82) В каком году был предложен термин «экология человека»?
a) 1921
b) 1948
c) 1923
d) 1956
e) 1952
83) Рекультивация земель…
a) Искусственное восстановление плодородия почвы и растительного покрова после
b) Естественное восстановление плодородия почвы.техногенного нарушения природы.
c) Обработка почвы культиватором в период вегетации.
d) Наблюдение за изменениями погоды.
e) Мероприятия, направленные на улучшение водных ресурсов.
84) Деградация почвы под действием ветра называется…
a) Ветровая эрозия.
b) Водная эрозия.
c) Геологическая эрозия.
d) Ускоренная эрозия.
e) Биологическая эрозия.
85) Обычно смог появляется над…
a) Крупными городами.
b) Лесами.
c) Антарктидой.
d) Над сельскими населенными пунктами.
e) Горами.
86) Экологический мониторинг – это…
a) Система контроля и проверки за изменениями окружающей среды.
b) Система экологического бизнеса
c) Развитие и организация государственной системы образования.
d) Строгий контроль за соблюдением современных технологий производства
e) Рабочая программа по удовлетворению потребительского спроса.
87) Социальная экология – это…
a) Научная дисциплина, исследующая связи между группами внутри человеческого
b) Научная дисциплина, исследующая вопросы развития миграции.общества.
c) Научная дисциплина, исследующая и обобщающая специфические связи между
d) Научная дисциплина, исследующая совершенствование возможностей человеческого мобщества.обществом и окружающей средой.
e) Раздел общей экологии исследующей влияние загрязнителей на здоровье человека.
88) Укажите основную причину подтопления территории…
a) Увеличение количества осадков.
b) усиление ветрового режима.
c) Засуха.
d) Деятельность человека.
e) Солнечная активность.
89) Загрязнение – это увеличение…
a) Концентрации вредных веществ в окружающей среде.
b) Численности исчезающих видов растений.
c) Численности растений и животных.
d) Численности редких видов животных и растений.
e) Потребления природных ресурсов.
90) Антропогенные факторы – это…
a) Воздействие человеческой деятельности.
b) Формы взаимоотношений живых организмов
c) Климатические факторы.
d) Почвенные факторы.
e) Факторы неживой природы.
91) Важнейшей составной частью экосистемы современного города являются…
a) Зеленые насаждения.
b) Благоустроенные жилища
c) Автодороги и транспорт.
d) Совокупность промышленных предприятий.
e) Сферы услуг и развлечений.
92) Что из ниже перечисленного можно отнести к глобальным экологическим проблемам?
a) Увеличение количества углекислого газа.
b) Загрязнения поверхностных вод.
c) Эрозия почвы.
d) Загрязнение подземных вод.
e) Рост численности грызунов.
93) Шумовое загрязнение окружающей среды относится к…
a) Физическому.
b) Механическому.
c) Химическому.
d) Смешанному.
e) Биологическому.
94) Какая область экологии рассматривает экологические системы на уровне биосферы?
a) Геоэкология.
b) Экология микроорганизмов.
c) Экология человека.
d) Правовая экология
e) Экология животных.
95) Ноосфера – это…
a) Сфера разума.
b) Высшая стадия развития биосферы.
c) Период, когда разумная деятельность человека становится определяющим.
d) «Мыслящая оболочка».
e) Фактором развития биосферы.
96) Укажите уровень шума, не вызывающий неблагоприятные изменения в организме человека…
a) 50-60 дБ.
b) 90-100 дБ.
c) 30-40 дБ.
d) 110-120 дБ.
e) 70-80 дБ.
97) Каково население земного шара в настоящее время?
a) Более 6 млрд. человек.
b) Менее 5 млрд. человек.
c) 8 млрд. человек.
d) 12 млрд. человек.
e) 10 млрд. человек.
98) В какой период наблюдался демографический взрыв?
a) Во второй половине 19 века.
b) В первой половине 20 века.
c) В первой половине 19 века.
d) Во второй половине 20 века.
e) Во второй половине 18 века.
99) Решением Стокгольмской конференции создана глобальная система мониторинга окружающей среды … .
a) в 1972г.
b) в 1969 г.
c) в 1975 г.
d) в 1973 г.
e) в 1970 г.
100) Средний прирост за единицу времени называют…
a) Темп роста;
b) Прирост особи;
c) Рождаемость;
d) Гомеостаз.
e) Прирост популяции;
101) Снижение экологического риска, мероприятие…
a) Дорогостоящее
b) Неэффективное
c) Недорогостоящее
d) Нет верного ответа
e) Недорогостоящее
102) Один из главных критериев измерения риска – это…
a) Вероятность потенциальной смертности среди населения при стихийных бедствиях или авариях
b) Анализ риска, обуславливающий стратегию управления риском
c) Юридические законы
d) Нет верного ответа
e) Моральные ценности
103) Одна из наиболее серьезных экологических угроз для развивающихся стран
a) Проблема воды
b) Демографический взрыв
c) Проблема энергии
d) Проблема транспорта
e) Смертность
104) Озоновый слой задерживает…
a) Ультрафиолетовое излучение
b) Шумовое излучение
c) Тепловое излучение
d) Нет верного ответа
e) Световое излучение
105) Продовольственная безопасность означает, что…
a) Основные продукты питания доступны для всех
b) Изобилие продуктов питания
c) Стоимость продуктов высокая
d) Нет верного ответа
e) Стоимость продуктов колеблющаяся
106) Вооруженные столкновения конца 20 века сопровождались огромным количеством…
a) Небоевых потерь
b) Экономических потерь
c) Технических потерь
d) Нет верного ответа
e) Материальных потерь
107) С какой скоростью движется пустыня Сахара на юг?
a) от 1 до 10 км в год
b) от 5 до 10 км в год
c) от 10 до 15 км в год
d) от 10 до 20 км в год
e) от 1 до 3 км в месяц
108) Ущерб от засоления орошаемых почв в Средней Азии составил…
a) Свыше 25%
b) Свыше 5%
c) Свыше 15%
d) Свыше 20%
e) Свыше 30%
109) Одним из разрушительных последствий землетрясений является…
a) Цунами
b) Тайфуны
c) Смерчи
d) Оползни
e) Ураганы
110) Концепция развития ребенка доказывает, что развивающее обучение – есть…
a) Воспитание личности, как субъекта творческой деятельности
b) Воспитание коллективной деятельности
c) Воспитание физически здоровой личности
d) Воспитание индивидуальной деятельности
e) Воспитание трудовой деятельности
111) По данным ООН, человечество ежегодно расходует на покупку табачных изделий…
a) 85-100 млрд. дол.
b) 35-55 млрд. дол.
c) 50-60 млрд. дол.
d) 95-100 млрд. дол.
e) 75-97 млрд. дол.
112) В среднем продолжительность жизни в результате курения сокращается на…
a) 6-8 лет
b) 1-5 лет
c) 2-3 года
d) 4-6 лет
e) 9-12 лет
113) В переводе с греческого наркомания обозначает…
a) Оцепенение, безумие
b) Веселье, безумие
c) Осторожность, сумасшествие
d) Оцепенение, веселье
e) Безумие, тоска
114) Интеллигентность вбирает в себя такие простые нормы нравственности, как… убрать неверный ответ…
a) Корысть
b) Служение Отечеству
c) Милосердие
d) Любовь к Родине
e) Образованность
115) К основным нормирующим показателем микроклимата воздуха рабочей зоны
a) Все ответы верны относятся…
b) Скорость воздуха
c) Температура
d) Тепловое излучение
e) Влажность
116) Вредным производственным фактором ВПФ называется такой производственный фактор, воздействие которого приводит к…
a) Заболеваниям
b) Увечьям
c) Травматизму
d) Все ответы верны
e) Инвалидности
117) К опасным производственным факторам относятся…
a) Все ответы верны
b) Оборудование, работающее под давлением выше атмосферного
c) Электроток определенной силы
d) Раскаленные тела
e) Возможность падения с высоты самого работника, либо различных деталей и
предметов
118) К вредным производственным факторам относятся…
a) Все ответы верны
b) Воздействие шума, инфра и ультразвука, вибрации
c) Неблагоприятные метеорологические условия
d) Наличие электромагнитных полей, лазерного и ионизирующего излучения
e) Запыленность и загазованность воздушной среды
119) Все опасные и вредные производственные факторы в соответствии с ГОСТом
a) Все ответы верны подразделяются на…
b) Биологические
c) Физические
d) Психофизиологические
e) Химические
120) Пути решения экологических проблем имеют два направления…
a) Технологическое и социальное
b) Психологическое и технологическое
c) Технологическое и экономическое
d) Нет верного ответа
e) Экономическое и социальное
121) Такие творения человека, как поля, сады, огороды относятся к…
a) Агросистемам
b) Экосистемам
c) Биогеоценозам
d) Нет верного ответа
e) Техносистемам
122) Система организованных мероприятий и тех. средств, предотвращающих или
a) Производственная санитария уменьшающих воздействие вредных производственных факторов, это -…
b) Безопасность труда
c) Техника безопасности
d) Пожарная безопасность
e) Охрана труда
123) Состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих
a) Безопасность труда опасных и вредных производственных факторов, называется…
b) Пожарная безопасность
c) Пром.санитария
d) Техника безопасности
e) Взрывная опасность
124) Вредные вещества, при воздействии которых на организм, возникает изменение
a) Мутагенными наследственной информации называются…
b) Канцерогенными
c) Психотропными
d) Сенсибилизирующими
e) Патогенными
125) Вещество, влияющее на репродуктивную функцию человеческого организма…
a) Ртуть
b) Асбест
c) Формальдегид
d) Бериллий
e) Никотинамид
126) Разрыв барабанных перепонок в органах слуха человека происходит под воздействием
a) 186 Дб шума, уровень звукового давления которого составляет…
b) 250 Дб
c) 156 Дб
d) 86 Дб
e) 116 Дб
127) Совокупность механических колебаний, простейшим видом которых являются
a) Вибрация гармонические, называется…
b) Воздействие
c) Колебания
d) Заболевание
e) Давление
128) Что является одним из мощных факторов, разрушающих здоровье человека…
a) Повышенное радиоактивное излучение
b) Спортивная ходьба
c) Стрессовые нагрузки
d) Загрязненный воздух
e) Потребление спиртных напитков
129) Электромагнитное загрязнение воздействует в первую очередь в организме на…
a) Сердечно-сосудистую систему
b) Пищеварительную систему
c) Органы зрения
d) Органы движения
e) Органы слуха
130) В зоологической систематике вид «человек разумный», относится к классу…
a) Млекопитающих
b) Общественных веществ
c) Отряду приматов
d) Все ответы верны
e) Семейству гоминид
131) Правильная планировка населенных пунктов способствует защите населения от…
a) Шума, пыли, газов транспорта
b) Шума, пыли, ультразвука
c) Шума, вибрации, электроколебаний
d) Пыли, радиации, шума
e) Шума, газов, радиации
132) Среди загрязнений воздушной среды городов, особое место принадлежит…
a) Диоксиду серы
b) Оксиду азота
c) Диоксиду азота
d) Окиси углерода
e) Оксиду серы
133) Существуют типа домов…
a) Все ответы верны
b) Малоэтажные
c) Одноэтажные
d) Многоэтажные
e) Двухэтажные (коттедж)
134) Рост заболеваний передаваемых половым путем в 1990-е годы произошел из-за…
a) Нового этапа сексуальной революции
b) Профилактических программ
c) Приобретения сексуального опыта
d) Отсутствия информации
e) Сексуальной активности
135) С каким уклоном пригодны для строительства территории?
a) 10%
b) 25%
c) 15%
d) 45%
e) 20%
136) При экологической оценке влияние промышленных объектов на атмосферу
a) ПДВ используется…
b) ПАВ
c) ПДС
d) ВСВ
e) ПДК
137) До скольки процентов происходят вспышки инфекционных заболеваний из-за
a) до 80% нарушений в системе централизованного водоснабжения?
b) до 75%
c) до 70%
d) до 90%
e) до 60%
138) Гигиенические требования к жилищу включают следующее…
a) Все ответы верны
b) Достаточное естественное и искусственное освещение
c) Благоприятные пространственные параметры квартиры
d) Комфортные условия для выполнения хозяйственно-бытовых функций семьи и воспитания детей
e) Оптимальный микроклимат с учетом сезонов года
139) Из вспомогательных помещений наибольшее функциональное значение имеет…
a) Кухня
b) Зал
c) Спальня
d) Лоджия
e) Прихожая
140) В какой из древнейших религий существует богатая сексуальная культура?
a) Индуизм
b) Иудаизм
c) Ислам
d) Католичество
e) Христианство
141) По итогам рассмотрения сексуального поведения, сколько выделено моделей
a) 5 соединений любви и секса?
b) 8
c) 3
d) 4
e) 6
142) В какие годы сексуальная революция произошла в России?
a) 1990-е
b) 1980-е
c) 1960-е
d) 2000-е
e) 1970-е
143) Определяющим фактором первых поселений человека и очагами зарождения
a) Вода цивилизации являлась…
b) Орудия труда
c) Почва
d) Охота
e) Леса
144) Наводнение-это…
a) Стихийное бедствие
b) Природное явление
c) Сезонное явление
d) Освобождение потенциальной энергии
e) Антропогенное воздействие
145) Пространственное подразделение среды обитания человека – это…
a) Антропоэкосистема
b) Экосистема
c) Агроэкосистема
d) Антропогеоценоз
e) Биогеосфера
146) Важным показателем жизнеспособности популяции и качества ее здоровья служит…
a) Продолжительность жизни
b) Заболеваемость
c) Смертность
d) Демография
e) Естественный прирост
147) Какова была средняя продолжительность жизни в 2000 году в развитых странах…
a) 77
b) 75
c) 80
d) 85
e) 68
148) Какова была средняя продолжительность жизни в 2000 году в развивающихся странах
a) 53
b) 83
c) 63
d) 43
e) 73
149) Сколько выделяется типов популяционного здоровья?
a) 5
b) 4
c) 6
d) 2
e) 7
150) Водопользование – это…
a) Потребление воды без изъятия
b) Преобразование естественных экосистем
c) Водосборный бассейн
d) Все ответы верны
e) Водохранилище
Информационные технологии в преподавании экологии.
Урок-игра «Умники и умницы»Данный урок проводится в 11-х классах с использованием ТСО, в частности компьютера, мультимедийного проектора и экрана. Сама презентация находиться в файле приложение 1.
Цель: целью данного урока является проверка знаний учащихся по экологии.
Класс делится на три команды. Каждая команда выбирает капитана и предлагает свое название. Команды соревнуются в знании терминов, законов и ученых.
I. Отборочный тур для команд. Все команды получают одно и то же задание и приступают к решению. Письменные ответы сдаются ведущему. Пока идет проверка ответов, заполнить паузу можно демонстрацией видеоклипа на экологическую тему, предложить придумать каждой команде девиз или герб.
Вопросы отборочного тура:
В каком году и кем предложен термин “Экология”? – Термин экология был предложен немецким зоологом Эрнестом Геккелем в 1866 году.
Дайте полное определение термина экология – Наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей неживой природой.
Что такое абиотические факторы? Приведите примеры – факторы неживой природы (температура, свет, влажность и т. д.)
Отведите термины к соответствующим наукам. На слайде приведены термины относящиеся к следующим наукам: биология, химия, география.
Даны следующие виды и их нужно распределить в правильном порядке:
Продуценты – Венерина мухоловка, вероника седая;
Консументы 1 порядка – олень, мышь, белка;
Консументы 2 порядка – змея, сова;
Консументы 3 порядка – соболь, тигр.
Команда, которая дала больше правильных ответов, получает право первым выбирать дорожку, второе место – вторым, третье место – то, что осталось.
II. На дорожку выходят капитаны команд, и выбирают дорожки (красная, желтая, зеленая). На экране появляется категории вопросов: термины, законы, ученые. Капитаны команд выбирают вопросы из вышеуказанных категорий и дают ответы, посовещавшись с командой. За каждый правильный ответ игрок передвигается на одно деление.
Термины
Что такое биотический фактор? – факторы живой природы (взаимоотношения живых организмов между собой)
Что такое анабиоз? – состояние организма, при котором процессы жизнедеятельности настолько замедлены, что отсутствуют видимые признаки жизни.
Что такое фотопериодизм? – реакция организма на продолжительность дня.
Что такое мутуализм? – форма симбиоза, при которой, каждый из сожительствующих организмов получает выгоду от своего симбионта.
Каких живых организмов называют стенобионтами? – организмы, требующие строго определенных условий среды.
Законы
Как звучит правило Аллена? – чем дальше на север, тем меньше выступающие части тела (фенек, лиса, песец).
Как гласит правило Беркмана? – чем дальше на север, тем больше размеры тела (гималайский медведь, бурый медведь, белый медведь).
Правило конкурентного исключения (закон Гаузе) – невозможность длительного совместного выживания двух видов с близкими экологическими требованиями.
Правило Тинеманна – чем беднее видами сообщество, тем выше может быть численность каждого отдельного вида.
Ученые
Какой термин ввел в науку английский ботаник А. Тенсли – Экосистема.
Выдающийся русский ученый, основоположник науки геохимии. Создал учение о биосфере земли. – В.И. Вернадский.
Как зовут немецкого гидробиолога, основавшее учение о биоценозах – К. Мебиус.
Как зовут российского ученого, основоположника экспериментальной экологии – Г.Ф. Гаузе.
Игра заканчивается подведением итогов.
