Связь экологии с другими науками

Поскольку почти  все организмы, населяющие какую-либо конкретную территорию, связаны между  собой прямыми и косвенными взаимоотношениями, то конструкции их сообществ крайне сложны. Соединение чрезвычайной сложности объектов с многогранным физическим окружением их превращает экологию в науку, охватывающую необыкновенно широкий круг вопросов. Нет другой такой дисциплины, которая искала бы объяснения для столь разнообразных явлений и на столь большом числе различных уровней организации. Поэтому экология вобрала в себя элементы многих других наук. Здесь можно найти методы и приемы физики, химии, математики и оперирования с вычислительной техникой, географии, климатологии, геологии, океанографии, экономики, социологии и психологии.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Вводная глава Что такое экология?

1. Необходимость появления науки и ее лидеры в разное время

2. Предмет и методы экологии

3. Связь экологии с другими  науками

4. Область экологии — охрана  природы

Глава I Факторы  и ресурсы среды

1. Классификация факторов

2. Действие физических и биотических  факторов

3. Классификация ресурсов

4. Описание основных ресурсов

Глава II Экология особи (аутэкология)

1. Приспособление организмов к  условиям среды

2. Некоторые экологические закономерности

3. Закономерности биологических  ритмов

Глава III Основы учения о популяции

1. Популяционная экология, характеристики популяций

2. Закономерности в обеспеченности  ресурсами

3. Учение об экологической нише

4. Перекрывание ниш и смещение  признаков

5. Динамика численности популяций

Глава IV Биоценозы, экосистемы, биосфера

1. Экология сообществ (биоценология)

2. Эволюция сообществ (учение  о сукцессии)

3. Некоторые проблемы биоценологии

4. Биосфера Земли

Глава V Экосистемы урбанизированных ландшафтов

1. Разнообразие населения разнообразие  биоценозов

2. Экология городской фауны и  формирование сообществ

Глава VI Биоценотические  закономерности эволюции городов

1. Особенности городских экосистем

2. Колонизация городов организмами из окрестных биоценозов

3. Проявление экологических закономерностей  в эволюции городов

4. Стратегия охраны природы

Глава VII Законы экологии и деятельности человека

1. Поле сельскохозяйственных культур  с точки зрения эколога

2. Смягчение экологических последствий  введения монокультуры

3. Глобальные воздействия человека  на природу

4. Изменять или сохранять природу

Глава VIII Природоохранное  законодательство России

1. Российский Закон об охране  окружающей среды

Приложение

Хартия экологических прав и обязанностей  отдельных лиц, групп и организаций

Краткий словарь терминов

Рекомендуемая литература

Однако корни экологии лежат в русле биологических  наук, и возникла она и развивалась, как и многие из них, в недрах естественной истории. Отсюда и многочисленные связи  экологии с другими биологическими науками — генетикой, морфологией, физиологией и с эволюционным учением. А вот разделение самой экологии по объектам исследований не всегда удачно. Это касается разделения на экологию животных и экологию растений.

Ведь животные и растения неизбежно составляют части одной  и той же экосистемы и тесно  взаимосвязаны. В последнее время  взаимодействие животных и растений стало объектом серьезных теоретических  и полевых исследований.

Другая перспективная  область современной экологии находится  на стыке популяционной генетики и популяционной экологии. По мере того как принципы и теории каждой из этих дисциплин постепенно сливаются, возникает множество новых подходов к изучению популяций.

Таким образом, различные  науки привлекаются для чисто  экологических исследований. Из-за этого рамки науки сильно расширяются. Но совершенно очевидно, что ни один эколог не может быть квалифицированным специалистом во всех разделах этой всеобъемлющей науки. Поэтому существует множество различных специалистов-экологов, перед которыми открыты широкие перспективы изучения разнообразных закономерностей и объектов. Это часто заставляет эколога далеко уходить в недра другой науки, и бывает невозможно сразу определить, эколог ли это. Такая ситуация неминуемо ставит вопрос — в чем специфика работы эколога? Как отличить эколога от зоолога, ботаника или физиолога? Способ отличить очень прост: нужно отвлечься от объекта исследований. 

2. Специфика экологического  исследования

Мы ведь помним, что все  особенности вида (систематические, морфологические, физиологические, его  наследственность и изменчивость, его  географическое распространение и  поведение), все создается в процессе борьбы за существование и адаптации  к местным условиям. Здесь нужно  вернуться к словам Э. Геккеля, призывавшего экологов исследовать «все те запутанные взаимоотношения, которые Дарвин условно обозначил как борьбу за существование». То есть, изучая вид, эколог неизбежно соприкасается с другими биологическими специальностями, не теряя при этом своей научной специфики. В чем же она? А в том, что он всегда изучает влияние на объект природных факторов (объект может быть любым — зоологическим, ботаническим, микробиологическим и пр.). Например, в данном месте работают три специалиста — зоолог, физиолог и эколог. Заняты они, на первый взгляд, одним и тем же — изучают зверей. Однако зоолог изучает фауну, живущую в данном районе, физиолог — процессы, которые происходят в организмах этих животных (водно-солевой обмен, пищеварение, высшую нервную деятельность или еще что-нибудь). Эколог же исследует взаимоотношение этих зверей со средой их обитания и между собой. Итак, всегда нужно помнить, что если исследуются воздействия среды на организм или организма на среду его обитания, то это работа экологическая.

