Разделы и тематика экологии

Для того чтобы более точно определить область компетенции экологии, рассмотрим спектр уровней организации живой материи: молекулярный -> клеточный -> уровень тканей и органов -» организменный —» популяционно-видовой -> уровень экосистемы -> биосфера.
Организация живой материи включает три блока, которые соответствуют трем основным уровням: ниже организменного, организменный и выше организменного. Первый объединяет молекулярную, клеточную и органную системы организации, второй соответствует организменной системе, а третий включает популяционно-видовую систему, экологическую систему и биосферу. Специфика проявления общих принципов биологической организации на четырех важнейших уровнях показана в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Специфика проявления общих принципов биологической организации на разных уровнях.
Основная область компетенции экологии — уровень экосистем, но она простирается и на последующий уровень, и на два предыдущих. Проанализируем каждый уровень отдельно.

Наименее понятен людям, далеким от биологии, популяционно-видовой уровень. Остановимся кратко на концепции вида. В 1809 г., т.е. за полвека до знаменитой публикации работы Ч.Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятных пород в борьбе за жизнь», Ж. Б.Ламарк — наиболее яркий эволюционист XIX в. — издает свой труд «Философия зоологии», в котором для объяснения принципа построения системы животных выдвигает следующие тезисы:
1. Виды изменяются, хотя и крайне медленно.
2. Виды связаны незаметными переходами так, что границы вида расплываются. Иными словами, виды реально не существуют: понятие «вид» привносится человеком для удобства классификации. Мы упомянули точку зрения Ж.Б.Ламарка, чтобы с большей силой подчеркнуть, что вид реален, так как ему свойствен целый ряд объективных черт. Рассмотрим семь из них:
1. Специфический тип организации: совокупность характерных признаков, позволяющих отличить особей данного вида от особей другого.
2. Географическая определенность: особи вида существуют в каком-то конкретном месте на земном шаре; ареал — район обитания особей данного вида.
3. Экологическая определенность: особи вида живут в определенном диапазоне физических факторов среды, таких, как температура, влажность, давление и т.п.
4. Дифференцированность: вид состоит из нескольких популяций, которые в свою очередь образованы группами особей.
5. Дискретность: особи одного вида репродуктивно изолированы от особей другого вида. Разрыв между видами (так называемый хиатус) определяется действием различных изолирующих механизмов, таких, как несовпадение сроков размножения, использование специфических поведенческих реакций, стерильность гибридов и др.
6. Воспроизводимость: способность особей каждого вида создавать себе подобных, обеспечивая бесконечное существование вида. Осуществляется либо бесполым путем (степень изменчивости низкая), либо половым (степень изменчивости высокая, так как каждый организм сочетает признаки отца и матери).
7. Определенный уровень численности: способность каждого вида поддерживать характерную для него численность особей, хотя она и претерпевает периодические и непериодические изменения.
Прежде всего в поле зрения экологии попадают закономерности взаимоотношений и взаимосвязей отдельных особей и их популяций между собой и с условиями неорганической среды. Экология имеет дело в основном с той стороной взаимодействия организмов со средой, которая обусловливает развитие, размножение и выживание особей, структуру и динамику популяций и сообществ и их роль в протекающих в биоценозах процессах. К примеру, физиолог изучает зависимость от температуры процессов, происходящих в организме, эколог же выясняет, как влияет изменение температуры на интенсивность размножения и плодовитость дой обитания. В настоящее время биоценология переросла в науку об экосистемах, которую применительно к биоценозам суши обычно называют биогеоценологией.
Компоненты биоценоза и их абиотическое окружение настолько связаны между собой, что образуют единство, для которого английский ботаник А. Г. Тенсли в 1935 г. предложил термин «экосистема»; в современной экологии соответствующий раздел называется учением об экосистемах. В отечественной и немецкой литературе распространено представление о биогеоценозе, введенное академиком В. Н. Сукачевым: биогеоценоз — единство биоценоза и биотопа, приуроченного к определенному участку земной поверхности, тогда как экосистема — более широкое понятие.
Изучение биоценозов (биогеоценозов) включает несколько аспектов:
структурный — доминирование, видовое разнообразие, видовая насыщенность, соотношение приспособительных типов и др.;
хорологический — пространственное распространение ценозов, их структура в зависимости от общих климатических, зонально-поясных, ландшафтных и региональных особенностей среды;
сукцессионно-динамический — циклические и необратимые процессы, обусловленные изменениями среды как в результате взаимоотношений внутри ценоза, так и под влиянием антропогенных воздействий;
функционально-ценотический — трофические, симбиотиче-ские, антибиотические, конкурентные и другие отношения, сре-дообразующая деятельность и т.д.;
энергетический — трофические уровни, поток энергии, формирование биологической продуктивности;
биогеохимический — механизмы круговорота веществ в биогеоценозе.
Эти аспекты исследо< /p>