Термин “экология” был предложен 1) Ю. Либихом; *2) Э. Геккелем; 3) К. Хенке; 4) В. И. Вернадским; 5) Г.Ф. Морозовым. !! !!002!5!030!! Изучением взаимоотношений в системе «человеческое общество – природа» занимается: 1) глобальная экология; 2) социальная экология; *3) экология человека; 4) промышленная экология; 5) инженерная экология. !! !!003!5!030!! Общие закономерности организации жизни изучает: 1) прикладная экология; 2) промышленная экология; 3) социальная экология; *4) теоретическая экология; 5) глобальная экология. !! !!004!5!030!! Изучением механизмов разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса занимается: 1) социальная экология; *2) прикладная экология; 3) промышленная экология; 4) экология человека; 5) теоретическая экология. !! !!005!5!030!! Когда окончательно оформилась экология как самостоятельная наука? 1) в начале ХIХ столетия; 2) в середине ХIХ столетия; *3) в конце ХIХ столетия; 4) в начале ХХ столетия; 5) в конце ХХ столетия. !! !!006!5!030!! На каком уровне пищевой цепочки находится консумент первого порядка? 1) на первом; 2) на третьем; *3) на втором; 4) на пятом; 5) на четвертом. !! !!007!5!030!! Совокупность особей одного вида, единого происхождения, занимающую определённый участок, называют *1) популяцией; 2) сообществом; 3) биомом; 4) экосистемой; 5) биосферой. !! !!008!5!030!! Все популяции, занимающие данную территорию – это 1) биосфера; 2) экосистема; *3) сообщество; 4) биом; 5) биотоп. !! !!009!5!030!! Средний прирост за единицу времени называют 1) рождаемость; *2) темп роста; 3) прирост популяции; 4) прирост особи; 5) гомеостаз. !! !!010!5!030!! Изучением взаимодействия человека как биосоциального существа с окружающим миром занимается: *1) социальная экология ; 2) глобальная экология; 3) прикладная экология; 4) инженерная экология; 5) экология человека. !! !!011!5!030!! Положительные взаимные воздействия организмов в природе – это: 1) нейтрализм; *2) мутуализм; 3) комменсализм; 4) аменсализм; 5) конкуренция. !! !!012!5!030!! Фактор, уровень которого приближается к пределам выносливости организма, называется: 1) фатальным; 2) экстраординарным; 3) оптимальным; *4) лимитирующим; 5) нормализующим. !! !!013!5!030!! К непериодическим факторам относят: 1) смена дня и ночи; 2) солнечная энергия; 3) почва и атмосферный воздух; *4) цунами; 5) снег и дождь. !! !!014!5!030!! Вредные вещества, влияющие на функцию деторождения: 1) канцерогены; 2) мутагены; 3) тератогены; 4) раздражающие; *5) токсиканты. !! !!015!5!030!! Дайте определение нейтрализма: *1) сожительство двух видов не влечёт каких – либо последствий для обоих; 2) соперничество за жизненные ресурсы; 3) один организм живёт за счёт остатков пищи другого; 4) взаимовыгодные отношения видов; 5) подавление одного организма другим без видимого сопротивления подавляемого. !! !!016!5!030!! Природное, жизненное пространство, занимаемое биоценозом, называется: 1) биоценозом; 2) экосистемой; *3) биотопом; 4) ареалом; 5) биомом. !! !!017!5!030!! Форма взаимосвязей между видами, при которой организмы одного вида живут за счёт питательных веществ или тканей другого вида: *1) паразитизм; 2) симбиоз; 3) хищничество; 4) аменсализм; 5) комменсализм. !! !!018!5!030!! Организмы, питающиеся готовыми органическими веществами, называются: 1) автотрофными; *2) гетеротрофными; 3) продуцентами; 4) деструкторами; 5) хемотрофами. !! !!019!5!030!! Систему длительных наблюдений за состоянием окружающей среды и процессами, происходящими в экосистемах и биосфере, называют: 1) моделированием; 2) модификацией; *3) мониторингом; 4) менеджментом; 5) прогнозированием. !! !!020!5!030!! Соотношение между величиной природных ресурсов и размерами их использования называется: 1) природообеспеченность; *2) ресурсообеспеченность; 3) истощаемость; 4) избыток; 5) нехватка ресурсов. !! !!021!5!030!! Что изучает синэкология? 1) популяции; *2) сообщества; 3) особи; 4) фитоценоз; 5) зооценоз. !! !!022!5!030!! На каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется примерно: 1) 10 %; 2) 20 %; 3) 50%; *4) 90%; 5) 70 %. !! !!023!5!030!! Дайте определение аменсализма: 1) сожительство двух видов не влечёт каких – либо последствий для обоих; 2) соперничество за жизненные ресурсы; 3) один организм живёт за счёт остатков пищи другого; 4) взаимовыгодные отношения видов; *5) подавление одного организма другим без видимого сопротивления подавляемого. !! !!024!5!030!! Характеризует равномерность или неравномерность распределения вида в биоценозе 1) обилие вида; 2) численность вида; 3) степень доминирования; *4) частота встречаемости; 5) плотность. !! !!025!5!030!! Стадия развития биосферы, когда разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором: 1) техносфера; 2) антропосфера; *3) ноосфера; 4) социосфера; 5) тропосфера. !! !!026!5!030!! Содержание углекислого газа в атмосфере составляет: 1) 0, 01%; *2) 0, 03 %; 3) 0, 04 %; 4) 0, 06 %; 5) 0, 07%. !! !!027!5!030!! Нижний слой атмосферы, в котором происходит перераспределение влаги и тепла: 1) ионосфера; 2) термосфера; *3) тропосфера; 4) биосфера; 5) стратосфера. !! !!028!5!030!! Кто ввёл термин “биосфера” в научную литературу? 1) В.И. Вернадский; *2) Э. Зюсс; 3) В. Н. Сукачёв; 4) Г.Ф. Морозов; 5) Э. Геккель. !! !!029!5!030!! Тенсли ввел понятие об экосистеме в: 1) 1886; 2) 1927; *3) 1935; 4) 1875; 5) 1940. !! !!030!5!030!! Сфера разума – это: *1) ноосфера; 2) атмосфера; 3) биосфера; 4) гидросфера; 5) литосфера. !! !!031!5!030!! Сколько заповедников существует в Казахстане на современном этапе? *1) 10; 2) 11; 3) 8; 4) 7; 5) 9. !! !!032!5!030!! В каком году был создан заповедник Аксу-Джабаглы? 1) 1976 г; 2) 1960 г; 3) 1956 г; 4) 1938 г; *5) 1926 г. !! !!033!5!030!! Как называется неоднородное распределение биоценоза по горизонтали? 1) ярусность; 2) заземленность; 3) разнотравие; *4) мозаичность; 5) прокооперация. !! !!034!5!030!! Сколько вещества и энергии передается с одного трофического уровня на другой? *1) 10 %; 2) 20 %; 3) 50 %; 4) 70 %; 5) 90 %. !! !!035!5!030!! В каком году произошла крупнейшая за всю историю развития человечества катастрофа на Чернобыльская АЭС? 1) 1945; 2) 1949; 3) 1972; *4) 1986: 5) 1992. !! !!036!5!030!! Изучением экологических проблем Земли как планеты занимается: 1) инженерная экология; 2) геоэкология; *3) глобальная экология; 4) промышленная экология; 5) социальная экология. !! !!037!5!030!! На каком озере Казахстана проживает самая северная в мире популяция розовых фламинго? 1) Арал; 2) Балхаш; 3) Алаколь; *4) Тенгиз; 5) Маркаколь. !! !!038!5!030!! Границы биосферы в гидросфере достигают глубины: 1) 8 – 9 км; *2) 10 – 11 км; 3) 2 – 3 км; 4) 3 – 5 км; 5) 5 – 9 км. !! !!039!5!030!! В какой части нашей Республики расположены огромные запасы нефти? 1) на востоке; 2) на севере; 3) на юге; *4) на западе; 5) в центральной части. !! !!040!5!030!! Что изучает аутэкология? 1) популяции; 2) сообщества; *3) особи; 4) фитоценоз; 5) зооценоз. !! !!041!5!030!! К возобновимым ресурсам относятся: 1) приливы и отливы; *2) полезные ископаемые; 3) животный и растительный мир; 4) энергия ветра; 5) солнечная энергия. !! !!042!5!030!! К невозобновимым природным ресурсам относятся: 1) лесные ресурсы; 2) энергия ветра; *3) почва; 4) полезные ископаемые; 5) солнечная энергия. !! !!043!5!030!! Укажите неисчерпаемые ресурсы: *1) энергия ветра, солнечная энергия; 2) животный и растительный мир; 3) полезные ископаемые; 4) почва; 5) лесные ресурсы. !! !!044!5!030!! Что изучает демэкология? *1) популяции; 2) сообщества; 3) особи; 4) фитоценоз; 5) зооценоз. !! !!045!5!030!! Приспособления организмов к среде называют: 1) мутация; 2) популяция; 3) конкуренция; *4) адаптация; 5) рекреация. !! !!046!5!030!! Факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду, называются: 1) абиотические; 2) биотические; *3) антропогенные; 4) физические; 5) химические. !! !!047!5!030!! Содержание азота в атмосферном воздухе составляет: 1) 83 %; *2) 78 %; 3) 14 %; 4) 21 %; 5) 16 %. !! !!048!5!030!! В каком году был введен термин «биосфера»?: 1) 1935; 2) 1866; *3) 1875; 4) 1886; 5) 1927. !! !!049!5!030!! Организмы, живущие за счет мертвого органического вещества и переводящие его в неорганические вещества: 1) продуценты; 2) консументы; 3) автотрофы; *4) редуценты; 5) симбионты. !! !!050!5!030!! Гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество растений: 1) продуценты; *2) консументы; 3) редуценты; 4) автотрофы; 5) симбионты. !! !!051!5!030!! Кто ввёл понятие “экологическая ниша?” 1) Э. Геккель; 2) В. Н. Сукачёв; 3) Э. Зюсс; 4) В.И. Вернадский; *5) Ч. Элтон. !! !!052!5!030!! Увеличение концентрации какого газа приводит к усилению парникового эффекта? 1) диоксид серы SO2; *2) углекислого газа СО2; 3) аммиака Nh4; 4) хлора Cl; 5) сероводорода Н2S. !! !!053!5!030!! Какое число звеньев может быть в пищевой цепи? 1) 8 – 10; 2) 6 – 8; 3) 7 – 9; *4) 4 – 6; 5) 2 – 3 . !! !!054!5!030!! Виды, создающие среду для всего сообщества, без которых невозможно его существование, называют: 1) доминанты; *2) эдификаторы; 3) модификаторы; 4) гидрофикаторы; 5) аэрофикаторы. !! !!055!5!030!! Число особей данного вида на единицу площади или объема занимаемого ими пространства называется: 1) частота встречаемости; 2) темп роста; 3) обилие вида; *4) экологическая плотность; 5) численность. !! !!056!5!030!! По В.И. Вернадскому совокупность всех живых организмов называют: 1) биосферой; 2) неживым веществом; *3) живым веществом; 4) биогенным веществом; 5) биокосным веществом. !! !!057!5!030!! Уголь, нефть, известняк относят к: 1) биокосному веществу; 2) живым веществом; 3) неживым веществом; 4) биогенным веществом; 5) биосферному веществу. Вся неживая природа относятся к: 1) повышение средней температуры и будет способствовать улучшению климата на планете;
|
тесты по экологии тест — Docsity
Дисциплина: Экология и охрана жизнедеятельности Специальности: Подготовка учителей: педагогики и методики начального обучения, русского языка и литературы, русского языка и литературы в школах с не русским языком обучения, химии и биологии Курс 2 Группы:1301-89,1201-89,1507-89,1705-89,1705-99,1702-89,1702-99,1703-89 Отделение: русское Составила: к.б.н., и.о.доцент Мамыкова Р.У. Уровень 1. Вопрос №1. V1 Основная проблема экологии как науки 1 человек и окружающая среда 0 наследственность, изменчивость 0 энергия солнечного света 0 связь между человеком и животными 0 энергия морской волны Вопрос №2. V1 Что означает термин Экология? 1 дом, жилище 0 биогеоценоз 0 реки, озера, океаны 0 природа 0 животные Вопрос №3. V1 Кто в каком году ввел термин Экология? 1 Э.Геккель в 1866 году 0 В. А. Радкевич в 1825 году 0 Э. Зюсс в 1875 году 0 В. И. Вернадский в 1926 году 0 Э.Геккель в 1828 году Вопрос №4. V1 Экология изучает…. 1 взаимоотношение живых организмов между собой и окружающей средой 0 контроль состояния атмосферы 0 исследование состояния литосферы 0 исследование состояния гидросферы 0 исследует биосферу Вопрос №5. V1 Экологические факторы делятся……. 1 биотический и абиотический 0 биотический и антропогенный 0 генетические и антропогенные 0 антропогенный и мутационный 0 физические и химические Вопрос №6. V1 Раздел экологии, изучающие живые организмы одного вида 1 демэкология 0 аутэкология 0 синэкология 0 экология человека 0 экономическая экология Вопрос №7. V1 Экология сообществ- это 1 синэкология 0 экология человека 0 экономическая экология 0 демэкология 0 аутэкология Вопрос №8. V1 Что такое Биоценоз? 1 сообщество живых организмов 0 растительный мир 0 животный мир 0 совокупность абиотических факторов 0 сообщество микроорганизмов V1 Как называются живые организмы с широким диапазоном толерантности? 1 эврибионты 0 суккуленты 0 гелиофиты 0 галофиты 0 стенобионты Вопрос №19. V1 Назовите среду обитания живых организмов 1 вода, почва, воздух, организмы 0 воздух, растения, животные 0 почва, вода, воздух 0 почва, воздух, пустыня 0 вода, организм, воздух Вопрос №20. V1 Кто ввел термин Биоценоз? 1 Мебиус 0 Сукачев 0 Зюсс 0 Одум 0 Дарвин Вопрос №21. V1 Кто ввел термин Биогеоценоз? 1 Сукачев 0 Мебиус 0 Зюсс 0 Одум 0 Дарвин Вопрос №22. V1 Кто ввел термин Биосфера? 1 Зюсс 0 Мебиус 0 Сукачев 0 Одум 0 Дарвин Вопрос №23. V1 Укажите взаимовыгодное отношение 1 симбиоз 0 паразитизм 0 комменсализм 0 канибализм 0 конкуренция Вопрос №24. V1 К какой группе относятся травоядные животные в биоценозе? 1 консументы I порядка 0 продуценты 0 хищники 0 редуценты 0 консументы II порядка Вопрос №25. V1 Дождевой червь относится к какой группе в биоценозе? 1 редуценты 0 консументы I порядка 0 продуценты 0 хищники 0 консументы II порядка Вопрос №26. V1 Что такое Гутация? 1 выделение капель воды из листьев растений 0 образование глюкозы в листьях растений 0 передвижение воды по сосудов растений 0 опыление цветков растений 0 испарение воды листьями растений Вопрос №27. V1 Как называются организмы, питающиеся готовыми органическими веществами 1 гетеротрофы 0 автотрофы 0 прокариоты 0 эукариоты 0 миксотрофы Вопрос №28. V1 Озоновый слой биосферы – 1 поглощает ультрафиолетовые лучи 0 поглощает видимые лучи 0 поглощает инфракрасные лучи 0 поглощает ренгеновские лучи 0 поглощает радиоактивные вещества Вопрос №29. V1 Биоценоз и биотоп входят в состав 1 биогеоценоза 0 экосистемы 0 сукцессии 0 агроценоза 0 биосферы Вопрос №30. V1 Какая из перечисленных питательных цепей сформирована правильно? 1 муха-лягушка-змея-хищная птица 0 змея-лягушка-муха-хищная птица 0 лягушка-муха-змея-хищная птица 0 муха-лягушка-хищная птица-змея 0 муха-змея-лягушка-хищная птица Вопрос №31. V1 Основные экологические проблемы юга Казахстана 1 нехватка водных ресурсов 0 радиоактивное загрязнение 0 загрязнение нефтепродуктами 0 загрязнение тяжелыми металлами 0 повышенная влажность 0 кустарники 0 лишайники 0 Злаковые культуры 0 продуценты 0 водоросли Вопрос №40. V2 К пойкилотермным животным относятся: 1 рыбы 1 лягушки 0 птицы 0 сабака 0 кошка 0 корова 0 заяц 0 волк Вопрос №41. V2 К гомойотермным животным относятся: 1 млекопитающие 1 птицы 0 крокодилы 0 рыбы 0 лягушки 0 змеи 0 насекомые 0 ежик Вопрос №42. V2 К гидрофильным животным относятся: 1 комары 1 моллюски 0 вебрлюд 0 пчелы 0 птицы 0 змеи 0 насекомые 0 ежи Вопрос №43. V2 Причины выпадения кислотных дождей: 1 повышенное содержание в атмосфере ЅО2 1 повышенное содержание в атмосфере NОО2 0 нарушение солнечной радиации 0 уменьшения озонового слоя 0 из-за большого содержания солей тяжелых металлов в атмосфере 0 из-за большого содержания микроорганизмов в атмосфере 0 из-за повышения температуры 0 из-за избытка испарения листьев растений Вопрос №44. V2 Виды почвенной эрозии: 1 ветровая 1 водная 0 техногенная 0 ядовитая 0 солевая 0 антропогенная 0 агрономическая 0 дендрологическая Вопрос №45. V2 Что определил Ч.Дарвин: 1 естественный отбор 1 борьбу за существование 0 конкуренцию 0 часть окружающей среды 0 свойства живой и мертвой природы 0 взаимодействие живых организмов в окружающей среде 0 биоценоз 0 экосистему Вопрос №46. V2 Назовите из перечисленных признаков обязательный знак для взаимодействия «хозяин-паразита»: 1 полное истощение организма хозяина 1 быстрая смерть хозяина 0 нанесение вреда хозяину, не получая себе прибыли 0 как результат естественного взаимоотношения 0 взаимное отрицание друг-друга 0 получить себе пользу без ущерба для хозяина 0 получить взаимную пользу 0 нейтральные взаимоотношения Вопрос №47. V2 К антропогенным экологическим факторам относят: 1 внесение органических удобрений в почву 1 прореживание саженцев сосны 0 уменьшение освещенности в водоемах с увеличением глубины 0 выпадение осадков 0 прекращение вулканической деятельности 0 обмеление рек в результате вырубки лесов 0 сильные летние суховеи 0 весенние замороски Вопрос №48. V2 Термин «экосистема» был предложен 1 в 1935 году 1 А. Тенсли 0 в 1835 году 0 Г. Ф. Гаузе. 0 в 1926 году 0 В. И. Вернадским; 0 В 1875 году 0 Зюссом Вопрос №49. V2 Виды рекультивации почв 1 техническая 1 биологическая 0 физическая 0 химическая 0 физико-химическая 0 механическая 0 сорбция 0 коагуляция Вопрос №49. V2 По степени истощаемости ресурсы подразделяют на Вопрос №57. V2 Что может служить примером конкуренции? 