B). Un exemple est l’effet de la strate arborée d’une forêt sur une plante herbacée qui pousse accidentellement sous sa canopée. Ou l'effet du système solaire sur les processus terrestres. À inverse connexion, l’élément « B » répond à l’action de l’élément « A ». Les commentaires peuvent être positifs ou négatifs. Commentaires positifs conduit à une intensification du processus en un
direction. Exemple : engorgement d'une zone, par exemple, après un défrichement
Loi de comportement
Propriétés
ENTREE SORTIE forêt. L'enlèvement du couvert forestier et le compactage du sol entraînent généralement une accumulation d'eau à la surface du sol. Ceci, à son tour, permet aux plantes de s'installer ici - des accumulateurs d'humidité, par exemple les sphaignes, dont la teneur en eau est 25 à 30 fois supérieure à leur poids corporel. Le processus commence à fonctionner dans une direction : augmentation de l'humidité → épuisement de l'oxygène → ralentissement de la décomposition des résidus végétaux → accumulation de tourbe → augmentation supplémentaire de l'engorgement.
Commentaires négatifs agit de telle manière qu'en réponse à une augmentation de l'action de l'élément « A », la force d'action de l'élément « B » dans la direction opposée augmente. Cette connexion permet de maintenir le système dans un état d'équilibre dynamique stable, appelé homéostasie ( homois est le même, statos-state), c'est-à-dire le principe de l'équilibre. L'homéostasie est un mécanisme par lequel un organisme vivant, contrecarrant les influences extérieures, maintient les paramètres de son environnement interne à un niveau si constant qui assure son fonctionnement normal (tension artérielle, pouls, concentration de sels dans le corps, température, etc.) . Si le fonctionnement de ce mécanisme est perturbé, l'inconfort qui en résulte dans le corps peut entraîner sa mort.
7 billets.Lois du comportement du système
Ainsi, selon la loi de l'équilibre dynamique interne, la matière, l'énergie, l'information et la qualité de la biosphère dans son ensemble sont interconnectées et tout changement dans l'un de ces indicateurs entraîne un changement dans tous les autres indicateurs. Ceux. entre en vigueur Principe du Chatelier-Brown: lorsqu'une influence extérieure fait sortir le système d'un état d'équilibre stable, cet équilibre se déplace dans le sens dans lequel l'effet de l'influence extérieure est affaibli. Conformément au principe ci-dessus, ces changements se produisent dans une direction qui garantit la préservation de la somme totale des qualités matérielles-énergétiques et dynamiques des systèmes, c'est-à-dire sa stabilité. Les écosystèmes résistent ainsi aux impacts qui perturbent leur stabilité. Mais si la charge anthropique dépasse la capacité de la nature à s’auto-purifier et à s’auto-guérir, le principe de Le Chatelier-Brown cessera de s’appliquer. Et cela peut alors conduire à la destruction complète de l'écosystème correspondant ou de la biosphère dans son ensemble.
8-Billet. Caractéristique (des écosystèmes) Un écosystème est un complexe unique naturel ou naturel-anthropique qui agit comme un tout fonctionnel et est formé d'organismes vivants et d'habitats.
Tout écosystème se compose de deux blocs. L'un d'eux est représenté par un complexe d'organismes vivants interconnectés - une biocénose, et le second par des facteurs environnementaux - un biotope ou un écotope. Dans ce cas, on peut écrire : écosystème = biocénose + biotope (écotope).
Le concept de base et l’unité taxonomique de base en écologie est l’écosystème.
Ce terme a été introduit dans la science en 1935 par le botaniste-écologiste anglais A. Tansley.
Un écosystème s'entend comme toute communauté d'êtres vivants et de leurs habitats, réunis en un seul ensemble fonctionnel.
Billet 9. Modèle de bloc de biogéocénose (selon Soukatchev)
Pour que les écosystèmes fonctionnent (existent) indéfiniment et comme un tout, ils doivent avoir les propriétés de liaison et de libération d'énergie, ainsi que la circulation des substances. L’écosystème doit en outre disposer de mécanismes permettant de résister aux influences extérieures (perturbations, interférences) et de les éteindre. Pour révéler ces mécanismes, nous nous familiariserons avec différents types de structures et autres caractéristiques (propriétés) des écosystèmes.
Modèle de bloc d’écosystème. Tout écosystème se compose de deux blocs. L'un d'eux est représenté par un complexe d'organismes vivants interconnectés - une biocénose, et le second - par des facteurs environnementaux - un biotope ou un écotope. Dans ce cas, on peut écrire : écosystème = biocénose + biotope (écotope). V.N. Sukachev a représenté le modèle de bloc au rang de biogéocénose sous la forme d'un diagramme sur la Fig. 2.
Cette figure permet de visualiser en quoi diffèrent les concepts d'« écosystème » et de « biogéocénose », auxquels nous avons prêté attention dans la section « Concepts de base... ». La biogéocénose, selon V.N. Sukachev, comprend tous les blocs et liens nommés. Ce concept est généralement utilisé en relation avec les systèmes fonciers. Dans les biogéocénoses, la présence d'une communauté végétale (phytocénose) comme maillon principal est obligatoire. Des exemples de biogéocénoses sont des zones homogènes de forêt, de prairies, de steppes, de marécages, etc.