Эколог  и физиолог

Для правильного подхода  к явлениям природы, для выбора правильного  пути и метода работы необходимо ясно представлять себе границы биологических  наук и особенности экологических  исследований.

Так, эколог довольно часто  вынужден обращаться к помощи физиолога, использовать для своих целей  методики этой науки. Однако между экологией  и физиологией существует кардинальное различие. Его нужно понять для  уяснения того, что такое экология. В чем же разница? Как не спутать  эколога, использующего физиологические  методы, и физиолога, который использует в своих исследованиях те же методы? Попробуем разобраться. Физиолог, изучая функции органов, исследует реакции  организма на те или иные стимулы и воздействия. Кажется, подход экологический? Между тем, его интересует физиологический механизм — природа реакций и законы самого протекания процессов. Эколог те же реакции исследует как приспособления к определенным условиям местообитания. Даже когда эколог изучает какую-либо часть организма, то делается это для определения характера ее приспособления к окружающей среде.

Кроме того, различия между экологией и физиологией  заключены еще и в особенностях метода. В экологическом эксперименте рассматривается поведение организма  как целого, а не процессы в органах. В физиологическом же во главу угла становятся как раз процессы в органах. Можно сказать, что экология изучает явления в условиях природных (или приближенных к ним), а физиология — в искусственно создаваемых, причем часто в экстремальных, редко случающихся в природной обстановке. Ведь физиолога интересует не жизнь вида или популяции, а процессы, происходящие в организмах особей. Простой пример — изучение спячки животных. Эта тема может быть чисто физиологической, если изучается изменение различных функций у спящего животного: дыхание, деятельность сердца, водно-солевой обмен. Та же спячка — тема экологическая, когда она рассматривается как момент истории жизни вида или популяции. Могут исследоваться те же физиологические функции, но в определенной природной обстановке. Например, изучается зависимость времени наступления спячки от изменений климата. Рассматривается приспособительный характер этого анабиотического состояния, ведущего к сохранению вида в этой природной зоне. То есть этот процесс исследуется обязательно в связи с природными условиями (теплая зима, недостаточный объем запасов, весенние заморозки, спячка одиночного животного или в группе и пр.).

Эколог  и морфолог

Другой пример — различия между экологическим  и морфологическим исследованием. Связь этих наук очень глубока, хотя каждая из них имеет свои методы и свои задачи. Задачей морфологии является познание законов строения организмов, законов формы. Сюда входят — гомология и аналогия органов, корреляция их, законы роста и формирования органов. Но на организм и его органы можно взглянуть и с другой стороны. Например, как на отражение воздействия на организм его среды обитания. Тогда морфологическими методами мы станем решать уже экологические задачи. Они заключаются в исследовании того, как благодаря морфологическим преобразованиям организм приспосабливается к условиям существования в данной среде.

Эколог  и этолог

Экологию часто смешивают  с этологией. Обычно это случается  по простому созвучию названий. Может  это произойти и при рассмотрении самого предмета изучения, главным  образом потому, что поведение  животных (объект этологии) может проявляться  только в определенной среде и  по отношению 
к ней. Рассмотрим пример, который показывает различия между этими научными направлениями. Общественная жизнь термитов в термитнике может быть областью исследований этолога. Он рассматривает взаимоотношения между насекомыми: кормовые контакты, демонстрации, сигнализацию (язык) особей, строительные стереотипы и прочие особенности поведения. Все это и есть цель его исследований. Между тем, термитник является совершенно особенной средой обитания. В нем собственный климат, запасы корма. Все это привлекает сюда других животных. С ними термиты либо борются, либо живут дружно, а иногда и вовсе не замечают приживальщиков. Изучением среды в термитнике, ответами термитов на ее изменение, взаимоотношениями с другими обитателями этого сложного «дома» и занят эколог. Стереотип поведения термита изучает этолог, а изменения, происходящие в нем под влиянием изменений условии среды, — это уже сфера изучения эколога.

Таким образом, рассмотрев примеры отношения экологии с  другими науками, мы видим, что, хотя между экологией и ими существуют тесные связи и взаимное проникновение  в некоторых вопросах, тем не менее границы каждой науки хорошо очерчены. Поэтому споров о компетенции эколога обычно не возникает. При глубоком взаимопроникновении наук и плохо очерченной границе между объектами исследований дают двойные названия: экологическая физиология, экологическая морфология и т. д. Все это еще раз подтверждает, что экология, как самостоятельная наука, имеет свой объект изучения, свои задачи и свои методы. 

1. В чем большая  сложность экологического исследования  в сравнении с ботаническим или зоологическим?

2. Зачем необходимо привлечение методов других наук к экологическому исследованию?

3. В чем специфика экологического исследования?

4. Чем эколог, использующий физиологические методы, отличается от физиолога, работающего теми же методами?

5. Что вы знаете о содружестве экологии и морфологии?

6. Чем отличается экология от этологии?