1 кустарники в лесу 1 сорные растения и культурные растения 0 акула и липкая рыба 0 деревья и грибы 0 грибы и водоросли 0 рак-отшельник и актиния 0 белки и лоси 0 муравьи – амазонки Вопрос №58. V2 Гринпис это: 1 неправительственная организация 1 природоохранная организация 0 организация по защите мира 0 организация против правительственного атомного оружия 0 организация правительственного мира 0 организация международного атомного использования 0 организация по продовольственной программе 0 Организация по регулированию глобального потепления Вопрос №59. V2 Адаптация растений к зимовке: 1 увеличение сахара в клетке 1 сбрасывание листьев 0 увеличение количества воды в клетке 0 набор углеводов в клетке 0 набор аминокислот в клетке 0 набор макроэлементов в клетке 0 набор микроэлементов в клетке 0 набор витаминов в клетке Вопрос №60. V2 Найдите правильную цепочку питания: 1 мхи-олень-сова 1 морковь-заяц-волк-беркут 0 растение-мышь-сова 0 заяц-волк-беркут-морковь 0 журавли- березы-грибы-олень 0 мхи-сова-олень 0 растение-мышь-олень 0 Волк-заяц-морковь-беркут Вопрос №61. V2 В зависимости от экологической толерантности организмы делятся: 1 эврибионты 1 стенобионты 0 биофаги 0 гомойотермные 0 пойкилотермные 0 эдафобионты 0 фитофаги 0 зоофаги Вопрос №62. V2 Светолюбивые растения 1 подсолнух 1 кукуруза 0 хвощ полевой 0 плаун булановидный 0 папоротник 0 мхи 0 кустарники в лесу 0 травы в лесу Вопрос №63. V2 В зависимости от экологической толерантности организмы делятся: 1 эврибионты 1 стенобионты 0 биофаги 0 гомойотермные 0 пойкилотермные 0 эдафобионты 0 фитофаги 0 зоофаги Вопрос №64. V2 Какие заповедники расположены в Туркестанской области: 1 Аксу-Жабағылы 1 Қаратау 0 Қорғалжын 0 Үстірт 0 Барсакелмес 0 Наурызым 0 Алакөл 0 Марқакөл Вопрос №64. V2 Где произрастают галофиты 1 в пустыне 1 в полупустыне 0 в реке 0 в степях 0 в предгорной зоне 0 в горах 0 в водоемах 0 в озерах Вопрос №65. V2 Как делятся консументы? 1 консументы первого порядка 1 консументы второго поряда 0 консументы третьего порядка 0 консументы четвертого порядка 0 консументы живущие в воде 0 консументы живущие на суше 0 консументы живущие в воздухе 0 консументы живущие в организме Вопрос №65. V2 К ксерофитам относятся: 1 саксаул 1 верблюжья колючка 0 хвощ полевой 0 плаун булановидный 0 зоофаги 0 некрофаги 0 биофаги 0 мирмекофаги Вопрос №73 . V2 К эпифитам относятся 1 лишайники 1 мхи 1 грибы 0 папоротники 0 бактерии 0 плауны 0 хвощи 0 деревья Вопрос №74. V2 К относительно возобновляемым ресурсам относятся 1 продуктивные пахотно-пригодные почвы; 1 леса с древостоями спелого возраста 1 водные ресурсы в региональном аспекте 0 полезные ископаемые 0 минеральные ресурсы 0 животного мира. 0 микроорганизмы 0 ресурсы растительного мира Вопрос №75. V2 Статические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени и включают в себя: 1 численность 1 плотность 1 показатели структуры – половой (соотношение полов), 0 Демография 0 Переселение 0 Адаптация 0 Освоение новых территорий 0 Анабиоз Вопрос №76. V2 Динамические показатели популяции отражают процессы, протекающие в популяции за определенный промежуток времени и включают в себя: 1 Рождаемость 1 Скорость роста популяции 1 Смертность 0 Демография 0 Переселение 0 Адаптация 0 Освоение новых территорий 0 Анабиоз Вопрос № 77. V2 В состав атмосферного воздуха входят: 1 21% кислород 1 78% азот 1 0,03 % углекислый газ 0 24% азот 0 11% кислород, 0 1,5% аргона 0 80% азота 0 52% кислород Вопрос №78. V2 Компоненты биосферы по Вернадскому: 1 живые вещества 1 биогенные вещества 1 радиоактивные вещества 0 воздух 0 вода 0 озеро 0 насекомое 0 земля Вопрос №79. V2 Биосфера состоит из: 1 гидросферы 1 тропосферы 1 атмосферы 0 стратосферы 0 тропосферы 0 мезосферы 0 ионосферы 0 экзосферы Вопрос №80. V2 Биоценоз состоит из: 1 фитоценоза 1 зооценоза 1 микробиоценоза 0 агроценоза 0 дендроценоза 0 мирмекоценоза 0 орнитоценоза 0 альгоценоза Вопрос №81. V2 Почва-сложное естественное тело, образованное под воздействием следующих факторов: 1 климат 1 животный , растительный мир 1 рельеф местности 0 землятресения 0 наводнения 0 снежного покрова 0 пожара 0 извержения вулканов Вопрос №82. V2 Границы биосферы 1 атмосфера 20 —25 км 1 гидросфера 10-11 км 1 литосфера 3,5-7,5 км 0 стратосфера 5-15 км 0 мезосфера 10-20 км 0 ионосфера 15-20 км 0 экзосфера 20-30 км 0 тропосфера 3 -10км Вопрос №83. V2 Атмосфера состоит из: 1 тропосферы 0 тропических 0 совместных 0 побочных 0 антогонистические 0 популяционные Вопрос №91. V2 Как называют водные организмы? 1 планктон 1 нектон 1 бентос 0 перифитон 0 планктон, перифитон 0 микроперитон 0 фитоперитон 0 зооперитон Вопрос №92. V2 Наиболее устойчивыми являются биогеоценозы, характеризующиеся: 1 большим видовым разнообразием 1 слабой степенью ограниченности от соседних экологических систем 1 большой биомассой. 0 малым видовым разнообразием 0 Сильной степенью ограниченности от соседних экологических систем 0 малой биомассой. 0 занимающие большой ареал 0 занимающие небольшой ареал Вопрос №93. V2 Известны три основных типа экологических пирамид: 1 пирамида чисел 1 пирамида биомассы 1 пирамида продукции (энергии), 0 пирамида питания 0 пирамида роста 0 пирамида смерти 0 пирамида рождаемости 0 пирамида расселения Вопрос №94. V2 Биогенное вещество: 1 уголь 1 нефть 1 карбонатные породы 0 почва 0 ил 0 кора 0 вода 0 торф Вопрос №95. V2 Факторы устойчивого развития: 1 экологический 1 экономический 1 социальный. 0 физический 0 химический 0 биологический 0 юридический 0 физический Вопрос №96. V2 Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха: 1 диоксид серы 1 оксиды азота 1 оксид углерода 0 оксид железа 0 оксид магния 0 оксид кальция 0 оксид азота 0 хлор Вопрос №97. V2 Основные загрязнители почвы: 1 пестициды (ядохимикаты) 1 минеральные удобрения 1 отходы и отбросы производства 0 сорные растений 0 бытовые отходы 0 фитонциды 0 органические удобрения 0 бактериальные удобрения Вопрос №98. V2 Казахстан по каким полезным ископаемым занимает первое место в мире? 1 вольфрам 1 свинец 1 бор 0 золото 0 серебро 0 медь 0 железо 0 нефть Вопрос №99. V2 Глобальные экологические проблемы: 1 парниковый эффект 1 кислотные дожди 1 уменьшение озонового слоя 0 проблемы Арала 0 проблемы Каспия 0 проблемы Балхаша 0 опустынивание 0 полигоны Вопрос №100. V2 В каких городах Казахстана имеются зоопарки 1 Алматы
экология — это… Что такое экология?
ЭКОЛО́ГИЯ -и; ж. [от греч. oikos — дом, жилище и logos — учение]
1. Наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой. Э. растений. Э. животных. Э. человека.
2. Экологическая система. Э. леса.
3. Природа и вообще среда обитания всего живого (обычно о плохом их состоянии). Заботы об экологии. Нарушенная э. Удручающее состояние экологии. Э. северо-запада России.
◁ Экологи́ческий (см.).
ЭКОЛО́ГИЯ (от греч. oikos — дом, жилище, местопребывание и логос — слово, учение), наука об отношениях живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой.Термин «экология» предложен в 1866 Э. Геккелем (см. ГЕККЕЛЬ Эрнст). Объектами экологии могут быть популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом. С сер. 20 в. в связи с усилившимся воздействием человека на природу экология приобрела особое значенние как научная основа рационального природопользования и охраны живых организмов, а сам термин «экология» — более широкий смысл.
С 70-х гг. 20 в. складывается экология человека, или социальная экология, изучающая закономерности взаимодействия общества и окружающей среды, а также практические проблемы ее охраны; включает различные философские, социологические, экономические, географические и другие аспекты (напр., экология города, техническая экология, экологическая этика и др.). В этом смысле говорят об «экологизации» современной науки. Экологические проблемы, порожденные современным общественным развитием, вызвали ряд общественно-политических движений («Зеленые» (см. ЗЕЛЕНЫЕ (движение)) и др.), выступающих против загрязнения окружающей среды и др. отрицательных последствий научно-технического прогресса.
* * *
ЭКОЛО́ГИЯ (от греч. oikos — дом, жилище, местопребывание и …логия), наука, изучающая взаимосвязи организмов с окружающей средой, т. е. совокупностью внешних факторов, влияющих на их рост, развитие, размножение и выживаемость. До некоторой степени условно факторы эти можно разделить на «абиотические», или физико-химические (температура, влажность, длина светового дня, содержание минеральных солей в почве и др.), и «биотические», обусловленные наличием или отсутствием других живых организмов (в том числе, являющихся объектами питания, хищниками или конкурентами).
Предмет экологии
В центре внимания экологии — то, что непосредственно связывает организм с окружающей средой, позволяя жить в тех или иных условиях. Экологов интересует, например, что потребляет организм и что выделяет, как быстро он растет, в каком возрасте приступает к размножению, сколько потомков производит на свет, и какова вероятность у этих потомков дожить до определенного возраста. Объектами экологии чаще всего являются не отдельно взятые организмы, а популяции (см. ПОПУЛЯЦИЯ), биоценозы (см. БИОЦЕНОЗ), а также экосистемы (см. ЭКОСИСТЕМА). Примерами экосистем могут быть озеро, море, лесной массив, небольшая лужа или даже гниющий ствол дерева. Как самую большую экосистему можно рассматривать и всю биосферу (см. БИОСФЕРА).
В современном обществе под влиянием средств массовой информации, экология часто трактуется как сугубо прикладное знание о состоянии среды обитания человека, и даже — как само это состояние (отсюда такие нелепые выражения как «плохая экология» того или иного района, «экологически чистые» продукты или товары). Хотя проблемы качества среды для человека, безусловно, имеют очень важное практическое значение, а решение их невозможно без знания экологии, круг задач этой науки гораздо более широкий. В своих работах специалисты-экологи стараются понять, как устроена биосфера, какова роль организмов в круговороте различных химических элементов и процессах трансформации энергии, как разные организмы взаимосвязаны между собой и со средой своего обитания, что определяет распределение организмов в пространстве и изменение их численности во времени. Поскольку объекты экологии — это, как правило, совокупности организмов или даже комплексы, включающие наряду с организмами неживые объекты, ее определяют иногда как науку о надорганизменных уровнях организации жизни (популяциях, сообществах, экосистемах и биосфере), или как науку о живом облике биосферы.
История становления экологии
Термин «экология» был предложен в 1866 году немецким зоологом и философом Э. Геккелем (см. ГЕККЕЛЬ Эрнст), который, разрабатывая систему классификации биологических наук, обнаружил, что нет никакого специального названия для области биологии, изучающей взаимоотношения организмов со средой. Геккель определял также экологию как «физиологию взаимоотношений», хотя «физиология» понималась при этом очень широко — как изучение самых разных процессов, протекающих в живой природе.
В научную литературу новый термин входил довольно медленно и более или менее регулярно стал использоваться только с 1900-х годов. Как научная дисциплина экология формировалась в 20-м столетии, но предыстория ее восходит к 19, и даже к 18 веку. Так, уже в трудах К. Линнея (см. ЛИННЕЙ Карл), заложившего основы систематики организмов, было представление об «экономии природы» — строгой упорядоченности различных природных процессов, направленных на поддержание некоторого природного равновесия. Понималась эта упорядоченность исключительно в духе креационизма (см. КРЕАЦИОНИЗМ) — как воплощение «замысла» Творца, специально создавшего разные группы живых существ для исполнения разных ролей в «экономии природы». Так, растения должны служить пищей травоядным животным, а хищники должны не позволять травоядным размножаться в слишком большом количестве.
Во второй половине 18-го в. на смену представлениям естественной истории, неотделимым от церковных догматов, стали приходить новые идеи, постепенное развитие которых привело к той картине мира, которая разделяется и современной наукой. Важнейшим моментом был отказ от чисто внешнего описания природы и переход к выявлению внутренних, порой скрытых, связей, определяющих ее естественное развитие. Так, И. Кант (см. КАНТ Иммануил) в своих лекциях по физической географии, прочитанных в университете Кенигсберга, подчеркивал необходимость целостного описания природы, которое учитывало бы взаимодействие процессов физических и тех, что связаны с деятельностью живых организмов. Во Франции, в самом начале 19 в. Ж. Б. Ламарк (см. ЛАМАРК Жан Батист) предложил свою, в значительной мере умозрительную концепцию круговорота веществ на Земле. Живым организмам при этом уделялась очень важная роль, поскольку предполагалось, что только жизнедеятельность организмов, приводящая к созданию сложных химических соединений, способна противостоять естественным процессам разрушения и распада. Хотя концепция Ламарка была довольно наивной и не всегда соответствовала даже тогдашнему уровню знаний в области химии, в ней были предугаданы некоторые идеи о функционировании биосферы, получившие развитие уже в начале 20-го столетия.
Безусловно, предтечей экологии можно назвать немецкого естествоиспытателя А. Гумбольдта (см. ГУМБОЛЬДТ Александр), многие работы которого сейчас с полным правом считаются экологическими. Именно Гумбольдту принадлежит заслуга в переходе от изучения отдельных растений к познанию растительного покрова, как некоторой целостности. Заложив основы «географии растений (см. ГЕОГРАФИЯ РАСТЕНИЙ)», Гумбольдт не только констатировал различия в распределении разных растений, но и пытался их объяснить, связывая с особенностями климата.
Попытки выяснить роль тех иных факторов в распределении растительности предпринимались и другими учеными. В частности, этот вопрос исследовал О. Декандоль (см. ДЕКАНДОЛЬ), подчеркнувший важность не только физических условий, но и конкуренции между разными видами за общие ресурсы. Ж. Б. Буссенго (см. БУССЕНГО Жан Батист) заложил основы агрохимии (см. АГРОХИМИЯ), показав, что все растения нуждаются в азоте почвы. Он же выяснил, что для успешного завершения развития растению необходимо определенное количество тепла, которое можно оценить, суммируя температуры за каждый день для всего периода развития. Ю. Либих (см. ЛИБИХ Юстус) показал, что разные химические элементы, необходимые растению, являются незаменимыми. Поэтому если растению не хватает какого-либо одного элемента, например, фосфора, то недостаток его никак не может быть компенсирован добавлением другого элемента — азота или калия. Данное правило, ставшее потом известным как «закон минимума Либиха», сыграло важную роль при внедрении в практику сельского хозяйства минеральных удобрений. Свое значение оно сохраняет и в современной экологии, особенно при изучении факторов, ограничивающих распределение или рост численности организмов.
Выдающуюся роль в подготовке научного сообщества к восприятию в дальнейшем экологических идей имели работы Ч. Дарвина (см. ДАРВИН Чарлз Роберт), прежде всего его теория естественного отбора как движущей силы эволюции. Дарвин исходил из того, что любой вид живых организмов может увеличивать свою численность в геометрической прогрессии (по экспоненциальному закону, если пользоваться современной формулировкой), а поскольку ресурсов для поддержания растущей популяции вскоре начинает не хватать, то между особями обязательно возникает конкуренция (борьба за существование). Победителями в этой борьбе оказываются особи, наиболее приспособленные к данным конкретным условиям, т. е. сумевшие выжить и оставить жизнеспособное потомство. Теория Дарвина сохраняет свое непреходящее значение и для современной экологии, нередко задавая направление поиска определенных взаимосвязей и позволяя понять суть разных «стратегий выживания», используемых организмами в тех или иных условиях.
Во второй половине 19 века исследования, которые по сути своей были экологическими, стали проводиться во многих странах, причем как ботаниками, так и зоологами. Так, в Германии, в 1872 г. выходит капитальный труд Августа Гризебаха (1814—1879), впервые давшего описание основных растительных сообществ всего земного шара (эти работы были изданы и на русском языке), а в 1898 г. — крупная сводка Франца Шимпера (1856—1901) «География растений на физиологической основе», в которой приведено множество подробных сведений о зависимости растений от различных факторов среды. Еще один немецкий исследователь — Карл Мебиус (см. МЕБИУС Карл Август), изучая воспроизводство устриц на отмелях (так называемых устричных банках) Северного моря, предложил термин «биоценоз (см. БИОЦЕНОЗ)», которым обозначил совокупность различных живых существ, обитающих на одной территории и между собой тесно взаимосвязанных.