Les écosystèmes peuvent ne pas avoir de lien avec les plantes. Un tel exemple est celui des systèmes formés à partir de résidus organiques en décomposition, d'arbres en décomposition dans la forêt, de cadavres d'animaux, etc. Dans ceux-ci, la présence de zoocénose et de microbiocénose ou uniquement de microbiocénose, capable d'effectuer la circulation des substances, est suffisante.
Ainsi, chaque biogéocénose peut être appelée un écosystème, mais tous les écosystèmes n'appartiennent pas au rang de biogéocénose.
Pour lever les ambiguïtés terminologiques, le co-auteur de V. N. Sukachev sur la formation de la science de la biogéocénologie - le professeur V. N. Dylis - a défini au sens figuré la biogéocénose comme un écosystème, mais uniquement dans le cadre de la phytocénose.
Les biogéocénoses et les écosystèmes peuvent également différer en termes de facteur temps (durée d'existence). Toute biogéocénose est potentiellement immortelle, car elle est constamment reconstituée en énergie grâce à l'activité des organismes photo- ou chimiosynthétiques végétaux. Dans le même temps, les écosystèmes sans lien végétal mettent fin à leur existence simultanément à la libération de toute l'énergie qu'ils contiennent lors de la décomposition du substrat. Il faut cependant garder à l’esprit qu’à l’heure actuelle, les termes « écosystème » et « biogéocénose » sont souvent considérés comme synonymes.
10-TICKET. Classification selon Odum (écosystèmes).
L’énergie étant le principal moteur de tous les écosystèmes, le principe énergétique constitue la base de leur classification. Selon Yu. Odum (1989), on distingue quatre types d'écosystèmes :
Des écosystèmes naturels qui reçoivent uniquement de l'énergie solaire.
Écosystèmes naturels qui reçoivent l'énergie du Soleil et d'autres sources d'énergie naturelles. En plus du Soleil, ils utilisent l’énergie du vent, de la pluie, des marées, des vagues et des courants. Les estuaires sont un exemple d’un tel écosystème.
Écosystèmes qui reçoivent de l'énergie du Soleil, ainsi que de l'homme.
Par exemple, les écosystèmes terrestres et aquatiques, à propos desquels Y. Odum écrit que le pain, le riz, le maïs, les pommes de terre sont en partie fabriqués à partir de pétrole (Odum, 1989).
Les écosystèmes artificiels existent grâce à l'énergie du Soleil. Il s’agit d’un écosystème urbain industriel.
Les écosystèmes peuvent être divisés en écosystèmes terrestres et aquatiques, ou en écosystèmes dont les chaînes alimentaires commencent par les producteurs, et en écosystèmes dont les chaînes alimentaires commencent par les organismes détritivores.
11-ticket. Propriétés et types (écosystèmes) :
Propriétés:
Contribuer à la circulation des substances dans la nature ;
Contrecarrer les influences extérieures ;
Produire des produits biologiques.
Les écosystèmes aquatiques sont des rivières, des lacs, des étangs, des marécages - des écosystèmes d'eau douce, ainsi que des mers et des océans - des masses d'eau salée.
Les écosystèmes terrestres sont la toundra, la taïga, la forêt, la forêt-steppe, la steppe, le semi-désert, le désert et les montagnes.
Billet de 12. Écosystème et biogéocénose. Points communs et différences
Le terme « biogéocénose », introduit par l'académicien V.N., a une signification similaire. Soukatchev.
Un concept proche dans sa signification est celui d'un écosystème - un système constitué de communautés interconnectées d'organismes de différentes espèces et de leur habitat. L'écosystème est un concept plus large qui fait référence à un tel système. La biogéocénose, à son tour, est une classe d'écosystèmes, un écosystème qui occupe une certaine superficie de terre et comprend les principales composantes de l'environnement - sol, sous-sol, végétation, couche souterraine de l'atmosphère. Les écosystèmes aquatiques et la plupart des écosystèmes artificiels ne sont pas des biogéocénoses. Ainsi, toute biogéocénose est un écosystème, mais tous les écosystèmes ne sont pas une biogéocénose. Pour caractériser la biogéocénose, deux notions similaires sont utilisées : biotope et écotope (facteurs de nature inanimée : climat, sol). Un biotope est un ensemble de facteurs abiotiques au sein du territoire occupé par une biogéocénose. Un écotope est un biotope influencé par des organismes provenant d’autres biogéocénoses. En termes de contenu, le terme écologique « biogéocénose » est identique à la terminologie physico-géographique.
Les biogéocénoses et les écosystèmes peuvent également différer en termes de facteur temps (durée d'existence). Toute biogéocénose est potentiellement immortelle, car elle est constamment reconstituée en énergie grâce à l'activité des organismes photo- ou chimiosynthétiques végétaux. Dans le même temps, les écosystèmes sans lien végétal mettent fin à leur existence simultanément à la libération de toute l'énergie qu'ils contiennent lors de la décomposition du substrat. Il faut cependant garder à l’esprit qu’à l’heure actuelle, les termes « écosystème » et « biogéocénose » sont souvent considérés comme synonymes.
