Экологизация  естествознания

Экология  (от греч. ôikos – дом, жилище, местопребывание и …логия) – наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Термин «экология» предложил в 1866 Эрист Геккель (Haeckel, 1834-1919, немецкий биолог-эволюционист). С середины прошлого века (20 века) в связи с усилением воздействия человека на природу экология приобрела особое значение как основа рационального природопользования и охраны живых организмов, термин приобрел широкий смысл. Происходит экологизация науки. Экологические проблемы вызвали появление общественно-политических движений, например, «Зеленые».

Экологические проблемы приобрели глобальный характер. К концу 20 века масса всех искусственно созданных человеком предметов и живых организмов  (техномасса) превысила естественную биомассу. Человеческая деятельность способна изменить динамическое равновесие в Природе и поставить проблему выживания. Человечеству грозит судьба динозавров, с разницей в том, что точно неизвестна  причина их гибели.

Основные понятия экологии: популяция, сообщество, местообитание, экологическая ниша, экосистема.

Системное понимание окружающей среды, выработав новые теоретические подходы и методологические ориентации у представителей различных наук, сформировало новое экологическое мышление. Анализируется природная среда как сложная система, различные компоненты которой находятся в динамическом равновесии. Биосфера Земли рассматривается как экологическая ниша человечества, связывается окружающая среда и деятельность человека в единой системе «природа-общество». Раскрывается воздействие человека на равновесие природных экосистем, ставится вопрос об управлении и рациональном взаимоотношении человека и природы.

В экологической экономике учитываются расходы не только на освоение природы, но и на охрану и восстановление экосферы, учитываются не только прибыльность и производительность, но и экологическое обоснование технических нововведений, экологический контроль над планированием природопользования.

В наше время переплетаются политические, социальные и экологические проблемы. Можно говорить об экологическом соперничестве между странами и даже о войнах (холодных и горячих), обусловленных экологическими причинами. Одна цивилизация может использовать другую для корыстных с экологической точки зрения целей: ресурсы, территории для захоронения радиоактивных и прочих отходов.

Задача экологии, как любой другой науки, - поиск законов в данной области. Исторически первым для экологии был открыт закон, устанавливающий зависимость живых систем от факторов, ограничивающих их развитие (лимитирующих факторов).

В 1840 Юстус Либих (немецкий химик, один из создателей агрохимии, иностранный член-корреспондент Петербургской АН 1830) установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, а теми, которых нужно немного, но которых мало в почве. «Веществом, находящемся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». В последствии к питательным веществам добавили температуру. Лимитирующие жизненно важные элемента – микроэлементы: железо, медь, цинк, бор, . . . (действуют как катализаторы). Макроэлементы (фосфор, калий, . . ) требуются организму в сравнительно больших количествах.

В самой экологии закон минимума обобщен и сформулирован как закон толерантности: отсутствие или невозможность развитие экосистемы определяется не только недостатком, но и избытком факторов.

Толерантность (от лат. tolerantia – терпение). 1) Способность организма переносит неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

 2) Терпимость к чужим мнениям, верованиям, поведению.

Слишком много хорошего тоже плохо. Сформулировано ряд положений, дополняющих этот закон:

- организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого;

- организмы с широким диапазоном толерантности ко всем факторам обычно наиболее широко распространены;

- период размножения обычно критический, в этот период многие факторы среды часто оказываются лимитирующими.

Наиболее важные факторы на суше: свет, температура и вода (осадки); на море: свет, температура и соленость. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласовано.

Загрязнение природной среды в современных условиях происходит в результате внесения в среду веществ, которых в ней либо не было, либо существующих в биосфере, но вносимых в чрезмерно больших количествах.

Загрязнение увеличивается как в результате роста населения и его потребностей, так и в результате использования новых технологий, обслуживающих эти потребности.

Закон конкурентного исключения: Два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго. Важное для победы – скорость роста популяции. Неспособность вида к конкуренции ведет к его оттеснению и необходимости приспособления к более трудным условиям и факторам.

Достижением экологии стало открытие, что развиваются не только организмы и виды, но и экосистемы. Развитие экосистем аналогично развитию отдельного организма и сходно с развитием биосферы в целом. Стадии существования системы: стадия роста, стадия стабилизации и стадия деградации системы.

Развитие экосистем идет в направлении повышения устойчивости, достигаемой за счет увеличения разнообразия. Ранее считали, что эволюция ведет к замене одних менее сложных видов другими. Менее сложные виды, дав дорогу более сложным, становятся не нужны. Экология разрушала этот миф и показала опасность уменьшения разнообразия.

В зрелой стадии увеличивается регулирование по типу обратной связи, которая направлена на поддержание стабильности системы. В зрелой стадии высокая продуктивность дает низкую надежность. «Оптимальная эффективность всегда меньше максимальной».

Стратегия экосистем – «наибольшая защита (стабильность)», стратегия человека – «максимум продукции».

Экосистемы стремятся развиваться в направлении достижения максимальной стабильности. Для достижения высокой стабильности природным системам необходима низкая эффективность. Обращая развитие экосистемы вспять (к максимальной эффективности) и приводя их тем самым в неустойчивое состояние, человек вынужден повышать затраты на поддержание стабильного состояния экосистемы. Эти затраты могут превысить выгоду, полученную при переводе экосистемы в нестабильное состояние.

Любое повышение человеком эффективности экосистемы приводит к повышению затрат на ее поддержание до тех пор, когда дальнейшее повышение эффективности невыгодно из-за слишком большого роста затрат. Необходимо определить и поддерживать оптимальный режим, оптимальный вариант.

Практика природопреобразовательной деятельности человека показала, что современный человек может воздействовать на свое развитие как генетическим путем, так и экологическим через изменение природной среды. Критерий принятия оптимального решения – сохранение и развитие биосферы и человеческого рода. Человек может разрушить стабильность экосистемы, если не будет интегрироваться в ней.

Преобразующие Природу технологии видоизменяют естественные процессы в соответствии с потребностями человека. Экологизация  естествознания – понимается как применение новых естественнонаучных знаний, в первую очередь, должно удовлетворять критериям ответственности за состояние биосферы Земли и будущее человечества.

Решение вопросов экологии на основе современного естествознания возможно. Мировое сообщество успешно решает, например, проблему защиты от разрушения озонового слоя атмосферы. Озоновый слой находится в стратосфере на высоте 10-50 км над уровнем моря и защищает все живое на Земле от опасной коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца.

Экология - отрасль науки, изучающая отношение между человеческим сообществом и географически-пространственной, социальной и культурной средой, прямое и побочное влияние производственной деятельности на состав и свойства окружающей среды, на физическое и психологическое здоровье человека и на генофонд человеческой популяции.