На рубеже 19 и 20 столетий само слово «экология», почти не использовавшееся в первые 20—30 лет после того, как оно было предложено Геккелем, начинает употребляться все чаще и чаще. Появляются люди, называющие себя экологами и стремящиеся развивать именно экологические исследования. В 1895 г. датский исследователь Й. Э. Варминг (см. ВАРМИНГ Йоханнес Эугениус) публикует учебное пособие по «экологической географии» растений, вскоре переведенное на немецкий, польский, русский (1901 г.), а потом и на английский языки. В это время экология чаще всего рассматривается как продолжение физиологии, только перенесшей свои исследования из лаборатории непосредственно в природу. Основное внимание уделяется при этом изучению воздействия на организмы тех или иных факторов внешней среды. Иногда, однако, ставятся совсем новые задачи, например, выявить общие, регулярно повторяющиеся черты в развитии разных природных комплексов организмов (сообществ, биоценозов).
Важную роль в формировании круга проблем, изучаемых экологией, и в становлении ее методологии сыграло, в частности, представление о сукцессии (см. СУКЦЕССИЯ). Так, в США Генри Каульс (1869—1939) восстановил детальную картину сукцессии, изучая растительность на песчаных дюнах около озера Мичиган. Дюны эти образовались в разное время, и потому на них можно было найти сообщества разного возраста — от самых молодых, представленных немногими травянистыми растениями, которые способны расти на зыбучих песках, до наиболее зрелых, являющих собой настоящие смешанные леса на старых закрепленных дюнах. В дальнейшем концепцию сукцессии детально разрабатывал другой американский исследователь — Фредерик Клементс (1874—1945). Сообщество он трактовал как в высшей мере целостное образование, чем-то напоминающее организм, например, как и организм, претерпевающее определенное развитие — от молодости до зрелости, а потом и старости. Клементс полагал, что если на начальных этапах сукцессии разные сообщества в одной местности могут сильно различаться, то на более поздних они становятся все более и более сходными. В конце концов, оказывается так, что для каждой области с определенным климатом и почвой характерно только одно зрелое (климаксное) сообщество.
Растительным сообществам немало внимания уделялось и в России. Так, Сергей Иванович Коржинский (1861—1900), изучая границу лесной и степной зон, подчеркнул, что помимо зависимости растительности от климатических условий, не менее важно и воздействие самих растений на физическую среду, их способность делать ее более пригодной для произрастания других видов. В России (а потом и в СССР) для развития исследований растительных сообществ (или иначе говоря — фитоценологии) важное значение имели научные труды и организаторская деятельность В. Н. Сукачева (см. СУКАЧЕВ Владимир Николаевич). Сукачев одним из первых начал экспериментальные исследования конкуренции и предложил свою классификацию разных типов сукцессии. Он постоянно разрабатывал учение о растительных сообществах (фитоценозах), которые трактовал как целостные образования (в этом был близок к Клементсу, хотя идеи последнего очень часто критиковал). Позже, уже в 1940-х годах, Сукачев сформулировал представление о биогеоценозе (см. БИОГЕОЦЕНОЗ) — природном комплексе, включающем не только растительное сообщество, но также почву, климатические и гидрологические условия, животных, микроорганизмы и т. д. Исследование биогеоценозов в СССР нередко считали самостоятельной наукой — биогеоценологией. В настоящее время биогеоценология обычно рассматривается как часть экологии.
Для превращения экологии в самостоятельную науку очень важными были 1920—1940-е годы. В это время публикуется ряд книг по разным аспектам экологии, начинают выходить специализированные журналы (некоторые из них существуют до сих пор), возникают экологические общества. Но самое главное — постепенно формируется теоретическая основа новой науки, предлагаются первые математические модели и вырабатывается своя методология, позволяющая ставить и решать определенные задачи. Тогда же оформляются два достаточно разных подхода, существующие и в современной экологии: популяционный — уделяющий основное внимание динамике численности организмов и их распределению в пространстве, и экосистемный — концентрирующийся на процессах круговорота вещества и трансформации энергии.
Развитие популяционного подхода
Одной из важнейших задач популяционной экологии было выявление общих закономерностей динамики численности популяций — как отдельно взятых, так и взаимодействующих (например, конкурирующих за один ресурс или связанных отношениями «хищник—жертва»). Для решения этой задачи использовались простые математические модели — формулы, показывающие наиболее вероятные связи между отдельными, характеризующими состояние популяции величинами: рождаемостью, смертностью, скоростью роста, плотностью (числом особей на единицу пространства), и др. Математические модели позволяли проверять следствия разных допущений, выявив необходимые и достаточные условия для реализации того или иного варианта популяционной динамики.
В 1920 г. американский исследователь Р. Перль (1879—1940) выдвинул так называемую логистическую модель популяционного роста, предполагающую, что по мере увеличения плотности популяции скорость ее роста снижается, становясь равной нулю при достижении некоторой предельной плотности. Изменение численности популяции во времени описывалось таким образом S-образной кривой, выходящей на плато. Перль рассматривал логистическую модель как универсальный закон развития любой популяции. И хотя вскоре выяснилось, что это далеко не всегда так, сама идея о наличии некоторых основополагающих принципов, проявляющихся в динамике множества разных популяций, оказалась очень продуктивной.
Внедрение в практику экологии математических моделей началось с работ Альфреда Лотки (1880—1949). Свой метод он сам называл «физической биологией» — попыткой упорядочить биологическое знание с помощью подходов, обычно применяемых в физике (в том числе — математических моделей). В качестве одного из возможных примеров он предложил простую модель, описывающую сопряженную динамику численности хищника и жертвы. Модель показала, что если вся смертность в популяции жертвы определяется хищником, а рождаемость хищника зависит только от обеспеченности его кормом (т. е. числа жертв), то численность и хищника, и жертвы совершает правильные колебания. Затем Лотка разработал модель конкурентных отношений, а также показал, что в популяции, увеличивающей свою численность по экспоненте, всегда устанавливается постоянная возрастная структура (т. е. соотношение долей особей разного возраста). Позднее им же были предложены методы расчета ряда важнейших демографических показателей. Примерно в эти же годы итальянский математик В. Вольтерра (см. ВОЛЬТЕРРА Вито), независимо от Лотки, разработал модель конкуренции двух видов за один ресурс и показал теоретически, что два вида, ограниченных в своем развитии одним ресурсом, не могут устойчиво сосуществовать — один вид неизбежно вытесняет другой.
Теоретические исследования Лотки и Вольтерры заинтересовали молодого московского биолога Г. Ф. Гаузе (см. ГАУЗЕ Георгий Францевич). Он предложил свою, гораздо более понятную биологам, модификацию уравнений, описывающих динамику численности конкурирующих видов, и впервые осуществил экспериментальную проверку этих моделей на лабораторных культурах бактерий, дрожжей и простейших. Особенно удачными были опыты по конкуренции между разными видами инфузорий. Гаузе удалось показать, что виды могут сосуществовать только в том случае, если они ограничены разными факторами, или, иначе говоря, — если они занимают разные экологические ниши. Данное правило, получившее название «закона Гаузе», долгое время служило отправной точкой в обсуждении межвидовой конкуренции и ее роли в поддержании структуры экологических сообществ. Результаты работ Гаузе были опубликованы в ряде статей и книге «Борьба за существование» (1934), которая при содействии Перла вышла на английском языке в США. Книга эта имела громадное значение для дальнейшего развития теоретической и экспериментальной экологии. Она несколько раз переиздавалась и до сих пор часто цитируется в научной литературе.
Изучение популяций происходило не только в лаборатории, но и непосредственно в полевой обстановке. Важную роль в определении общей направленности таких исследований сыграли работы английского эколога Чарлза Элтона (1900—1991), особенно его книга «Экология животных», опубликованная впервые в 1927, а потом не раз переиздававшаяся. Проблема динамики численности выдвигалась в этой книге как одна из центральных для всей экологии. Элтон обратил внимание на циклические колебания численности мелких грызунов, происходившие с периодом в 3—4 года, а, обработав многолетние данные о заготовке пушнины в Северной Америке, выяснил, что зайцы и рыси тоже демонстрируют циклические колебания, но пики численности наблюдаются примерно раз в 10 лет. Много внимания Элтон уделял изучению структуры сообществ (предполагая, что структура эта строго закономерна), а также цепям питания и так называемым «пирамидам чисел» — последовательному уменьшению численности организмов по мере перехода от нижних трофических уровней к более высоким — от растений к травоядным, а от травоядных к хищникам. Популяционный подход в экологии долгое время развивался преимущественно зоологами. Ботаники же больше исследовали сообщества, которые чаще всего трактовали как целостные и дискретные образования, между которыми довольно легко провести границы. Тем не менее, уже в 1920-е годы отдельные экологи высказывали «еретические» (для того времени) взгляды, согласно которым разные виды растений могут по-своему реагировать на определенные факторы внешней среды, а их распределение вовсе не обязательно должно совпадать с распределением других видов того же сообщества. Из этого следовало, что границы между разными сообществами могут быть весьма размытыми, а само выделение их условно.
Наиболее четко такой, опережающей свое время, взгляд на растительное сообщество был развит российским экологом Л. Г. Раменским (см. РАМЕНСКИЙ Леонтий Григорьевич). В 1924 в небольшой статье (ставшей потом классической) он сформулировал основные положения нового подхода, подчеркнув, с одной стороны, экологическую индивидуальность растений, а с другой — «многомерность» (т. е. зависимость от многих факторов) и непрерывность всего растительного покрова. Неизменными Раменский считал только законы сочетаемости разных растений, которые и следовало изучать. В США совершенно независимо сходные взгляды примерно в те же годы развивал Генри Аллан Глисон (1882—1975). В его «индивидуалистической концепции», выдвинутой в качестве антитезы представлениям Клементса о сообществе как об аналоге организма, также подчеркивалась независимость распределения разных видов растений друг от друга и непрерывность растительного покрова. По-настоящему работы по изучению популяций растений развернулись только в 1950-х и даже 1960-х годах. В России бесспорным лидером этого направления был Тихон Александрович Работнов (1904—2000), а в Великобритании — Джон Харпер.
Развитие экосистемных исследований
Термин «экосистема» был предложен в 1935 видным английским экологом-ботаником Артуром Тенсли (1871—1955) для обозначения естественного комплекса живых организмов и физической среды, в которой они обитают. Однако исследования, которые с полным основанием можно назвать экосистемными, начали проводиться значительно раньше, а бесспорными лидерами здесь были гидробиологи. Гидробиология, а особенно — лимнология (см. ЛИМНОЛОГИЯ) с самого начала были комплексными науками, имевшими дело сразу со многими живыми организмами, и с их средой. Изучались при этом не только взаимодействия организмов, не только их зависимость от среды, но и, что не менее важно, — влияние самих организмов на физическую среду. Нередко объектом исследований для лимнологов был целый водоем, в котором физические, химические и биологические процессы теснейшим образом взаимосвязаны. Уже в самом начале 20-го века американский лимнолог Эдвард Бердж (1851—1950) с помощью строгих количественных методов изучает «дыхание озер» — сезонную динамику содержания в воде растворенного кислорода, которая зависит как от процессов перемешивания водной массы и диффузии кислорода из воздуха, так и от жизнедеятельности организмов. Существенно, что среди последних как производители кислорода (планктонные водоросли), так и его потребители (большинство бактерий и все животные). В 1930-х годах большие успехи в изучении круговорота вещества и трансформации энергии были достигнуты в Советской России на Косинской лимнологической станции под Москвой. Возглавлял станцию в это время Леонид Леонидович Россолимо (1894—1977), предложивший так называемый «балансовый подход», уделяющий основное внимание круговороту веществ и трансформации энергии. В рамках этого подхода начал свои исследования первичной продукции (т. е. создания автотрофами органического вещества) и Г. Г. Винберг (см. ВИНБЕРГ Георгий Георгиевич), используя остроумный метод «темных и светлых склянок». Суть его в том, что о количестве образовавшегося при фотосинтезе органического вещества судят по количеству выделившегося кислорода.
Спустя три года аналогичные измерения были осуществлены в США Г. А. Райли. Инициатором этих работ был Джордж Эвелин Хатчинсон (1903—1991), который своими собственными исследованиями, а также горячей поддержкой начинаний многих талантливых молодых ученых, оказал значительное влияние на развитие экологии не только в США, но и во всем мире. Перу Хатчинсона принадлежит «Трактат по лимнологии» — серия из четырех томов, представляющая собой самую полную в мире сводку по жизни озер.
В 1942 в журнале «Эколоджи» вышла статья ученика Хатчинсона, молодого и, к сожалению, очень рано умершего эколога — Раймонда Линдемана (1915—1942), в которой была предложена общая схема трансформации энергии в экосистеме. В частности, было теоретически продемонстрировано, что при переходе энергии с одного трофического уровня на другой (от растений к травоядным животным, от травоядных — к хищникам) количество ее уменьшается и организмам каждого последующего уровня оказывается доступной только малая часть (не более 10%) от той энергии, что была в распоряжении организмов предыдущего уровня.
Для самой возможности проведения экосистемных исследований очень важным было то, что при колоссальном разнообразии форм организмов, существующих в природе, число основных биохимических процессов, определяющих их жизнедеятельность (а следовательно — и число основных биогеохимических ролей!), весьма ограничено. Так, например, самые разные растения (и цианобактерии (см. ЦИАНОБАКТЕРИИ)) осуществляют фотосинтез (см. ФОТОСИНТЕЗ), при котором образуется органическое вещество и выделяется свободный кислород. А поскольку конечные продукты одинаковы, то можно суммировать результаты активности сразу большого числа организмов, например, всех планктонных водорослей в пруду, или всех растений в лесу, и таким образом оценить первичную продукцию пруда или леса. Ученые, стоявшие у истоков экосистемного подхода, хорошо это понимали, а разработанные ими представления легли в основу тех крупномасштабных исследований продуктивности разных экосистем, которые получили развитие в разных природных зонах уже в 1960—1970-х годах.
К экосистемному подходу примыкает по своей методологии и изучение биосферы. Термин «биосфера» для обозначения области на поверхности нашей планеты, охваченной жизнью, был предложен в конце 19-го века австрийским геологом Эдуардом Зюссом (1831—1914). Однако в деталях представление о биосфере, как о системе биогеохимических циклов, основной движущей силой которых является активность живых организмов («живого вещества»), было разработано уже в 1920—30-х годах российским ученым Владимиром Ивановичем Вернадским (1863—1945). Что касается непосредственных оценок этих процессов, то их получение и постоянное уточнение развернулось только во второй половине 20-го века, и продолжается до сих пор.
Развитие экологии в последние десятилетия 20-го века
Во второй половине 20-го в. завершается становление экологии как самостоятельной науки, имеющей собственную теорию и методологию, свой круг проблем, и свои подходы к их решению. Математические модели постепенно становятся более реалистичными: их предсказания могут быть проверены в эксперименте или наблюдениями в природе. Сами же эксперименты и наблюдения все чаще планируются и проводятся так, чтобы полученные результаты позволяли принять или опровергнуть заранее выдвинутую гипотезу. Заметный вклад в становление методологии современной экологии внесли работы американского исследователя Роберта Макартура (1930—1972), удачно сочетавшего в себе таланты математика и биолога-натуралиста. Макартур исследовал закономерности соотношения численностей разных видов, входящих в одно сообщество, выбор хищником наиболее оптимальной жертвы, зависимость числа видов, населяющих остров, от его размера и удаленности от материка, степень допустимого перекрывания экологических ниш сосуществующих видов и ряд других задач. Констатируя наличие в природе некой повторяющейся регулярности («паттерна»), Макартур предлагал одну или несколько альтернативных гипотез, объясняющих механизм возникновения данной регулярности, строил соответствующие математические модели, а затем сопоставлял их с эмпирическими данными. Свою точку зрения Макартур очень четко сформулировал в книге «Географическая экология» (1972), написанной им, когда он был неизлечимо болен, за несколько месяцев до своей безвременной кончины.
Подход, который развивали Макартур и его последователи, был ориентирован прежде всего на выяснение общих принципов устройства (структуры) любых сообществ. Однако, в рамках подхода, получившего распространение несколько позже, в 1980-х гг., основное внимание было перенесено на процессы и механизмы, в результате которых происходило формирование этой структуры. Например, при изучении конкурентного вытеснения одного вида другим, экологи стали интересоваться прежде всего механизмами этого вытеснения и теми особенностями видов, которые предопределяют исход их взаимодействия. Выяснилось, например, что при конкуренции разных видов растений за элементы минерального питания (азот или фосфор) победителем часто оказывается не тот вид, который в принципе (при отсутствии дефицита ресурсов) может расти быстрее, а тот, который способен поддерживать хотя бы минимальный рост при более низкой концентрации в среде этого элемента.
Особое внимание исследователи стали уделять эволюции жизненного цикла и разным стратегиям выживания. Поскольку возможности организмов всегда ограничены, а за каждое эволюционное приобретение организмам приходится чем-то расплачиваться, то между отдельными признаками неизбежно возникают четко выраженные отрицательные корреляции (так называемые «трейдоффы»). Нельзя, например, растению очень быстро расти и в то же время образовывать надежные средства защиты от травоядных животных. Изучение подобных корреляций позволяет выяснить, как в принципе достигается сама возможность существования организмов в тех или иных условиях.
В современной экологии по-прежнему сохраняют свою актуальность некоторые проблемы, имеющие уже давнюю историю исследований: например, установление общих закономерностей динамики обилия организмов, оценка роли разных факторов, ограничивающих рост популяций, выяснение причин циклических (регулярных) колебаний численности. В этой области достигнут значительный прогресс — для многих конкретных популяций выявлены механизмы регуляции их численности, в том числе и тех, которые порождают циклические изменения численности. Продолжаются и исследования взаимоотношений типа «хищник—жертва», конкуренции, а также взаимовыгодного сотрудничества разных видов — мутуализма.
Новым направлением последних лет является так называемая макроэкология — сравнительное изучение разных видов в масштабах больших пространств (сопоставимых с размерами континентов).
Громадный прогресс в конце 20-го столетия достигнут в изучении круговорота веществ и потока энергии. Прежде всего это связано с совершенствованием количественных методов оценки интенсивности тех или иных процессов, а также с растущими возможностями широкомасштабного применения этих методов. Примером может быть дистанционное (со спутников) определение содержания хлорофилла в поверхностных водах моря, позволяющее составить карты распределения фитопланктона для всего Мирового океана и оценить сезонные изменения его продукции.