13. Facteurs environnementaux. Classification
14-ticket.Adaptation.Types et exemples L'adaptation est l'adaptation de la structure, des fonctions des organes et du corps dans son ensemble, ainsi que de la population d'êtres vivants, aux changements environnementaux. Il existe une adaptation génotypique et phénotypique. La première repose sur les mécanismes de mutations, de variabilité et de sélection naturelle. Ils ont provoqué la formation d’espèces animales et végétales modernes. L'adaptation phénotypique est un processus qui se produit au cours de la vie d'un individu. En conséquence, le corps acquiert une résistance à tout facteur environnemental. Cela lui permet d'exister dans des conditions très différentes de la normale. En physiologie et en médecine, il s'agit également du processus de maintien de l'état fonctionnel normal des systèmes homéostatiques, qui assurent le développement et la préservation des performances humaines normales et de l'activité vitale dans des conditions extrêmes. Il existe également des adaptations complexes et croisées. Des adaptations complexes surviennent dans des conditions naturelles, par exemple aux conditions de certaines zones climatiques, lorsque le corps humain est influencé par un complexe de facteurs pathogènes (au Nord, basse température, basse pression atmosphérique, changements d'heures de clarté, etc.) . Les adaptations croisées ou croisées sont des adaptations dans lesquelles le développement d'une résistance à un facteur augmente la résistance à un facteur concomitant. Il existe deux types de réactions adaptatives adaptatives. Le premier type est appelé passif. Ces réactions se manifestent au niveau des tissus cellulaires et consistent en la formation d'un certain degré de résistance ou de tolérance aux changements dans l'intensité de l'action de tout facteur environnemental pathogène, par exemple une basse pression atmosphérique. Cela vous permet de maintenir une activité physiologique normale du corps avec des fluctuations modérées de l'intensité de ce facteur. Le deuxième type d'appareil est actif. Ce type implique l'activation de mécanismes adaptatifs spécifiques. Dans ce dernier cas, l'adaptation se fait selon le type résistif. Ceux. en raison de la résistance active à l’influence. Si l'intensité de l'influence d'un facteur sur le corps s'écarte de la valeur optimale dans un sens ou dans l'autre, mais que les paramètres de l'homéostasie restent assez stables, alors ces zones de fluctuation sont appelées zones normales. Il existe deux zones similaires. L'un d'eux se situe dans la zone de manque d'intensité factorielle, l'autre dans la zone d'excès. Tout changement d’intensité des facteurs en dehors des zones normales entraîne une surcharge des mécanismes adaptatifs et une perturbation de l’homéostasie. On distingue donc les zones pessimum en dehors des zones normales.
Le processus d'adaptation comporte deux étapes : urgente et à long terme. La première, initiale, assure une adaptation imparfaite. Elle commence dès l'action du stimulus et s'effectue sur la base de mécanismes fonctionnels existants (par exemple, augmentation de la production de chaleur lors du refroidissement). La phase d'adaptation à long terme se développe progressivement, à la suite d'une exposition prolongée ou répétée à des facteurs environnementaux. Elle repose sur l’activation répétée de mécanismes d’adaptation urgents et l’accumulation progressive de changements structurels. Un exemple d’adaptation à long terme est la modification des mécanismes de génération et de transfert de chaleur dans les climats froids. La base phénotypique est un complexe de réarrangements morphophysiologiques successifs visant à maintenir la constance de l'environnement interne. Le maillon principal des mécanismes d'adaptation est le lien entre les fonctions physiologiques et l'appareil génétique des cellules. Sous l'influence de facteurs environnementaux extrêmes, la charge sur le système fonctionnel augmente. Cela conduit à une synthèse accrue d'acides nucléiques et de protéines dans les cellules des organes inclus dans le système. En conséquence, une trace structurelle d'adaptation se forme en eux. Les appareils de ces cellules sont activés et remplissent des fonctions de base : métabolisme énergétique, transport transmembranaire, signalisation. C'est cette trace structurelle qui est à la base de l'adaptation phénotypique à long terme.
Cependant, les mécanismes d'adaptation ne permettent de compenser les modifications des facteurs environnementaux que dans certaines limites et pendant un certain temps. À la suite de l'exposition à des facteurs corporels qui dépassent les capacités des mécanismes d'adaptation, une désadaptation se développe. Cela conduit à un dysfonctionnement des systèmes corporels. Par conséquent, il y a une transition d’une réaction adaptative à une réaction pathologique – une maladie. Un exemple de maladies de désadaptation sont les maladies cardiovasculaires chez les résidents non autochtones du Nord.
15 BILLETS.Activité biologique du corps. L'expression quantitative (dose) d'un facteur qui répond aux besoins de l'organisme et offre les conditions les plus favorables à sa vie est considérée comme optimale. A l'échelle des évolutions quantitatives du facteur, la plage de fluctuations correspondant aux conditions spécifiées constitue le. zone optimale. Des mécanismes adaptatifs spécifiques caractéristiques d'une espèce donnent à l'organisme la capacité de tolérer certains écarts par rapport aux valeurs optimales sans perturber les fonctions corporelles normales. Ces zones sont définies comme des zones de normes, telles que l'on en voit deux, respectivement, un écart par rapport à l'optimum dans le sens d'une expression insuffisante du facteur et dans le sens de son excès. Un déplacement supplémentaire vers une carence ou un excès d'un facteur réduit l'efficacité des mécanismes d'adaptation et, par conséquent, perturbe les fonctions vitales de l'organisme - cela peut se manifester sous la forme d'un ralentissement et d'un arrêt de la croissance, d'une perturbation du cycle de reproduction. , mue inappropriée, etc. Sur la courbe, cet état correspond à des zones de pessimum avec un déficit ou un excès extrême du facteur. La vie est impossible en dehors de ces zones.
Les espèces qui tolèrent de grands écarts du facteur par rapport aux valeurs optimales sont désignées par un terme contenant le nom du facteur avec le préfixe evry. Par exemple, les animaux et les plantes eurythermiques sont des organismes qui tolèrent de grandes variations de température et sont donc résistants à ce facteur.
Les espèces moins résistantes aux changements de facteur sont désignées par un terme avec la même racine, mais avec le préfixe steno (du grec - étroit). Ainsi, les organismes sténothermiques sont des espèces instables aux changements de température. Les espèces sténohalines sont principalement des organismes amphibies et d'eau douce qui ne peuvent tolérer de grands changements dans la salinité de l'eau. Pour le développement des plants de cocotiers, une température non inférieure à 26 ° C et non supérieure à 41 ° C est requise pour le mélèze de Sibérie, la moyenne. la température de la saison de croissance ne doit pas dépasser 16°C. Pour l'existence normale des animaux terrestres et des humains, des limites inférieures et supérieures de température, d'éclairage, de concentration d'oxygène dans l'air, de pression atmosphérique, etc. Par rapport à une personne, la notion de « minimum de subsistance » est appliquée, mais il n'existe pas de véritable notion de « maximum de subsistance » d'un point de vue environnemental, elle devrait aussi exister ;
16-TICKET Interrelations des organismes selon des « intérêts ». Les relations sont classées selon des « intérêts » sur la base desquels les organismes construisent leurs relations. Le type de connexions le plus courant repose sur les intérêts de la nutrition - alimentaire ou trophique, c'est-à-dire l'alimentation d'un organisme par un autre, les produits de sa vie ou des aliments similaires. Cela inclut la pollinisation des plantes par des insectes - entomophiles (rafflesia) ou des oiseaux, ornithophiles (colibri-orchidée). Sur la base des connexions trophiques, des chaînes alimentaires apparaissent - pâturages et détritus, lorsque certains organismes se nourrissent d'autres.
Le prochain type de connexions est phorique, qui se produit lorsque certains organismes participent à la distribution d'autres ou de leurs rudiments (graines, fruits, spores).
On distingue également le type de connexions d'usine ; il caractérise l'utilisation par certains organismes d'autres ou de leurs déchets ou pièces. Par exemple, l’utilisation de plantes, de plumes, de laine, de duvet pour construire des nids, des abris, etc.
17-BILLET. Organismes. Relations. Cette classification est basée sur le principe de l'influence que les organismes ont sur d'autres organismes dans le processus de contacts mutuels.
L'écologie est la science qui étudie la vie de divers organismes dans leur habitat naturel ou environnement. L'environnement est tout ce qui est vivant et non vivant autour de nous. Votre propre environnement est tout ce que vous voyez, et une grande partie de ce que vous ne voyez pas autour de vous (comme ce que vous respirez). Il reste fondamentalement inchangé, mais ses détails individuels changent constamment. Votre corps est, dans un certain sens, également un environnement pour des milliers de petites créatures – des bactéries qui vous aident à digérer les aliments. Votre corps est leur habitat naturel.
Caractéristiques générales de l'écologie en tant que branche de la biologie générale et des sciences complexes
Au stade actuel de développement de la civilisation, l'écologie est une discipline intégrée complexe fondée sur divers domaines de la connaissance humaine : biologie, chimie, physique, sociologie, protection de l'environnement, divers types de technologies, etc.
Le concept d'« écologie » a été introduit pour la première fois dans la science par le biologiste allemand E. Haeckel (1886). Ce concept était à l’origine purement biologique. Traduit littéralement, « écologie » signifie « la science du logement » et impliquait l'étude des relations entre divers organismes dans des conditions naturelles. Actuellement, ce concept est devenu très compliqué et différents scientifiques lui donnent des significations différentes. Examinons quelques-uns des concepts proposés.
1. Selon V. A. Radkevich : « L'écologie est une science qui étudie les modes de vie des organismes (sous toutes ses manifestations, à tous les niveaux d'intégration) dans leur habitat naturel, en tenant compte des changements introduits dans l'environnement par l'activité humaine. » Ce concept correspond à la science biologique et ne peut être considéré comme pleinement cohérent avec le domaine de la connaissance qu'étudie l'écologie.