Современное состояние науки
Современная экология — это быстро развивающаяся наука, характеризующаяся своим кругом проблем, своей теорией и своей методологией. Сложная структура экологии определяется тем, что объекты ее относятся к очень разным уровням организации: от целой биосферы и крупных экосистем до популяций, причем популяция нередко рассматривается как совокупность отдельных особей. Масштабы пространства и времени, в которых происходят изменения этих объектов, и которые должны быть охвачены исследованиями, также варьируют чрезвычайно широко: от тысяч километров до метров и сантиметров, от тысячелетий до недель и суток. В 1970-е гг. формируется экология человека. По мере давления на окружающую среду возрастает практическое значение экологии, ее проблемами широко интересуются философы и социологи.
Тест по теме «Экологическая безопасность. Тема 1. Предмет и основные задачи экологии. История развития экологии как науки. Тест для самопроверки»
19 вопросов
Показать Скрыть правильные ответыВопрос:
Термин для новой науки – «экология» был предложен …
Варианты ответа:
- В.И. Вернадским
- Аристотелем
- Э. Геккелем
- Ч. Дарвиным
Вопрос:
Экология – наука о…
Варианты ответа:
- влиянии загрязнений на окружающую среду
- влиянии загрязнений на здоровье человека
- влиянии деятельности человека на окружающую среду
- взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой обитания
Вопрос:
Заложил основы биогеографии и ввел ряд научных понятий (экобиоморфа растений, ассоциация видов и др.) …
Варианты ответа:
- В. Вернадский
- В. Докучаев
- Артур Тенсли
- Александр фон Гумбольдт
Вопрос:
Стадия развития биосферы, когда разумная деятельность человека становится фактором развития, называется …
Варианты ответа:
- ноосферой
- техносферой
- антропосферой
- социосферой
Вопрос:
Экология, как наука, сформировалась в …
Варианты ответа:
- середине прошлого столетия
- начале ХХ века
- средневековье
- античное время
Вопрос:
Год рождения экологии как науки
Варианты ответа:
- 1866
- 1867
- 1966
- 1855
Вопрос:
Автор учения о природных зонах и учение о почве, как особом биокосном теле (системе)
Варианты ответа:
- Ч. Дарвин
- Карл Мебиус
- В. Докучаев
- Е. Варминг
Вопрос:
Один из основателей «экологии животных»
Варианты ответа:
- С.П. Крашенинников
- П.С. Паллас
- В.И. Вернадский
- М.В. Ломоносов
Вопрос:
Год рождения общей экологии как науки
Варианты ответа:
- 1866
- 1925
- 1926
- 1935
Вопрос:
Учение о биоценозе, как сообществе организмов разработал немецкий гидробиолог …
Варианты ответа:
- Карл Мебиус
- Е. Варминг
- В. Докучаев
- Ч. Дарвин
Вопрос:
Первый эколог
Варианты ответа:
- Аристотель
- Теофраст
- Гиппократ
- Плиний Старший
Вопрос:
Открыл эволюцию жизни и составил классификацию животных …
Варианты ответа:
- Ж.Б. Ламарк
- М.В. Ломоносов
- К. Линей
- Ч. Дарвин
Вопрос:
Первый экологический эксперимент по влиянию низкого атмосферного давления на развитие животных поставил …
Варианты ответа:
- Ф. Реди
- Ж.Б. Ламарк
- Р. Бойль
- А. Левенгук
Вопрос:
Привел ботанический «хаос» в упорядоченную систему растений и животных …
Варианты ответа:
- Ч. Дарвин
- Ж.Б. Ламарк
- К. Линей
- Ж. Бюффон
Вопрос:
Общую экологию как вершину естествознания – мегаэкологию, вокруг которой концентрируются другие научные дисциплины представил …
Варианты ответа:
- А. Тенсли
- Ч. Элтон
- Н.Ф. Реймерс
- В.Н. Сукачев
Вопрос:
Понятие экосистемы ввел английский ботаник …
Варианты ответа:
- В. Вернадский
- Г. Гаузе
- В. Докучаев
- Артур Тенсли
Вопрос:
Термин «экология» в ботанику для обозначения самостоятельной научной дисциплины – экологии растений ввёл …
Варианты ответа:
- Э. Геккель
- Е. Варминг
- К.Ф. Рулье
- Ч. Дарвин
Вопрос:
Создатель учения о биосфере
Варианты ответа:
- Ч. Дарвин
- С.П. Крашенинников
- М.В. Ломоносов
- В.И. Вернадский
Вопрос:
Учёный, который сделал ботанику самостоятельной наукой, отделив ее от зоологии
Варианты ответа:
- Ч. Дарвин
- К. Линей
- Теофраст
- Аристотель
БИОЛОГИЯ • Большая российская энциклопедия
БИОЛО́ГИЯ (от био… и …логия), совокупность наук о живой природе. Термин «Б.» был предложен в 1802 Ж. Б. Ламарком и нем. исследователем Г. Тревиранусом. Предмет Б. – все проявления жизни: разнообразие, строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой как в настоящем, так и в прошлом. Осн. свойствами живого – способностями потреблять пищу, необходимую для роста и жизнедеятельности, выделять продукты распада, дышать (анаэробное и аэробное дыхание), размножаться, двигаться и реагировать на внешние раздражители, приспосабливаться к изменениям окружающей среды, поддерживая гомеостаз или изменяясь в процессе эволюции, – обладают все организмы.
Объекты исследования и структура биологических наук
Согласно совр. представлениям, в Б. выделяют неск. уровней изучения жизни: молекулярный, клеточный, организменный, популяционный, видовой, биоценотический и биосферный. Эта классификация, отражающая как уровни изучения, так и иерархию организации живых систем, может быть упрощена или усложнена. Иногда провести чёткую границу между биосистемами разных уровней бывает нелегко. К ряду видов колониальных животных и некоторым вегетативно размножающимся растениям непросто применить понятие организм, указать на отд. особь. Организмы-хозяева с облигатными паразитами или, напр., симбиотические организмы могут рассматриваться как своеобразные многовидовые сообщества. Учёные одной биологич. дисциплины нередко работают с биосистемами разного уровня организации, напр. от клеточного до организменного или от видового до биоценотического.
Выделение спец. молекулярного уровня подразумевает исследование отд. элементарных составляющих живых систем. Здесь физико-химич. основы жизни изучаются такими науками, как биохимия, биофизика и др. Развитие биохимии обусловило дальнейшую специализацию, обособление, напр., молекулярной биологии; в недрах генетики сформировалась молекулярная генетика. Закономерности обмена веществ на молекулярном уровне, трансформация энергии и информации в отд. субклеточных структурах исследуются также спец. областями физиологии (физиологии растений и физиологии животных), экологии и др. наук.
Осн. структурно-функциональной единицей всех организмов является клетка, элементарная живая система. На клеточном уровне в числе других решаются вопросы, связанные с начальными этапами происхождения жизни, с возникновением из пробионтных соединений одноклеточных организмов и их последующим преобразованием в многоклеточные системы. Использование в данной сфере методов молекулярной биологии, палеонтологии и др. дисциплин способствовало дальнейшему развитию учения об эволюции жизни. Разнообразие одноклеточных организмов достаточно велико. Лишённые ограниченного мембраной ядра прокариоты (бактерии, включая цианобактерии, и археи) – осн. предмет исследования микробиологии. Неклеточные формы жизни – вирусы, проникающие в живую клетку и способные размножаться только внутри клетки-хозяина, изучает вирусология. Одноклеточные эукариоты – простейшие – объект протозоологии. По мн. параметрам одноклеточные эукариоты сходны с клетками многоклеточных организмов; их клетки изучает цитология. Объектом гистологии являются образованные клетками ткани. Отд. органы и целые системы, в т. ч. пищеварения, выделения, дыхания, кровоснабжения, размножения, системы покровов, скелета, мышц, анализаторов и др., исследуются анатомией, морфологией, физиологией.
Значит. часть биологич. исследований ведётся на организменном уровне. Организм (в узком смысле – особь, индивидуум) представляет собой наиболее целостную биологич. систему, взаимозависимые и соподчинённые части которой обеспечивают возможность относительно независимого продолжительного её существования и воспроизводства в череде поколений. Гл. результаты процесса биологич. эволюции фиксируются именно на уровне организма. Фактически в Б. изучаются в основном отдельные организмы или группы организмов, а полученные данные экстраполируются на большую или меньшую из систематических совокупностей (вид, род, семейство и т. д.). Закономерности наследования отд. признаков и свойств исследует генетика, процессы обмена веществ и сохранения гомеостаза – физиология, биохимия, биоэнергетика и др., внутр. защитные реакции организма – иммунология, особенности индивидуального развития – эмбриология, форму и структуру тела или отдельных его частей – морфология, поведение особей – этология и т. д.
В природе организмы одного вида, как правило, объединяются в популяции. Особи отд. популяции обитают на определённой территории, обладают общим генофондом, чаще контактируют друг с другом (включая размножение), чем с особями из др. популяций. В дополнение к изучению индивидуальной изменчивости (возрастной, половой, генетической, фенотипической и др.) биологи ведут спец. исследования популяционной структуры, изменчивости популяционных признаков. На данном уровне начинают впервые проявляться эволюц. преобразования, ведущие к возникновению новых и вымиранию старых видов. Дисциплины, изучающие живые объекты на популяционном уровне (напр., популяционная генетика, популяционная экология), иногда объединяют термином «популяционная биология».
Вид – осн. структурная единица в системе живых организмов, качественный этап их эволюции. Особи всех популяций данного вида, как правило, могут свободно скрещиваться между собой, но не дают плодовитого потомства при скрещивании с особями др. вида (критерий репродуктивной изоляции). С видового уровня обычно начинают свои исследования систематики, занимающиеся описанием разнообразия ныне существующих и вымерших видов. Построение иерархич. системы живых организмов – одна из осн. заслуг Б. Виды по принципу родства-сходства объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды (в ботанич. номенклатуре – порядки). Далее в направлении повышения ранга следуют классы, типы, царства. Иногда выделяют дополнительные систематич. категории, напр. уровни ниже рода, но выше вида – подрод и надвид, выше отряда – надотряд, выше царства – доминион, империя. Раздел систематики, посвящённый правилам и методам классификации, получил назв. «таксономия». Углубление знаний о разнообразии форм живой природы сопровождалось не только совершенствованием принципов систематики. К изначально выделенным царствам растений и животных, которыми традиционно занимаются соответственно ботаника и зоология, было добавлено в 20 в. царство бактерий. На совр. этапе часто принято выделять два надцарства: прокариот и эукариот. Первое включает царства архей и бактерий, второе – царства грибов (изучается микологией), растений и животных (иногда одноклеточных эукариот выделяют в царство протистов). Зоология, в свою очередь, подразделяется на зоологию беспозвоночных и зоологию позвоночных. В рамках первой обособились протозоология, малакология – наука о моллюсках, карцинология – о ракообразных, арахнология – о пауках, акарология – о клещах, энтомология – о насекомых и др. В энтомологии также выделились колеоптерология – наука о жуках, мирмекология – о муравьях, лепидептерология – о чешуекрылых (бабочках) и др. В зоологии позвоночных отд. науч. дисциплинами стали ихтиология, изучающая рыб и круглоротых, герпетология – пресмыкающихся и земноводных, орнитология – птиц, териология – млекопитающих и др. Разл. крупным таксонам царства растений также соответствуют спец. разделы Б.: альгология исследует водоросли, лихенология – лишайники, бриология – мохообразные. Иногда биологич. дисциплины связаны не столько с отд. систематич. группировками, сколько с изучением особых жизненных форм, в т. ч. важных для человека. Наука о деревьях и кустарниках получила назв. дендрология. Объектом паразитологии являются паразитирующие организмы и вызываемые ими заболевания человека, животных и растений. Спец. разделом паразитологии стала гельминтология, изучающая паразитич. плоских и круглых червей. Во всех биологич. исследованиях – от молекулярного до надвидовых уровней (в т. ч. в области биохимии, генетики, морфологии, физиологии, экологии, этологии, палеонтологии, эволюционной теории и др.) необходимо знание точного систематич. положения объекта изучения. Такое знание позволяет экстраполировать обнаруженные закономерности на более широкий круг систематически близких объектов. Биологи разл. специальностей могут сконцентрировать свои исследования на к.-л. одной крупной систематич. группировке. Так, напр., выделяют биохимию растений, генетику рыб, морфологию насекомых, физиологию человека и животных, экологию птиц, палеозоологию.
Уровень взаимодействия разл. видов, включая пищевые отношения (комменсализм, хищничество, паразитизм и др.), структуру и законы функционирования многовидовых сообществ, изучает синэкология, в отличие от аутэкологии, исследующей взаимоотношение организмов отд. видов со средой. Относительно устойчивая совокупность мн. видов (животных, растений, грибов и микроорганизмов), совместно обитающих на некотором участке суши или водоёма, определяемая как сообщество – биоценоз или экосистема, характеризуют биоценотический уровень исследования. На этом уровне биологи изучают тесную связь комплексов живых организмов как между собой, так и с компонентами неживой природы. Эта область также весьма дифференцирована. С экологич. проблемами надвидовых группировок связаны биогеоценология, геоботаника, гидробиология, лесоведение, почвенная зоология и др. Вопросы возникновения, пространственного распределения и устойчивого существования исторически сложившихся крупных совокупностей животных (фаун) и растений (флор) относятся к сфере биогеографии.
Изучением жизни в масштабах всей биосферы (оболочка Земли, где распределены живые организмы и которая сформировалась и ныне существует во многом в результате их жизнедеятельности) занимается целый ряд биологич. дисциплин или их отд. направлений. На биосферном уровне могут вести исследования специалисты в области глобальной экологии, космической биологии, биогеохимии, океанологии, эволюционного учения, палеонтологии, антропологии и др.
Комплекс знаний о причинах, движущих силах, механизмах и закономерностях возникновения и эволюции живых организмов образует эволюционное учение. В этой области могут выделяться отд. направления, напр. филогенетика, эволюционные морфология и экология, учение о микро- и макроэволюционных процессах и др. Палеонтология представляет собой спец. раздел Б., посвящённый изучению ископаемых (вымерших) форм жизни, их эволюции.
Ряд биологич. дисциплин связан с прикладной тематикой. Здесь сформировались такие комплексные направления, как радиобиология, бионика, генетическая инженерия, пром. микробиология, биокибернетика, агробиология и др. Активно разрабатываются биологич. основы медицины, с. х-ва, использования биоресурсов и общего природопользования, отд. отраслей пром-сти и биотехнологий. Значителен вклад биологов в развитие науч. и практич. аспектов охраны природы. Б. тесно связана с гуманитарными и социологич. дисциплинами, где человек как биологич. вид – объект и субъект познания (антропология, психология, демография, биосемиотика, биоэтика и др.).
История биологии
Биологич. знания начали накапливаться человечеством с древнейших времён. Уже жизнь первобытных людей (не менее 1 млн. лет назад) была тесно связана с большим разнообразием окружающих их живых организмов, познанием важных биологич. явлений. Наши далёкие предки научились изготавливать и использовать орудия (из камня, дерева, рогов и т. д.), охотиться и ловить рыбу, отличать съедобные растения от ядовитых, добывать огонь и пр. Ок. 40–50 тыс. лет назад человек разумный благодаря развитому мышлению, речи и ряду др. важнейших биологич. признаков за короткое время расселился почти по всей планете и начал путь прогрессивного историч. развития. Ныне на этом пути наука, в т. ч. Б., стала производит. силой, а человеческая деятельность – одним из факторов эволюции жизни на Земле. История не сохранила имена древних натуралистов, занимавшихся одомашниванием животных и окультуриванием растений. Учёные пока лишь приблизительно могут восстановить место и время (10–4 тыс. лет назад) этих важнейших биологич. завоеваний (неолитич. революция), имевших громадные социальные последствия. От охоты и собирательства человек перешёл к кочевому скотоводству и оседлому земледелию. Иск-во людей каменного века донесло до нас выразительные, часто удивительно точные изображения мн. животных.
На рубеже 4–3-го тыс. до н. э. возникновение городских цивилизаций Египта, Шумера в долинах крупных рек было обусловлено, среди прочего, познанием биологич. основ возделывания растений, умелым проведением ирригац. работ, созданием с.-х. календаря, благодаря чему повысилась эффективность земледелия. В этих и ряде др. государств медного и бронзового веков биологич. знания развивались в связи с потребностями медицины, с. х-ва, отдельных ремёсел. Были открыты процессы брожения, мумификации и пр. Первые письм. источники, предметы культа, произведения иск-ва содержат множество сведений о живой природе, о разнообразии видов животных и растений. Мыслители Древней Греции одними из первых попытались найти материалистич. объяснения мироустройства, разработать рационалистич. (науч.) метод познания живой природы. Фалес обосновывал возможность путём наблюдения и размышления постигать естеств. законы жизни, устанавливать причинно-следственные связи явлений. Гераклит ввёл в науку о природе положение о постоянном изменении, возникающем «по необходимости и через борьбу». Его взгляды повлияли на формирование представлений о развитии, эволюции жизни. Врач и философ Эмпедокл с натурфилософских позиций обосновывал естеств. происхождение живых существ, высказал идею о постепенном возникновении наиболее жизнеспособных форм и вымирании менее совершенных, отчасти предвосхитившую дарвиновскую теорию естественного отбора. Демокрит развил понятие об «атомах», мельчайших, неделимых частицах, из которых состоят все живые объекты («рождение есть соединение атомов, смерть – их разъединение»). Гиппократом и его последователями сформулированы принципы целостности живого организма, представления о естеств. корректирующих механизмах, обеспечивающих нормальное функционирование, о внешних проявлениях (симптомах) нарушений жизнедеятельности, о возможности на основании этого ставить диагноз болезни. Школе Гиппократа принадлежит ряд открытий в области анатомии, эмбриологии, физиологии (напр., касающихся системы кровообращения). Крупнейшим биологом древности был Аристотель. Он заложил основы анатомии, с его именем связывают первые этапы развития мн. биологич. дисциплин: от психологии до систематики. Ему удалось построить иерархич. систему, включающую св. 450 таксонов животных, предвосхитившую идею «лестницы существ» – ступенчатого перехода от простых форм к сложным. Эта идея на протяжении мн. столетий господствовала в Б., пока не была опровергнута в 19 в. теорией эволюции. Ученик Аристотеля Теофраст дал описание более 500 видов растений. Сочинения ряда выдающихся рим. поэтов, напр. «О природе вещей» Лукреция, содержат массу сведений о животном и растит. мире, филос. воззрения на происхождение и развитие жизни, на место и роль человека в природе. Биологич. познания античного мира были обобщены в 37 томах «Естественной истории» рим. энциклопедиста Плиния Старшего, анатомо-физиологич. представления систематизировал Гален. Крушение античных цивилизаций привело к утрате значит. части их науч. наследия. Ряд трудов Аристотеля, Плиния и др. сохранились только благодаря переводу на араб. яз. Их широко использовал, дополняя собств. наблюдениями, врач и натуралист Ибн Сина (Авиценна). На базе античных традиций формировались знания о живой природе в Византии, Древней Армении.
Архив В. С. Шишкина Анатомия плеча. Рисунки Леонардо да Винчи (1510).
В период Средневековья в государствах Европы и Азии развитие Б. тормозилось во многом господствующими религ. установлениями. Накапливающиеся сведения о животных и растениях носили апокрифич. или прикладной характер. Крупнейшей биологич. энциклопедией Средневековья стали труды Альберта Великого. Эпоха Возрождения (14–16 вв.) коренным образом изменила картину мира; утвердилась гелиоцентрич. система Н. Коперника. Леонардо да Винчи создал не только удивительно точные изображения строения человека и животных, но и предположил бо́ льшую продолжительность развития жизни на Земле, обнаружив окаменелые остатки вымерших организмов. А. Везалий на основе эмпирич. материала издал 7 книг «О строении человеческого тела» (1543). В 1553 М. Сервет обосновал наличие малого круга кровообращения. У. Гарвей экспериментально доказал существование системы кровообращения у человека (1628). Развитие инструментальных методов, в т. ч. совершенствование микроскопа, позволило открыть капилляры (М. Мальпиги, 1661), описать растит. клетку (Р. Гук, 1665), эритроциты и сперматозоиды (А. ван Левенгук, соответственно 1683 и 1677), увидеть неизведанный мир простейших и бактерий (Р. Гук, М. Мальпиги, Н. Грю, А. ван Левенгук). Предпринимались попытки обосновать физико-химич. начала жизни (Парацельс, Я. Б. ван Гельмонт, Дж. А. Борелли). Распространённую со времён Аристотеля концепцию самозарождения жизни попытался экспериментально опровергнуть итал. естествоиспытатель Ф. Реди (1668). Эмбриональное развитие организмов животных трактовалось с позиций преформизма (наличие в зародыше черт взрослого организма в миниатюре). Но ещё Аристотель полагал, что осн. признаки взрослого организма (в т. ч. видовые отличия) формируются на завершающих стадиях индивидуального развития (эпигенез). Великие географич. открытия значительно расширили представления о разнообразии жизни на Земле. Появились многотомные компилятивные сводки К. Геснера (1551–1587), итал. натуралиста У. Альдрованди (1599–1616), К. Баугина (1596–1623) и др., монографии по отд. классам животных – рыбам, птицам (франц. учёных Г. Ронделе, П. Белона). Разработкой ботанич. систематики занимались А. Чезальпино, голл. исследователь К. Клузиус, К. Баугин и др. Последний использовал двойное лат. название, отражающее род и вид (бинарную номенклатуру) при описании растений. В кон. 17 – нач. 18 вв. Дж. Рей описал уже 18 тыс. видов растений, сгруппировав их в 19 классов, в соавторстве с англ. биологом Ф. Уиллоби опубликовал систематизир. описание животных (гл. обр. позвоночных), выделил категорию «вид» как элементарную единицу систематики.
Биология в 18–19 вв
Архив В. С. Шишкина Титульный лист 10-го издания «Системы природы» К. Линнея (1758).
Достижения предыдущих поколений систематиков в 18 в. аккумулировал К. Линней, разделивший царства растений и животных на иерархически соподчинённые таксоны: классы, отряды (порядки), роды и виды. Он дал каждому виду лат. назв. в соответствии с правилами бинарной номенклатуры (родовое и видовое имя). Отсчёт совр. ботанич. номенклатуры ведётся с года публикации книги Линнея «Виды растений» (1753), а зоологической – со времени выхода 10-го изд. линнеевской «Системы природы» (1758). Система Линнея была построена не столько на выявлении степени родства, сколько на сопоставлении выбранных им отд. диагностич. признаков, поэтому она считается искусственной. В 18 в. попытки сформировать естеств. систему растений предприняли франц. ботаники Б. и А. Л. Жюссьё, М. Адансон. Линней поместил человека в один отряд с обезьянами, что разрушало антропоцентрич. картину мира и вызвало осуждение религ. кругов. Он подчёркивал относит. устойчивость видов, объяснял происхождение их единым актом творения, допуская всё же возникновение новых видов путём гибридизации. Но сам принцип линнеевской иерархии таксонов (в класс входят неск. родов и ещё больше видов) способствовал в дальнейшем развитию эволюц. взглядов (представления о монофилии, дивергенции видов).
В России распространение линнеевской систематики совпало с необходимостью науч. описания ресурсов живой природы огромной страны. Подобные исследования вошли в число первоочередных задач основанной в С.-Петербурге Академии наук (1724). Участники академич. отряда Великой Северной экспедиции (1733–43) И. Г. Гмелин, Г. В. Стеллер, С. П. Крашенинников (первый отеч. академик-биолог) открыли множество неизвестных ранее видов животных и растений. «Описание земли Камчатки» (1755) Крашенинникова стало первой сводкой по фауне и флоре рос. территории. Натуралисты Великих академич. экспедиций (1768–74) П. С. Паллас, И. И. Лепёхин и др. на пространстве от Причерноморья и Балтики до Забайкалья завершили первый систематич. этап инвентаризации растит. и животного мира империи. Особо значительны достижения П. С. Палласа, опубликовавшего неск. иллюстрированных томов по флоре и фауне России и сопредельных стран.
Линнеевские принципы не разделял Ж. Бюффон, составивший 36-томную «Естественную историю» (1749–88). Подчёркивая наличие постепенных переходов между видами, он развил идею «лестницы существ» с позиций трансформизма, но позднее под давлением церкви отказался от своих взглядов. Изучение индивидуального развития живых организмов сопровождалось критикой преформизма сторонниками эпигенеза, напр. К. Вольфом. В этот период начинается становление эмбриологии. Л. Спалланцани в своих опытах опроверг возможность самозарождения жизни. В области физиологии изучение взаимодействия нервной и мышечной систем (А. фон Галлер, Й. Прохаска, Л. Гальвани) позволило сформулировать положение о раздражимости как об одном из важнейших свойств живых организмов. Значение кислорода в жизни животных и растений было показано в опытах Дж. Пристли и А. Лавуазье. Явление фотосинтеза описали голл. врач Я. Ингенхауз, швейц. ботаник Ж. Сенебье и Н. Соссюр (1779–1804). Мн. открытия в Б. и медицине 18 в. делались на основании разл. опытов, значение которых стало понятно много позднее. Так, задолго до возникновения вирусологии и иммунологии врачи 18 в. осуществили удачные прививки против оспы (Э. Дженнер, 1798).
В 19 в. фронт биологич. исследований необычайно расширился. Произошла дальнейшая специализация отд. биологич. дисциплин, возникли новые отрасли знаний. Крупнейшие достижения в области Б. 19 в. – учение о клетке и теория эволюции. Обоснование единства клеточного строения как растительных (М. Шлейден, 1838), так и животных организмов (Т. Шванн, 1839) заложило основу клеточной теории. Ядро клетки описал в 1833 Р. Броун, в 1839 Я. Пуркине дал определение протоплазмы. Нем. ботаник Э. Страсбургер и В. Флемминг подробно описали деление соматических клеток – митоз (1875–1882). Образование половых клеток путём мейоза было открыто Э. ван Бенеденом, Т. Бовери и нем. биологом О. Гертвигом (1883–84). В 1888 В. Вальдейер ввёл термин «хромосома». Клеточная теория сыграла значит. роль в развитии не только цитологии, гистологии, эмбриологии, но и в доказательстве существования одноклеточных организмов – простейших (К. Зибольд, 1848). В 1892 Д. И. Ивановский открыл неклеточную форму жизни – вирусы.
Изучение элементарного состава органич. и неорганич. веществ, физич. и химич. свойств живых и неживых объектов определило дальнейшее развитие Б. и её отд. дисциплин; на новом уровне стала обсуждаться проблема возникновения жизни, специфика этой формы движения материи. Эксперим. и теоретич. работы Н. Соссюра, Ю. Либиха, Ж. Буссенго, нем. ботаника Ю. Сакса, К. А. Тимирязева и ряда др. учёных, заложивших в 19 в. основы физиологии растений и агробиологии, выявили важнейшую роль растений в создании осн. массы органич. вещества на Земле, показали значение отд. химич. элементов и их соединений в питании и дыхании растений, в биологич. круговороте и энергообмене живых систем. Первый синтез органич. вещества (мочевины) из неорганического был выполнен Ф. Вёлером в 1828. Раскрытие химич. природы осн. групп веществ, из которых состоят живые организмы, – углеводов, липидов (жиров), белков и др. – было достигнуто в результате исследований как физиологов, так и химиков, сформировавших новый раздел биологии – биохимию (голл. химик Г. Мульдер, 1837; Ю. Либих и др.). Работы К. Кирхгофа (1814), франц. химиков А. Пайена и Ж. Персо (1833), Л. Пастера (1857–1864), Э. Бухнера (1897) привели к открытию ферментов, становлению энзимологии. Было показано, что процессы брожения, разложения, пищеварения протекают при активном участии микроорганизмов. Велик вклад Л. Пастера в развитие микробиологии. Ему удалось также экспериментально опровергнуть теорию самозарождения микроорганизмов и обосновать микробную теорию инфекционных заболеваний, принципы иммунизации. Изучая роль почвенных бактерий, С. Н. Виноградский открыл явление хемосинтеза (1887) – процесс создания органич. веществ не с использованием энергии солнечного света (как при фотосинтезе), а за счёт энергии реакций окисления некоторых неорганич. соединений.
Работами ряда физиологов 19 в. (Ф. Мажанди, П. Флуранс, И. Мюллер, К. Бернар, Г. Гельмгольц, Э. Дюбуа-Реймон, И. М. Сеченов) были раскрыты многие механизмы функционирования нервной системы, желёз внутренней секреции, разл. органов чувств человека и животных. Рационалистич. объяснение этих сложнейших биологич. процессов нанесло сокрушит. удар по витализму, отстаивавшему концепцию особой «жизненной силы». Достижения эмбриологии не ограничивались открытиями половых и соматич. клеток растений и животных, описанием процесса их дробления. К. М. Бэр сформулировал ряд положений сравнит. эмбриологии животных (1828–37), в т. ч. о сходстве ранних стадий онтогенеза, о специализации признаков на конечных этапах эмбриогенеза и др. Эволюц. обоснование этих положений было развито Э. Геккелем (1866) в рамках получившего широкую известность «биогенетич. закона». Зарождение генетики связывают с открытием Г. Менделем (1865) закономерностей наследования отд. признаков у растений. Работы Менделя не привлекли внимания современников, установленные им обобщения были экспериментально подтверждены и оценены позднее.
Бурными темпами шло накопление знаний о разнообразии форм жизни на Земле. В результате экспедиционных и музейных исследований ежегодно описывались сотни новых видов животных и растений, формировались богатейшие коллекционные фонды. Это стимулировало развитие систематики, морфологии, сравнит. анатомии, палеонтологии и биогеографии, экологии и теории эволюции. Широкое признание получили работы Ж. Кювье, заложившего основы сравнит. анатомии, обосновавшего принцип функциональных и морфологич. корреляций, использовавшего для классификации животных морфотипы – «планы строения». Исследования Кювье ископаемых организмов связывают с началом палеонтологии. Придерживаясь доктрины постоянства видов, он объяснял существование вымерших форм мировыми катастрофами. В знаменитом споре (1830) с Э. Жоффруа Сент-Илером, отстаивавшим идею единства строения всех животных, а следовательно эволюции, временную победу одержал Кювье, т. к. тогда ещё не было накоплено достаточно аргументов в пользу эволюционной теории. Идея эволюции Ж. Ламарка, обоснованная наличием у животных некоего внутр. стремления к совершенствованию путём наследования благоприобретённых признаков, не получила признания большинства современников. Но всё же его работы стимулировали дальнейший поиск доказательств и причин эволюции видов.
Развитие биогеографии, учения о широтной и вертикальной зональности жизненных форм связано в 19 в. с именем А. Гумбольдта. Зоогеографич. районирование суши провели англ. зоолог Ф. Склетер (1858–74) и А. Уоллес (1876), флористическое – А. Гризебах (1872), А. Энглер и немецкий ботаник О. Друде (1880–90). Хотя термин «экология» был предложен Э. Геккелем лишь в 1866, наблюдения за жизнью животных и растений велись и раньше, оценивалась также роль отд. видов в природе. Значит. вклад в развитие экологии в 19 в. внесло почвоведение, а также разработка первых принципов охраны природы.
Накопленные факты из области классич. зоологии и ботаники, зарождающихся палеонтологии, биогеографии, экологии, эмбриологии, практика искусственной селекции, представления о прогрессии размножения, борьбе за существование, естественном отборе легли в основу теории эволюции (1859) Ч. Дарвина (в конспективном виде эти взгляды были изложены Дарвином одновременно с А. Уоллесом в 1858). Эволюционная теория стала краеугольной консолидирующей доктриной всей Б., развиваясь сама и способствуя становлению отд. дисциплин. Блестящим подтверждением идеи эволюции явились открытия ископаемых предков человека, ряда промежуточных форм между некоторыми классами животных, построения геохронологич. шкалы, филогенетич. рядов мн. групп животных и растений.
В 19 в. формировалось науч. сообщество биологов, открывались новые лаборатории, биостанции, резко возросло число периодич. изданий, в т. ч. «Annales des sciences naturalles» (1824, Франция), «Бюллетень Московского общества испытателей природы» (1829, Россия), «Magazine of Natural History» (1828, Великобритания, с 1867 «Journal of Natural History»), «Zeitschrift für Biologie» (1865–1915, Германия), «American Naturalist» (1867, США). Прошли первые междунар. биологич. конгрессы: орнитологический (Вена, 1884), физиологический (Базель, 1889), зоологический (Париж, 1889), генетический (Лондон, 1899), ботанический (Париж, 1900).
Биология в 20 в
Здание Дарвиновского музея в Москве. Фото В. С. Шишкина
Бтология 20 в. характеризуется целым рядом выдающихся достижений; среди них – раскрытие механизмов передачи наследств. информации, процессов обмена веществ – от молекулярного до организменного уровня; развитие совр. экологии, теории и практики охраны природы; описание механизмов регуляций осн. функций организма, поддержания гомеостаза живых систем; исследование поведения и процессов коммуникации у животных; изучение факторов и закономерностей эволюции, создание синтетич. теории эволюции. Постоянно пополняя свой арсенал всё более совершенными наблюдениями, Б. в 20 в. развивалась как в направлении специализации (по объектам и задачам), так и в плане организации комплексных исследований. Возросло значение теоретич., концептуальных построений общебиологич. характера. Плодотворным оказалось использование в Б. достижений математики, физики, химии и ряда др. наук.
Подтверждение законов Г. Менделя Э. Чермаком-Зейзенеггом, К. Корренсом, Х. Де Фризом (1900) стимулировало изучение индивидуальной изменчивости и наследственности. В. Иогансеном введены понятия «ген», «генотип», «фенотип», «чистая линия» (1909). Постепенно оформилась хромосомная теория наследственности (Т. Морган, А. Стёртевант, К. Бриджес, Г. Мёллер и др.). Н. И. Вавиловым открыт (1920) закон гомологич. рядов наследств. изменчивости организмов. Появились эксперим. доказательства значения внешних факторов, обусловливающих возникновение наследств. изменений – мутаций (Г. А. Надсон, Г. Мёллер и др., 1925–1928). Н. К. Кольцов сформулировал (1928) принцип матричного синтеза биополимеров. Дальнейший прогресс в изучении механизмов передачи наследств. информации связан с развитием биохимии и молекулярной Б. Хотя нуклеиновые кислоты были открыты И. Ф. Мишером в 1868, а название для этого класса соединений предложено нем. анатомом и гистологом Р. Альтманом в 1889, доказательства наличия генетич. информации в молекуле ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) были получены лишь в 1944 амер. исследователями О. Эйвери, К. Мак-Леодом и М. Маккарти. Структуру ДНК в виде двойной спирали, в которой отд. нити соединены комплементарно посредством четырёх азотистых оснований, обосновали в 1953 Ф. Крик и Д. Уотсон. Это открытие способствовало в дальнейшем разгадке молекулярных основ важнейших свойств живых систем (в т. ч. наследственности), таких необходимых процессов жизнедеятельности, как биосинтез белков. Исследовалась роль отд. аминокислот, ферментов, др. соединений и структур, обеспечивающих обмен веществ и энергии, рост и дифференцировка клеток животных, растений и микроорганизмов. Был осуществлён искусственный синтез генов и белков. Крупнейшим достижением в этой области стала расшифровка генома человека. 2-я пол. 20 в. – период интенсивного изучения глубинных, молекулярных основ биологич. процессов с помощью широкого арсенала методов химии и физики. Достижения биохимии, биофизики, др. родственных дисциплин физико-химич. Б. стали использоваться в интерпретации данных и обобщений классич. направлений общей Б. – от систематики до физиологии. Б. становилась качественно новой наукой, открытия которой не только обеспечили прорыв естествознания на новый уровень понимания осн. процессов, лежащих в основе существования всех форм живой материи, но и создали предпосылки для управления этими процессами. Были расшифрованы химич. структуры осн. классов природных соединений – биополимеров (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, смешанные биополимеры), липидов и низкомолекулярных биорегуляторов (витамины, гормоны, антибиотики и др.). Ещё в нач. 20 в. работы на стыке Б. и медицины привели к открытию витаминов (К. Функ, 1912) и антибиотиков, в т. ч. пенициллина (А. Флеминг, 1929). Удалось обнаружить вирусы бактерий – бактериофаги (англ. микробиолог Ф. Туорт, 1915; Ф. Д’Эрелль, 1917). Дальнейшее развитие получила иммунология, основы которой были заложены в работах Л. Пастера, И. И. Мечникова, П. Эрлиха и др. ещё в кон. 19 в. В 1900 К. Ландштейнер выявил группы крови у людей, а в 1940 – резус-фактор. В 1930 В. А. Энгельгардт открыл процесс окислительного (дыхательного) фосфорилирования.