2. Selon N.F. Reimers : « L'écologie (universelle, « grande ») est une direction scientifique qui considère un certain ensemble de phénomènes et d'objets naturels et en partie sociaux (pour l'homme) qui sont significatifs pour le membre central de l'analyse (sujet, objet vivant) du point de vue des intérêts (avec ou sans guillemets) de ce sujet central ou objet vivant. Ce concept est universel, mais il est difficile à percevoir et à reproduire. Il montre la diversité et la complexité des sciences de l’environnement au stade actuel.
Actuellement, l'écologie est divisée en plusieurs domaines et disciplines scientifiques. Examinons quelques-uns d'entre eux.
1. La bioécologie est une branche de la science biologique qui étudie les relations entre les organismes ; habitat et l’impact des activités humaines sur ces organismes et leur habitat.
2. Écologie des populations (écologie démographique) - une branche de l'écologie qui étudie les modèles de fonctionnement des populations d'organismes dans leur habitat.
3. Autécologie (autoécologie) - une branche de l'écologie qui étudie la relation d'un organisme (individu, espèce) avec l'environnement.
4. La synécologie est une branche de l'écologie qui étudie les relations des populations, des communautés et des écosystèmes avec l'environnement.
5. L'écologie humaine est une science complexe qui étudie les lois générales des relations entre la biosphère et l'anthroposystème, l'influence de l'environnement naturel (y compris le social) sur un individu et des groupes de personnes. C'est la définition la plus complète de l'écologie humaine ; elle peut être attribuée à la fois à l'écologie d'un individu et à l'écologie des populations humaines, en particulier à l'écologie de divers groupes ethniques (peuples, nationalités). L'écologie sociale joue un rôle majeur dans l'écologie humaine.
6. L'écologie sociale est un concept à valeurs multiples, dont l'un est le suivant : une section de l'écologie qui étudie les interactions et les relations de la société humaine avec l'environnement naturel, développant les fondements scientifiques d'une gestion rationnelle de l'environnement, impliquant la protection de la nature. et l'optimisation du cadre de vie humain.
Il existe également l'écologie appliquée, industrielle, chimique, oncologique (cancérigène), historique, évolutive, l'écologie des micro-organismes, des champignons, des animaux, des plantes, etc.
Tout ce qui précède montre que l'écologie est un complexe de disciplines scientifiques qui ont la nature comme objet d'étude, prenant en compte l'interrelation et l'interaction des composants individuels du monde vivant sous la forme d'individus, de populations, d'espèces individuelles, la relation de les écosystèmes, le rôle des individus et de l'humanité dans son ensemble, ainsi que les voies et moyens de gestion rationnelle de l'environnement, les mesures de protection de la nature.
Relations
L'écologie est l'étude de la manière dont les plantes et les animaux, y compris les humains, vivent ensemble et s'influencent mutuellement ainsi que sur leur environnement. Commençons par vous. Réfléchissez à la façon dont vous êtes connecté à l’environnement. Que manges-tu ? Où jetez-vous les déchets et les ordures ? Quelles plantes et animaux vivent près de chez vous. La façon dont vous impactez l’environnement a un impact sur vous et sur tous ceux qui vivent autour de vous. Les relations entre vous et eux forment un réseau complexe et étendu.
Habitat
L’environnement naturel d’un groupe de plantes et d’animaux est appelé habitat, et le groupe qui y vit est appelé communauté. Retournez la pierre et voyez ce qui vit sur le sol au-dessus. Les jolies petites communautés font toujours partie de grandes communautés. Ainsi, une pierre peut faire partie d'un ruisseau si elle repose sur sa rive, et le ruisseau peut faire partie de la forêt dans laquelle il coule. Chaque habitat principal abrite une variété de plantes et d'animaux. Essayez de trouver plusieurs types d’habitats différents autour de vous. Regardez autour de vous : vers le haut, vers le bas – dans toutes les directions. Mais n’oubliez pas que vous devez laisser la vie telle que vous l’avez trouvée.
État actuel des sciences de l'environnement
Le terme « écologie » a été utilisé pour la première fois en 1866 dans les travaux du biologiste allemand E. Haeckel « La morphologie générale des organismes ». Biologiste évolutionniste original, médecin, botaniste, zoologiste et morphologue, partisan et propagandiste des enseignements de Charles Darwin, il a non seulement introduit un nouveau terme dans l'usage scientifique, mais a également appliqué toute sa force et ses connaissances à la formation d'une nouvelle direction scientifique. . Le scientifique pensait que « l’écologie est la science de la relation des organismes avec l’environnement ». S'exprimant lors de l'ouverture de la faculté de philosophie de l'Université d'Iéna avec une conférence « La voie du développement et les tâches de la zoologie » en 1869, E. Haeckel a noté que l'écologie « examine l'attitude générale des animaux à l'égard de leur environnement organique et inorganique, leurs attitudes amicales et hostiles envers les autres animaux et plantes avec lesquels ils entrent en contact direct et indirect, ou, en un mot, toutes ces interactions complexes que Charles Darwin désignait conventionnellement comme la lutte pour l'existence. Par environnement, il entendait les conditions créées par la nature inorganique et organique. Haeckel a inclus les caractéristiques physiques et chimiques des habitats des organismes vivants comme conditions inorganiques : climat (chaleur, humidité, lumière), composition et sol, caractéristiques, ainsi que nourriture inorganique (minéraux et composés chimiques). Par conditions organiques, le scientifique entendait les relations entre les organismes existant au sein d’une même communauté ou niche écologique. Le nom de la science écologique vient de deux mots grecs : « ekoe » – maison, habitation, habitat et « logos » – mot, doctrine.
Il convient de noter que E. Haeckel et nombre de ses disciples ont utilisé le terme « écologie » non pas pour décrire les conditions environnementales changeantes et les relations entre les organismes et l'environnement qui évoluent au fil du temps, mais uniquement pour enregistrer les conditions et phénomènes environnementaux existants et inchangés. Comme le pensent S.V. Klubov et L.L. Prozorov (1993), le mécanisme physiologique des relations entre les organismes vivants a été effectivement étudié, leur relation avec l'environnement a été mise en évidence exclusivement dans le cadre de réactions physiologiques.
L'écologie a existé dans le cadre de la science biologique jusqu'au milieu du 20e siècle. L'accent y était mis sur l'étude de la matière vivante, les modèles de son fonctionnement en fonction de facteurs environnementaux.
À l’ère moderne, le paradigme écologique repose sur le concept d’écosystèmes. Comme on le sait, ce terme a été introduit dans la science par A. Tansley en 1935. Un écosystème désigne une unité fonctionnelle formée par un biotope, c'est-à-dire un ensemble de conditions abiotiques et les organismes qui l'habitent. L'écosystème est le principal objet d'étude de l'écologie générale. L'objet de ses connaissances porte non seulement sur les lois de formation de la structure, de fonctionnement, de développement et de mort des écosystèmes, mais aussi sur l'état de l'intégrité des systèmes, notamment leur stabilité, leur productivité, la circulation des substances et leur bilan énergétique.
Ainsi, dans le cadre des sciences biologiques, l'écologie générale a pris forme et a finalement émergé comme une science indépendante, qui repose sur l'étude des propriétés de l'ensemble, qui ne peuvent être réduites à une simple somme des propriétés de ses parties. Par conséquent, l'écologie dans le contenu biologique de ce terme implique la science des relations entre les organismes végétaux et animaux et les communautés qu'ils forment entre eux et avec l'environnement. Les objets de la bioécologie peuvent être des gènes, des cellules, des individus, des populations d'organismes, des espèces, des communautés, des écosystèmes et la biosphère dans son ensemble.
Les lois formulées par l’écologie générale sont largement utilisées dans les écologies dites privées. De la même manière qu’en biologie, des orientations taxonomiques uniques se développent en écologie générale. L'écologie des animaux et des plantes, l'écologie des représentants individuels de la flore et de la faune (algues, diatomées, certains genres d'algues), l'écologie des habitants de l'océan mondial, l'écologie des communautés de mers et de plans d'eau individuels, la l'écologie de certaines zones de plans d'eau, l'écologie des animaux et des plantes terrestres, l'écologie des communautés d'eau douce de rivières et de réservoirs individuels (lacs et réservoirs), l'écologie des habitants des montagnes et des collines, l'écologie des communautés d'unités paysagères individuelles, etc.
Selon le niveau d'organisation de la matière vivante des écosystèmes dans leur ensemble, l'écologie des individus (autoécologie), l'écologie des populations (démécologie), l'écologie des associations, l'écologie des biocénoses et l'écologie des communautés (synécologie) sont distingué.
Lorsqu'on considère les niveaux d'organisation de la matière vivante, de nombreux scientifiques pensent que ses rangs les plus bas - génome, cellule, tissu, organe - sont étudiés par les sciences purement biologiques - génétique moléculaire, cytologie, histologie, et les rangs les plus élevés - organisme (individu), espèces, population, association et biocénose - à la fois biologie, physiologie et écologie. Dans un cas seulement, la morphologie et la systématique des individus et des communautés qu'ils forment sont prises en compte, et dans l'autre, leurs relations entre eux et avec l'environnement.
À ce jour, la direction environnementale a couvert presque tous les domaines de connaissances scientifiques existants. Non seulement les sciences naturelles, mais aussi les sciences purement humaines, dans l'étude de leurs objets, ont commencé à utiliser largement la terminologie environnementale et, surtout, les méthodes de recherche. De nombreuses « écologies » ont émergé (géochimie environnementale, géophysique environnementale, science environnementale des sols, géoécologie, géologie environnementale, écologie physique et radiologique, écologie médicale et bien d’autres). A cet égard, une certaine structuration a été réalisée. Ainsi, dans ses travaux (1990-1994) N. F. Reimers a tenté de présenter la structure de l'écologie moderne.
La structure de la science écologique semble plus simple par rapport à d’autres positions méthodologiques. La structuration repose sur la division de l'écologie en quatre domaines à la fois plus grands et en même temps fondamentaux : la bioécologie, l'écologie humaine, la géoécologie et l'écologie appliquée. Tous ces domaines utilisent presque les mêmes méthodes et fondements méthodologiques d'une science écologique unifiée. Dans ce cas, nous pouvons parler d'écologie analytique avec ses divisions correspondantes en écologie physique, chimique, géologique, géographique, géochimique, radiologique et mathématique ou systémique.