Параллельно с анализом молекулярных основ наследственности велись исследования и других факторов, определяющих индивидуальное развитие. Х. Шпеманом в 1901 открыто явление эмбриональной индукции. Корреляционными системами регуляторного характера (эпигенетич. системы), обеспечивающими целостность живых организмов, занимались И. И. Шмальгаузен (1938), англ. биолог К. Уоддингтон (1940) и др. В 20 в. были описаны мн. гормоны, установлены принципы гормональной регуляции функций организма, произошло становление эндокринологии (япон. химик Дж. Такамине, амер. учёный Т. Олдрич, 1901; англ. физиолог У. Бейлисс, Э. Старлинг, 1902), осуществлён искусственный синтез ряда гормонов. Существенный вклад в исследование нервной системы, её структуры и механизмов функционирования внесли физиологи (И. П. Павлов, Ч. Шеррингтон и др.), выявив природу рефлексов, сигнальных систем, координационных, функциональных центров в головном и спинном мозге. Эволюц. принципы применительно к физиологии нервной системы развил Л. А. Орбели, обосновавший значение функциональных перестроек высшей нервной деятельности в фило- и онтогенезе, предложивший общую концепцию функциональной эволюции. Изучение мн. процессов, проходящих в нервной системе, велось на стыке физиологии, биохимии, биофизики. Столь же комплексно проводились работы по раскрытию законов фотосинтеза (М. С. Цвет, Р. Вильштеттер, Р. Вудворд и др.), в области физиологии дыхания, роста, дифференцировки и ряда др. функций растит. организмов. Расширение исследований разл. форм поведения животных, развития наследственно детерминированных и приобретённых путём научения стереотипов, изучение систем и механизмов коммуникаций в живой природе привели в 20 в. к формированию спец. биологич. дисциплины – этологии (К. Лоренц, Н. Тинберген, К. Фриш и др.).
Ботаники и зоологи продолжали не только описывать и систематизировать новые виды организмов, число которых вместе с открытыми микроорганизмами приблизилось к 1,5 млн. (к кон. 19 в. было известно ок. 400 тыс. видов). Представители этих биологич. дисциплин способствовали дальнейшему развитию эволюционной теории и становлению экологии. Значит. влияние на развитие экологии оказали труды амер. зоолога и эколога В. Шелфорда (1907–13), Г. Ф. Морозова, амер. эколога Р. Чепмен (представление о биотич. потенциале и сопротивлении среды, 1928), Ч. Элтона, Д. Н. Кашкарова, В. Н. Сукачёва (учение о биогеоценозе) и др. Были проанализированы внешние и внутренние факторы, определяющие динамику популяций, структуру сообществ, их смену в пространстве и времени, исследованы цепи питания, трофич. уровни, закономерности формирования биологич. продукции, круговорота веществ и потока энергии в экосистемах. Взаимосвязи живого и неживого компонентов природных комплексов исследовали почвоведы, гидробиологи, лесоведы, представители др. специальностей. Экологи сформулировали рациональные принципы эксплуатации природных ресурсов, указали на антропогенные причины мн. форм деградации экосистем, вымирания разл. видов живых организмов, предложили обоснованные принципы и способы охраны природы. Одним из важных прикладных достижений экологии явилось учение о природной очаговости ряда трансмиссивных заболеваний (клещевого энцефалита, чумы и мн. др.). Существенный вклад в его разработку внесли отеч. учёные, особенно Е. Н. Павловский; благодаря их усилиям была создана широкая сеть эпидемиологич. станций (в т. ч. противочумных). В 1926 В. И. Вернадским предложено целостное учение о биосфере. Деятельность человека стала оцениваться как один из факторов эволюции жизни на Земле.
20 в. ознаменовался не только развитием эволюционной теории, но и неоднократными попытками опровергнуть осн. постулаты дарвинизма. В противовес неутихающей критике дарвинизма (Л. С. Берг, А. А. Любищев и др.) усилиями ряда учёных (Дж. Хаксли, Э. Майр, Дж. Симпсон, И. И. Шмальгаузен и др.), соединивших достижения генетики, морфологии, эмбриологии, популяционной экологии, палеонтологии и биогеографии, в 1930–40-х гг. была предложена синтетич. теория эволюции. Типы биологич. прогресса (ароморфоз, идиоадаптация и др.) описал А. Н. Северцов (1925), роль стабилизирующего отбора выявили И. И. Шмальгаузен (1938) и англ. биолог К. Уоддингтон (1942–53), эволюц. значение колебаний численности исследовалось как в природе, так и в эксперименте (С. С. Четвериков, амер. учёный А. Лотка, В. Вольтерра, Г. Ф. Гаузе и др.). В синтетич. теории эволюции удачно использовался критерий репродуктивной изоляции для видов, размножающихся половым путём. Было доказано, что эволюция ряда видов обусловлена партеногенезом. Открытие молекулярных основ наследственности и дальнейшие исследования в этом направлении привели к описанию примеров кодирования и передачи генетич. информации. Анализ мн. новых фактов традиционно «эволюционных» дисциплин и открытий в области молекулярной Б. и смежных наук в скором времени, возможно, приведёт к созданию новой эволюц. парадигмы.
Космонавт В. Савиных изучает рост растений на орбитальной станции «Салют-6» (1981). Архив В. С. Шишкина
Значит. успехи были достигнуты в антропологии, особенно в изучении ранних этапов развития человека (Р. Дарт, А. Хрдличка, П. Тейяр де Шарден, Л. Лики и др.): время появления первых представителей рода человек стало оцениваться в промежутке 2,5–1,6 млн. лет назад. Для решения вопроса о возникновении жизни на Земле было предложено неск. гипотез: от возможности заноса из космоса (С. Аррениус, 1895–1903) до процессов постепенных эволюц. преобразований пробионтных земных форм (англ. учёный А. Шефер, 1912; А. И. Опарин, 1924; Дж. Холдейн, 1929). Были выполнены опыты, моделирующие первые этапы возникновения элементарных форм жизни (С. Миллер, 1953, США). Путём сложных расчётов время зарождения жизни на Земле было отнесено к периоду 3,8–3,5 млрд. лет назад. Во 2-й пол. 20 в. Б. вышла за пределы земных проблем: биологич. исследования стали проводиться и в космосе. Потребовалась разработка науч. и практич. базы, обеспечивающей возможность существования живых организмов (в т. ч. человека) в межпланетном пространстве. Изучение этих проблем явилось предметом космич. Б. В ряде областей Б. становится реальной производит. силой, оформляются микробиологич. пром-сть, произ-во биологически активных веществ, др. отрасли биотехнологии.
Осн. постулаты Б. на всём протяжении её развития были связаны с вопросами мировоззрения, в 20 в. они вышли на уровень и политич. проблем. Однако мн. сложные и неясные положения эволюционной теории (законы наследования, формы борьбы за существование и естественного отбора, ранние этапы эволюции человека и др.) неоднократно использовались в неблаговидных политич. целях («расовые теории» в нацистской Германии, «творческий дарвинизм» в СССР, оправдание «естественными законами конкуренции» жестокой эксплуатации трудящихся и расслоения общества во многих капиталистических и развивающихся странах). Создание биологич. оружия, проблемы генетич. инженерии и глобального загрязнения окружающей среды поставили, в частности и перед биологами, задачу выработки правительственных, гражданских и межгосударственных мер по защите человечества от негативных последствий указанных и им подобных явлений. В 1-й пол. 20 в. было разработано учение о ноосфере (франц. учёный Э. Леруа, В. И. Вернадский, П. Тейяр де Шарден), обосновавшее переход биосферы через антропосферу в ноосферу – сферу разума, минуя глобальные кризисы. Прежде всего благодаря достижениям Б. оказался возможным переход от утилитарного антропоцентризма к экологически обоснованным принципам устойчивого развития, к осознанию уникальности каждого биологич. вида, к обеспечению сохранения всего многообразия жизни на Земле.
Основные проблемы и направления современной биологии
Среди множества стоящих перед Б. задач можно выделить неск. основополагающих, от решения которых в ближайшем будущем зависит благополучие, а возможно, и само существование человека и биосферы. Продолжается изучение структуры и функции биополимеров – белков (в т. ч. ферментов), нуклеиновых кислот, полисахаридов, смешанных биополимеров. Установление последовательности нуклеотидов в ДНК и РНК, расшифровка генома живых организмов становятся возможными при развитии технич. арсенала физико-химич. Б. Использование достижений молекулярной Б. в систематике, в т. ч. в систематике микроорганизмов, а также неклеточных форм жизни – вирусов, позволит разрешить вопросы, связанные с возникновением первых биологич. систем, и, возможно, приведёт к изменению наших представлений о самом феномене жизни, границах, разделяющих живую и неживую материи. Несмотря на то что в 20 в. были открыты мн. закономерности организации и функционирования живых систем на клеточном уровне, механизмы регуляции ряда протекающих в клетке процессов, роль отд. органелл, клеточной мембраны, ядра и цитоплазмы в процессах метаболизма, передачи наследств. информации оставляют широкое поле деятельности для совр. исследователей. Выяснение молекулярных механизмов регуляции функций в целостном организме, транспорта веществ через биологич. мембраны, роли нервных стимулов и разнообразных физиологически активных веществ в процессах, протекающих в клетках, требует знания закономерностей поддержания гомеостаза целостного организма, решения проблем интегративной физиологии. Выявление механизмов дифференцировки клеток, тканей и органов в ходе индивидуального развития организмов, создание стройной теории онтогенеза – одна из ключевых проблем совр. Б. и биологии развития в частности. Особое значение в этой области приобретает изучение стволовых клеток.
Новый этап развития эволюционной теории затронет вопросы соотношения макро- и микроэволюционных преобразований, возможностей моно- и полифилетического происхождения таксонов, критерии прогресса, оценку параллелизмов в эволюции. Новая эволюц. парадигма обеспечит основу для построения естественной (филогенетической) системы живых организмов. Благодаря развитию теории и совр. методов диагностики родство видов и сам критерий этого уровня организации должны получить более чёткое обоснование. Очевидно усиление экологич. и биокибернетич. составляющих эволюц. исследований, связанных с проблемами взаимоотношения разных уровней организации жизни в процессе её эволюции. Особое внимание уделяется оценке средообразующей деятельности живых организмов в процессе их историч. развития. Биологи совм. со специалистами др. областей естествознания продолжат изучение ранних этапов эволюции, причин, условий и форм возникновения жизни на Земле, возможностей существования жизни в космич. пространстве.
Исследование разл. форм поведения и их мотиваций у животных развивается в направлении создания возможностей управления поведением конкретных видов, в т. ч. важных для человека. Особое значение приобретает изучение группового поведения, взаимоотношений особей в популяциях и сообществах. Ожидается значит. прогресс в расшифровке способов коммуникации у животных на уровне звуковых, зрительных, химич. сигналов, электрич. полей и др. Принципы и законы биокоммуникации всё шире используются при изучении самых разных групп организмов, в т. ч. прокариот. Всё это создаёт базу для теоретич. обоснования процессов коммуникации и законов биосоциальности.
Стремительный, неконтролируемый рост населения Земли ставит проблему обеспечения людей пищевыми ресурсами, а также сохранения той среды обитания, которая позволяет получать такие ресурсы и обеспечивает существование самих биологич. объектов. К первоочередным задачам Б. относится повышение продуктивности естественных и искусственных биоценозов, регулирование их устойчивого существования при разл. антропогенных нагрузках, охрана природы и её отд. составляющих, сохранение биологич. разнообразия. Создание искусственных организмов с заранее заданными свойствами (в т. ч. методами генетич. инженерии) требует особого контроля и спец. исследований, т. к. пока малоизвестны последствия интродукции подобных объектов в природные комплексы, их включения в трофические цепи. Данные совр. Б. обеспечат рациональное использование природных ресурсов растит. и животного мира, создадут высокоэкономичные методы аква-, фито- и зоокультуры. Всё большее значение приобретают разл. восстановительные, в т. ч. рекультивационные, технологии, формы экологич. инженерии, в задачу которой входит создание искусственных сообществ и экосистем разного назначения. Сохранение максимального биологич. разнообразия отвечает не только утилитарным целям, но и задачам фундам. науки, среди которых – дальнейшее изучение процесса эволюции, моделирование и прогнозирование будущего развития жизни на Земле. Преодоление антропоцентрического, потребительского сознания, замена его экологическим, биоцентрическим, обеспечивающим вхождение в ноосферу, – также одна из задач Б. При этом особое значение приобретает раскрытие механизмов поддержания устойчивости, целостности разл. уровней организации биологич. систем (от клеточного до биосферного), исследование взаимодействия между ними.
Практическое значение биологии
Пущинский научный центр – крупный комплекс биологических институтов РАН. Фото В. С. Шишкина
Практическое значение биологии традиционно определяется гл. обр. по вкладу в развитие сельского и лесного хозяйства, промыслового использования биоресурсов, а также медицины. Совершенствование селекционной практики на основе законов генетики даёт возможность получать новые, высокопродуктивные сорта растений, породы животных. Знание экологии промысловых видов животных, ценных представителей растит. царства позволяет планировать наиболее адекватные нормы изъятия, не снижающие, а повышающие естеств. продуктивность. Значит. внимание уделяется созданию генетически модифицированных организмов (ГМО), в т. ч. продуктов питания. Их использование, в свою очередь, должно изучаться и контролироваться при помощи самых тщательных биологич. исследований. Продолжают развиваться биологич. методы борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства, ведутся работы по минимизации биоповреждений, совершенствованию профилактики природно-очаговых и паразитарных заболеваний. Достижения молекулярной Б., биохимии, микробиологии и смежных дисциплин позволят бороться с разл. заболеваниями человека на клеточном и субклеточном уровнях. Уже сейчас микробиологич. пром-сть производит мн. необходимые антибиотики, культивирует микроорганизмы, важные для разл. отраслей биотехнологии. На основе биологических знаний решаются проблемы клонирования, генетич. инженерии. Насущными задачами становятся создание режима биобезопасности, борьба с последствиями антропогенных загрязнений (радиоактивные отходы, нефтепродукты, тяжёлые металлы и др.). При компетентном участии биологов оцениваются и проводятся мероприятия по интродукции, реинтродукции, акклиматизации. Использованием достижений Б. для решения инженерных задач и развития техники занимается сравнительно новая отрасль Б. – бионика; её разработки нашли применение в архитектуре и строительстве, в биомеханике, аэро- и гидродинамике, при создании локационных, навигационных, сигнальных систем, в практике дизайна и получения искусственных материалов, сравнимых с природными аналогами.
В 21 в. Б. будет развиваться не только по пути специализации и дифференциации знаний, в чём она уже сейчас превосходит др. области естествознания, но и в направлении комплексности исследования важнейших проблем, синтеза новых теоретич. обобщений. Одна из важнейших методологич. и мировоззренч. задач биологич. науки состоит в оценке специфики и форм взаимодействия биосистем разл. уровней целостности и сложности. Такой системный подход позволит преодолеть проявления как редукционизма, так и телеологич. витализма, ещё встречающиеся среди совр. исследователей. Можно надеяться, что именно биологич. знания помогут человеку достичь гармонии с природой и восстановить экологич. равновесие в окружающей природной среде, обеспечив тем самым устойчивое развитие биосферы.
Научные программы, союзы, учреждения
В разл. странах биологич. исследования ведутся в целом ряде науч. учреждений: в академиях, университетах, институтах, лабораториях, естественно-историч. музеях, на биостанциях. В России координатором исследований в области Б. является Отделение биологич. наук РАН. Важную роль в развитии совр. Б. играет как государственное (напр., Рос. фонд фундам. исследований), так и финансирование со стороны разл. частных фондов и междунар. организаций. Координационные и консолидирующие функции выполняют Междунар. союз биологич. наук, Междунар. союз физиологич. наук, Междунар. союз по биохимии и молекулярной биологии, Междунар. генетич. федерация, Междунар. союз наук о почве, Всемирный союз охраны природы, ЮНЕСКО и др. организации. Биологи объединяются в разл. науч. общества, проводят конгрессы, съезды, тематич. совещания и выставки. Ведутся работы в рамках целого ряда междунар. биологич. программ, в т. ч. «Человек и биосфера», Междунар. геосферно-биосферной программы «Global change» и др. Издаётся большое число специализир. и общебиологич. журналов, сборников, монографий. Расширяется электронная база носителей биологич. информации. Активно ведётся популяризация биологич. знаний, совершенствуется система образования будущих биологов.
История экологии
История экологии
Термин экология впервые был использован немецким зоологом Эрнстом Геккелем (1869), однако эта наука берет свое начало в других науках, таких как биология, геология и эволюция среди других.
Ламарк со своей теорией эволюции предположил, что окружающая среда находится в постоянном преобразовании, в результате чего учреждения нуждаются в изменениях и прилагают усилия для достижения этого, и это механизм эволюции, одна из основных основ экологии с учетом взаимосвязей организмов и их среды.
С другой стороны, меняются и развиваются не только органы, но и земная кора. Английский геолог Чарльз Лайель обнаружил, что земная кора является результатом постепенных изменений на протяжении всей истории планеты. Предоставление возможности трансформации экосистем и их функций.
Современная экология фактически имела свои принципы с развитием теории дарвиновской эволюции. Он отметил, что окружающая среда постоянно меняется, поэтому лучшими адаптациями являются те, кто выживает благодаря механизму естественного отбора.Подчеркивая важность взаимодействия организмов с окружающей средой.