Dans le cadre de la bioécologie, il existe deux domaines tout aussi importants et importants : l'endoécologie et l'exoécologie. Selon N.F. Reimers (1990), l'endoécologie comprend les écologies génétiques, moléculaires, morphologiques et physiologiques. L'exoécologie comprend les domaines suivants : l'autoécologie, ou l'écologie des individus et des organismes en tant que représentants d'une certaine espèce ; la démécologie, ou écologie de groupes individuels ; l'écologie des populations, qui étudie le comportement et les relations au sein d'une population particulière (écologie des espèces individuelles) ; la synécologie, ou écologie des communautés organiques ; l'écologie des biocénoses, qui considère les relations des communautés ou populations d'organismes qui composent la biocénose entre elles et avec l'environnement. Le rang le plus élevé de direction exoécologique est l'étude des écosystèmes, l'étude de la biosphère et de l'écologie globale. Ce dernier couvre tous les domaines d'existence des organismes vivants - de la couverture du sol à la troposphère incluse.
L'écologie humaine est un domaine indépendant de la recherche environnementale. En fait, si l'on respecte strictement les règles de la hiérarchie, cette orientation devrait faire partie intégrante de la bioécologie, notamment comme analogue de l'autoécologie dans le cadre de l'écologie animale. Cependant, étant donné le rôle énorme que joue l'humanité dans la vie de la biosphère moderne, cette direction est considérée comme indépendante. En écologie humaine, il convient de distinguer l'écologie évolutive de l'homme, l'archéoécologie, qui considère la relation de l'homme avec l'environnement depuis l'époque de la société primitive, l'écologie des groupes ethnosociaux, l'écologie sociale, la démographie environnementale, l'écologie des paysages culturels. et l'écologie médicale.
Au milieu du 20ème siècle. Dans le cadre des études approfondies en cours sur l'environnement humain et le monde organique, sont apparues des orientations scientifiques d'orientation écologique, étroitement liées aux sciences géographiques et géologiques. Leur objectif n'est pas d'étudier les organismes eux-mêmes, mais uniquement leur réaction aux conditions environnementales changeantes et de retracer l'impact inverse des activités de la société humaine et de la biosphère sur l'environnement. Ces études ont été regroupées dans le cadre de la géoécologie, à laquelle on a donné une orientation purement géographique. Cependant, il semble approprié de distinguer au moins quatre domaines indépendants au sein des écologies géologiques et géographiques : l'écologie du paysage, la géographie écologique, la géologie écologique et l'écologie spatiale (planétaire). Il convient de souligner en particulier que tous les scientifiques ne sont pas d’accord avec cette division.
Dans le cadre de l’écologie appliquée, comme son nom l’indique, sont considérées des problématiques environnementales multidimensionnelles liées à des problèmes purement pratiques. Elle comprend l'écologie commerciale, c'est-à-dire la recherche environnementale liée à l'extraction de certaines ressources biologiques (espèces animales de valeur ou bois), l'écologie agricole et l'écologie de l'ingénierie. La dernière branche de l’écologie présente de nombreux aspects. Les objets d'étude de l'écologie de l'ingénierie sont l'état des systèmes urbanisés, les agglomérations de villes et villages, les paysages culturels, les systèmes technologiques, l'état écologique des mégapoles, les cités scientifiques et les villes individuelles.
Le concept d'écologie des systèmes est né lors du développement intensif de la recherche expérimentale et théorique dans le domaine de l'écologie dans les années 20 et 30 du 20e siècle. Ces études ont montré la nécessité d'une approche intégrée de l'étude de la biocénose et du biotope. La nécessité d’une telle approche a été formulée pour la première fois par le géobotaniste anglais A. Tansley (1935), qui a introduit le terme « écosystème » dans l’écologie. La principale signification de l'approche écosystémique pour la théorie écologique réside dans la présence obligatoire de relations, d'interdépendance et de relations de cause à effet, c'est-à-dire l'unification de composants individuels en un tout fonctionnel.
Une certaine complétude logique de la notion d'écosystèmes s'exprime par le niveau quantitatif de leur étude. Un rôle exceptionnel dans l'étude des écosystèmes appartient au biologiste théoricien autrichien L. Bertalanffy (1901-1972). Il a développé une théorie générale qui permet de décrire des systèmes de différents types à l'aide d'outils mathématiques. La base du concept d’écosystème est l’axiome de l’intégrité du système.
Malgré toute l'exhaustivité et la profondeur de la rubrique de classification des études environnementales, qui incluent tous les aspects modernes de la vie de la société humaine, il n'existe pas de lien de connaissance aussi important que l'écologie historique. En effet, lorsqu'il étudie l'état actuel de la situation environnementale, le chercheur, afin de déterminer les schémas de développement et de prévoir les conditions environnementales à l'échelle mondiale ou régionale, doit comparer les situations environnementales existantes avec l'état de l'environnement de l'histoire et passé géologique. Ces informations sont concentrées dans l'écologie historique, qui, dans le cadre de la géologie environnementale, permet, par des méthodes géologiques et paléogéographiques, de déterminer les conditions physiques et géographiques du passé géologique et historique et de retracer leur évolution et leurs changements jusqu'au époque moderne.
Depuis les recherches d’E. Haeckel, les termes « écologie » et « science écologique » sont devenus largement utilisés dans la recherche scientifique. Dans la seconde moitié du 20e siècle. l'écologie était divisée en deux directions : purement biologique (écologie générale et systémique) et géologique-géographique (géoécologie et géologie environnementale).
Science écologique du sol
La science écologique du sol est née dans les années 20 du 20e siècle. Dans certains travaux, les pédologues ont commencé à utiliser les termes « écologie des sols » et « pédoécologie ». Cependant, l'essence de ces termes, ainsi que l'orientation principale de la recherche environnementale en science du sol, n'ont été révélées qu'au cours des dernières décennies. G.V. Dobrovolsky et E.D. Nikitin (1990) ont introduit les concepts de « science écologique du sol » et de « fonctions écologiques des grandes géosphères » dans la littérature scientifique. Les auteurs interprètent cette dernière orientation en relation avec les sols et la considèrent comme une doctrine des fonctions écologiques des sols. Cela fait référence au rôle et à l’importance de la couverture du sol et des processus pédologiques dans l’émergence, le maintien et l’évolution des écosystèmes et de la biosphère. Compte tenu du rôle et des fonctions écologiques des sols, les auteurs considèrent qu'il est logique et nécessaire d'identifier et de caractériser les fonctions écologiques d'autres coquilles, ainsi que de la biosphère dans son ensemble. Cela permettra de considérer l'unité de l'environnement humain et de tous les biotes existants, pour mieux comprendre le caractère inséparable et indispensable des composants individuels de la biosphère. Tout au long de l’histoire géologique de la Terre, les destins de ces composants ont été étroitement liés. Ils se pénètrent et interagissent à travers des cycles de matière et d’énergie, ce qui détermine leur développement.
Des aspects appliqués de la science écologique du sol sont également développés, principalement liés à la protection et au contrôle de l'état de la couverture du sol. Les auteurs de travaux dans ce sens s'efforcent de montrer les principes de préservation et de création de propriétés du sol qui déterminent leur fertilité élevée, durable et de haute qualité, sans causer de dommages aux composants associés de la biosphère (G.V. Dobrovolsky, N.N. Grishina, 1985).
Actuellement, certains établissements d'enseignement supérieur dispensent des cours spéciaux « Ecologie des sols » ou « Science écologique des sols ». Dans ce cas, nous parlons de science, qui examine les modèles de relations fonctionnelles entre le sol et l’environnement. D'un point de vue écologique, les processus de formation du sol, les processus d'accumulation de matière végétale et de formation d'humus sont étudiés. Cependant, les sols sont considérés comme le « centre du géosystème ». L'importance appliquée de la science écologique du sol se résume au développement de mesures pour l'utilisation rationnelle des ressources terrestres.
Étang qui coule
Un étang est un exemple d’habitat plus grand, idéal pour observer un écosystème. Il abrite une grande communauté de plantes et d’animaux différents. L'étang, ses communautés et la nature inanimée qui l'entoure forment ce qu'on appelle le système écologique. Les profondeurs d'un étang constituent un environnement propice à l'étude des communautés de ses habitants. Déplacez le filet avec précaution dans différentes parties de l'étang. Notez tout ce qui se retrouve sur le net lorsque vous le supprimez. Mettez les trouvailles les plus intéressantes dans un bocal pour les étudier plus en détail. Utilisez n'importe quel manuel décrivant la vie des habitants de l'étang pour déterminer les noms des organismes que vous trouvez. Et lorsque vous aurez terminé les expériences, n'oubliez pas de relâcher les créatures vivantes dans l'étang. Vous pouvez acheter un filet ou le fabriquer vous-même. Prenez un morceau de fil épais et pliez-le en un anneau, puis collez les extrémités dans l'un des bords d'un long bâton de bambou. Couvrez ensuite l'anneau métallique avec un bas en nylon et nouez-le en bas avec un nœud. De nos jours, les étangs sont beaucoup moins courants qu’il y a quarante ans. Beaucoup d’entre eux sont devenus superficiels et envahis par la végétation. Cela a eu des conséquences néfastes sur la vie des habitants des étangs : seuls quelques-uns d'entre eux ont réussi à survivre. Lorsque l'étang s'assèche, ses derniers habitants meurent également.
Fabriquez vous-même un étang
En creusant un étang, vous pouvez vous créer un coin de nature sauvage. Cela attirera de nombreuses espèces d'animaux et ne deviendra pas un fardeau pour vous. Cependant, l’étang devra être constamment maintenu en bon état. Il faudra beaucoup de temps et d'efforts pour le créer, mais une fois que divers animaux y vivent, vous pouvez les étudier à tout moment. Un tube fait maison pour les observations sous-marines vous permettra de mieux connaître la vie des habitants de l'étang. Coupez soigneusement le goulot et le fond de la bouteille en plastique. Placez un sac en plastique transparent sur une extrémité et fixez-le autour du cou avec un élastique. Désormais à travers ce tube vous pourrez observer la vie des habitants de l'étang. Pour des raisons de sécurité, il est préférable de recouvrir le bord libre du tube avec du ruban adhésif.