Хотя экология зародилась в 19 веке благодаря работам Геккеля, экология начала процветать до 20 века, когда появились первые экологические журналы и экологические общества.
Определение Геккеля с 1900 года было предметом интерпретаций чего-то другого и, возможно, более глубокого. Например, английский эколог Чарльз Эльтон определил экологию как «научную естественную историю», которая имеет дело с «социологией и экономикой животных».Американский эколог растений Фредерик Клементс считал экологию «наукой сообщества», а современный американский эколог Юджин Одум определил, возможно, слишком широко, как «изучение структуры и функций природы».
Первые концепции «генотипа» начинаются в третьем десятилетии 20-го века или экологии сообществ, где концепция сообщества как высшего иерархического уровня организации включает различных людей, взаимодействующих с окружающей средой.Однако эта концепция, связанная с биологическим происхождением экологии, снова была отделена от органов, которые ее определили. Позже, как это происходит до сих пор, «биотоп» стал обозначать место, где находится сообщество, но по характеристикам, присущим физической среде, а не по их отношениям с агентствами.
В десятилетие 40-х годов Тэнсли (1935) предложил концепцию «экосистемы». Позднее этот термин был разработан Линдеманом (1941), который придумал его на основе обмена энергией в ответ на потребность в концепциях, которые связывают различные агентства с их физическим окружением.В текстах по экологии 1950-х годов и позже экосистема обозначается как сумма различных сообществ (или биоценозов) и биотопа (инертная атмосфера). В этом типе определения примечательно то, что агентства или сообщество становятся disociadamente окружающей среды, потому что эта экосистема определяется суммой терминов.
Определение экологии | Кэри Институт экосистемных исследований
Наше определение экологии
Научное изучение процессов, влияющих на распределение и численность организмов, взаимодействия между организмами и взаимодействия между организмами, а также на преобразование и поток энергии и вещества.
Наше определение уникально тем, что оно подчеркивает несколько вещей:
- Начальное внимание к организмам, скоплениям организмов или системам, включающим организмы или их побочные продукты
- Ограничение экологии как биологическими, так и физическими науками
- Широта вопросов в области экологии
- Совместное рассмотрение как биотических, так и абиотических аспектов природы
- В зависимости от экологической специальности внимание может быть сосредоточено на различных пропорциях биотических или абиотических аспектов природы
- Взаимоотношения между организмами и окружающей средой. физический мир может быть двунаправленным, хотя различные специальности могут подчеркивать влияние организмов (и систем, содержащих их) на физический мир или влияние физического мира на организмы
- Граница между абиотическим и биотическим аспектами экологии размыто
- Дисциплинарный центр сосредоточен на «процессах», «взаимодействиях» и «отношения», а не на физических объектах как таковых
Экология была первоначально определена в середине 19 века, когда биология была совершенно другой дисциплиной, чем сегодня.
Оригинальное определение принадлежит Эрнсту Геккелю, который определил экологию как исследование взаимоотношений организмов с окружающей их средой. За прошедшие полтора столетия были предложены другие определения экологии, чтобы отразить рост дисциплины, найти новые специальности или выделить дисциплинарную территорию.
Существует три основных определения экологии.
Первое определение происходит от геккелевской формы — изучения взаимосвязи между организмами и окружающей средой.
Второе определение, которое, возможно, повторяется чаще всего, считает экологию изучением распределения и численности организмов (Andrewartha and Birch 1954).
Третье определение сосредотачивает экологию на изучении экосистем (Odum 1971).
У каждого из трех видов определений есть свои ограничения и преимущества. Отличительной чертой экологии является всеобъемлющий и синтетический взгляд на природу, а не фрагментарный взгляд.
Наше определение экологии представляет собой смесь второго и третьего определений.Это новое всеобъемлющее определение пытается преодолеть спектр экологических подходов с целью содействия синтезу и интеграции.
1-е определение
Классическое геккелевское определение подчеркивает как живые, так и неживые компоненты природного мира. Однако, как отражение его урожая, он подчеркивает, что организмы являются важным проявлением биотического мира.
Середина 19 века, с его в основном макроскопическим взглядом на мир, игнорировала незаметные организмы, такие как микробы, химические продукты организмов в окружающей среде и экологические системы в более крупных масштабах или более высоких иерархических уровнях, чем организмы.
2-е определение
Эндрюарта и Берч (1954) усилили акцент на организме как ядре экологии. Их работа явно включает абиотическую среду, а также биотическую среду как факторы, влияющие на распространение и численность.
Об этом свидетельствует признание ими важности климатических колебаний, например. Однако в своем применении определение Andrewartha и Birch часто ассоциировалось с преимущественно биотической направленностью.
Это определение стало своего рода призывом к защите окружающей среды, ориентированной на сообщества и население. Ясно, что это определение не стимулировало исследование границ экологии с науками о физической среде.
3-е определение
Одум (1971) начал с определения Геккеля, но его желание установить новый вид экологии — экосистемную экологию — привело его от этого краеугольного камня дальше, чем большинство других.
Он представил несколько заявлений о масштабах экологии, включая трудное для интерпретации утверждение, что экология — это просто экологическая биология.Самым верным его типу экосистемного мышления было его определение экологии как исследования структуры и функций природы.
Хотя крайняя зависимость Одума от эмерджентных свойств и возрождение сверхорганического мышления оказалась проблематичной для многих экологов, его ослабление оков Геккеля, сосредоточенного на организме, полезно.
Ограничения и преимущества трех определений экологии
Положительная сторона первого определения состоит в том, что оно простое и подчеркивает как биотические, так и абиотические аспекты природы.
С отрицательной стороны — чрезмерный упор на организм как на центр внимания. Геккелевские утверждения всегда следует рассматривать как исследование взаимоотношений, а не как изучение организмов по отношению к окружающей среде. Разница в акцентах может показаться незначительной, но она указывает на недостаток определения Геккеля.
Второе определение является положительным, поскольку делает упор на поддающиеся количественной оценке и однозначные параметры, но оно не соответствует требованиям, поскольку не включает ряд важнейших экологических вопросов.
К чести, третье определение не ограничивается узорами или организмами и признает, что экология связана с процессами.
Все определения берут за отправную точку организмы. Однако не во всех случаях ясно, что экология может рассматривать все виды систем (в самом широком смысле), которые включают организмы и их продукты.
Эти три определения имеют ограничения или коннотации, налагаемые их годом изготовления и историей использования.
Геккель работал в то время, когда в биологии доминировали акценты на организмах как анатомических, физиологических или таксономических объектах.Когда писал Геккель, многие из современных проблем экологии, да и биологии, были далеким будущим.
Одум занимался обоснованием экологии экосистемы как академической специальности. Он выделил отличия экологии от факультетов других университетов сразу после Второй мировой войны.
Термин экология был предложен A Wiliam B Odum C Haeckel, класс 12, биология CBSE
Подсказка: Экология — это изучение взаимоотношений между живыми существами, включая людей, и их физическим окружением; он пытается понять важные отношения между растениями и животными и окружающим миром. Полный ответ:
— Экология была впервые разработана Эрнстом Геккелем, немецким зоологом. Однако экология уходит корнями в другие дисциплины, такие как геология, генетика и эволюция.
— Основная цель экологов — развить понимание жизненных циклов, адаптаций и экосистем, взаимоотношений и биоразнообразия видов.
— Основная цель экологии — рассмотреть распространение в мире биотических и абиотических влияний живых организмов.Биотические и абиотические факторы включают живые и неживые факторы и их взаимодействие с окружающей средой.
— Биотические элементы — жизненные факторы окружающей среды. Примеры биотических компонентов включают бактерии, грызунов, птиц, грибы, растения и т.д. Абиотические компоненты представляют собой неживые химические и физические факторы окружающей среды. Эти компоненты могут быть удалены из атмосферы, литосферы и гидросферы. Солнечный свет, почва, воздух, влага, минералы и многое другое являются примерами абиотических компонентов.
— Живые организмы подразделяются на биотические компоненты, в то время как неживые компоненты, такие как солнечный свет, вода и топография, идентифицируются как абиотические компоненты.
— Молекулярная экология, экология видов, популяционная экология, городская экология, глобальная экология, ландшафтная экология и экосистемная экология — это различные формы экологии.
Итак, правильный ответ — C. «Haeckel»
Примечание: Экология играет важную роль в создании новых организмов и изменении существующих.Естественный выбор — одна из многих переменных, влияющих на эволюционные изменения.
Важность экологии:
— Сохранение окружающей среды и энергии
— Распределение ресурсов
— Экологичность
История экологии | Encyclopedia.com
Экология произошла от традиции естествознания, зародившейся в древности. То, что было названо протоэкологией , можно увидеть в трудах шведского ботаника Карола Линнея, который в восемнадцатом веке писал о взаимодействиях растений и животных, которые он назвал Экономикой природы. В начале девятнадцатого века немецкий биогеограф Александр фон Гумбольдт стимулировал изучение распределения растительности как сообществ растений и их среды обитания, которое в двадцатом веке проводилось такими европейскими ботаниками, как Оскар Друде и Юджин Уорминг. Эдвард Форбс, британский морской биолог, изучал прибрежные сообщества в начале девятнадцатого века и был одним из первых, кто использовал количественные методы для измерения глубины воды и подсчета отдельных организмов.
Ранние корни
Название ecology , однако, было придумано в 1866 году немецким биологом Эрнстом Геккелем, выдающимся сторонником дарвинизма. В 1870 году Геккель писал: «Экология — это изучение всех тех сложных взаимодействий, которые Дарвин назвал условиями борьбы за существование». (Сам Дарвин занимает видное место в протоэкологии.) Экология возникла как признанная наука в 1890-х и начале 1900-х годов как смесь океанографии, ее пресноводной лимнологии и экологии растений и животных.Он отошел от акцента конца девятнадцатого века на лабораторных исследованиях физиологии и генетики, чтобы вернуться к традиционному естествознанию. Премьер-министр Великобритании по экологии животных Чарльз Элтон определил экологию как естественную науку.
В США экология процветала особенно на Среднем Западе. С. А. Форбс из лаборатории естественной истории штата Иллинойс начал исследования озер и ручьев в 1880-х годах. В 1890-х годах Эдвард А. Бирдж стал пионером исследований озер в Университете Висконсина.Фредерик Клементс инициировал исследования растительности в Университете Небраски и сформулировал идеи экологических сообществ в 1890-х годах, которые доминировали в американской экологии в течение пятидесяти лет. В том же десятилетии Генри К. Коулз из Чикагского университета изучал растительность дюн озера Мичиган.
Клементс и Коулз, одними из первых получивших ученую степень в области экологии, исследовали изменения популяций видов растений, сообществ и окружающей среды с течением времени, процесс, который они назвали преемственностью , адаптировав термин поэта-натуралиста Генри Д.Торо. Концепция преемственности Клементса, которая доминировала в экологии до 1950-х годов, заключалась в том, что сообщества постепенно развивались до относительно стабильного состояния или кульминации, которые, по его словам, обладали свойствами суперорганизма. Экология была институционализирована в британском и американском экологических обществах в 1913 и 1915 годах соответственно.
Интеграция и количественная оценка
Чарльз Элтон написал первую книгу по экологии животных в 1927 году и представил организационные идеи, которые служили для интеграции экологии населения и сообщества и остаются ключевыми концепциями.Это были:
- Пищевая цепь или цикл (позже названная пищевая сеть или трофическая структура): последовательность, в которой питательные вещества и энергия переходили от растений к травоядным животным, хищникам, затем к различным формам разложителей и обратно в неорганическую среду.
- Ниша: У каждого вида были приспособления, которые соответствовали определенному статусу в сообществе.
- Пирамида чисел: требуется больше мелких животных, чтобы поддерживать меньшее количество крупных организмов в пищевой цепи, потому что некоторые питательные вещества и энергия теряются из пищевой цепи.
1920-е и 1930-е годы также привели к раннему развитию количественной экологии и математической теории. В экологических исследованиях все чаще используются количественные образцы популяций и сообществ для оценки количества и видов организмов в среде обитания и для измерения физической среды. Теоретическая, математическая, популяционная экология была попыткой, в частности физика Альфреда Лотка и математического биолога Вито Вольтерра, распространить принципы физической химии на экологию в форме дифференциального уравнения логистики, которое описывает рост популяция с течением времени.
Экологическая теория процветала в 1950-х годах в работах Джорджа Эвелин Хатчинсон и Роберта Макартура, которые сформулировали нишевую теорию сообществ животных, основанную на конкуренции между видами. Также в 1950-х годах возродилась давно игнорируемая индивидуалистическая концепция сообщества Генри А. Глисона, согласно которой организмы индивидуалистически реагировали на физическую среду и другие организмы, и получила широкое признание в качестве альтернативы теории суперорганизмов Клементса.Экологи все больше осознавали значение исторических и случайных событий для развития экологической теории.
Экосистемы и влияние человека
Британский эколог сэр Артур Тэнсли признал, что невозможно рассматривать организмы отдельно от их физической среды, как это обычно делали экологи, и в 1935 году ввел термин «экосистема». Экосистемы — это интегрированные системы живых организмов (биотических) и неорганических (абиотических) условий. Концепция экосистемы была интегрирована с трофической концепцией и преемственностью в 1942 году молодым американским лимнологом Раймондом Линдеманом.Экология экосистемы сосредоточена на перемещении материи и энергии через пищевую сеть. Отчасти благодаря влиянию американского эколога Юджина Одума, экология экосистемы стала одним из основных факторов экологии в 1960-х и 1970-х годах и основой новой теоретической экологии, получившей название «системная экология».
По мере того, как экология развивалась как наука, стало очевидно, что ее концепции населения, сообщества, окружающей среды и экосистемы должны включать людей и их влияние на Землю. Это тоже было предшественником естественной истории девятнадцатого века.В 1864 году Джордж Перкинс Марш утверждал, что человеческие действия оказывают глубокое взаимное и обычно разрушительное воздействие на землю, от которой зависит человечество. Ранние экологи прекрасно осознавали значение экологии для окружающей человека среды и работали над проблемами сельского хозяйства, рыболовства, дикой природы, болезней и сохранения. Это понимание стало широко очевидным для американской общественности и политиков с осознанием в 1970-х годах экологического кризиса. В 1962 году морской биолог Рэйчел Карсон сделала раннее предупреждение об угрозе гербицидов и пестицидов для окружающей среды, предупреждение, за которое она была подвергнута критике со стороны химической промышленности, которая их производила, и сельскохозяйственной отрасли, которая использовала их неразумно.
Альдо Леопольд, американский лесник, ставший экологом животных, опубликовал в 1949 году Sand County Almanac как призыв к экологическому взгляду на Землю и человечество. Леопольд писал: «Земля — это сообщество — это основная концепция экологии, но то, что земля, которую нужно любить и уважать, — это продолжение этики». Идеи Леопольда повлияли на экологов и философов, особенно на специалистов по этике, и распространили экологические идеи на заинтересованную публику.
см. Также Биогеохимические циклы; Биогеография; Карсон, Рэйчел; Сообщество; Экология; Экосистема; Линней, Карол; Теоретическая экология; фон Гумбольдт, Александр
Роберт П.Макинтош
Библиография
Карсон, Рэйчел. Silent Spring. Boston: Houghton Mifflin, 1962.
Kingland, Sharon E. Моделирование природы: эпизоды в истории популяционной экологии. Чикаго: Издательство Чикагского университета, 1985.
Леопольд, Альдо. Альманах округа Сэнд. Oxford: Oxford University Press, 1949.
Макинтош, Роберт П. Предпосылки экологии: концепция и теория. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1985.
Уорстер, Дональд. Богатство природы: экологическая история и экологическое воображение. Oxford: Oxford University Press, 1993.
Биология Макинтош, Роберт П.
Термин «экология» был предложен А. Уильямом Б. Одумом С. Рейтером, класс 12, биология, CBSE
. Подсказка: Экология — это изучение отношений между живыми организмами и их физической средой, включая человека; он призван объяснить существенные связи между растениями и животными и окружающим их миром. Полный ответ:
— Считается, что слово «экология» было изобретено Эрнстом Хаеккелем (1869), хотя его первое аутентичное использование было сделано Рейтером (1885).
— Основная цель экологии — рассмотреть распространение в мире биотических и абиотических влияний живых организмов.
— Живые и неживые факторы и их взаимодействие с окружающей средой — это биотические и абиотические факторы. Биотические компоненты — это живые факторы экосистемы. Бактерии, животные, птицы, грибы, растения и т. Д.несколько примеров биотических компонентов.
— Неживые химические и физические факторы в окружающей среде являются абиотическими компонентами. Атмосфера, литосфера и гидросфера смогут получить эти компоненты. Солнечный свет, почва, воздух, влага, минералы и многое другое — вот некоторые примеры абиотических компонентов.
Экологический менеджмент:
— Экология позволяет нам понять, как наши действия влияют на мир. Он говорит людям об уровне вреда, который мы наносим миру.
— Отсутствие экологической осведомленности способствовало разрушению земель и окружающей среды. Это также способствовало вымиранию некоторых животных и их исчезновению. Например, динозавры, белые акулы, мамонты и т. Д. Таким образом, анализ окружающей среды и видов позволяет нам защитить их от любого вреда и угроз.
Сохранение энергии:
— Для роста и развития всем видам нужна энергия. Отсутствие экологической осведомленности способствует чрезмерной эксплуатации энергетических ресурсов, таких как свет, питание и радиация, что приводит к их истощению.
— Правильное знание экологических критериев позволяет избежать чрезмерной траты энергоресурсов и тем самым сэкономить энергию для будущих целей.
Правильный ответ — вариант (С) Рейтера.
Примечание: Экология способствует гармоничному проживанию внутри вида и принятию образа жизни, который сохраняет экологию жизни.
Евгений Одум: Отец современной экологии
Примечание редактора: это вторая история из новой серии под названием «Основоположники Джорджии», посвященной новаторским и дальновидным преподавателям, студентам, выпускникам и лидерам на протяжении всей истории Университета Джорджии — и их глубокому и прочному влиянию на наше государство. наша нация и мир.
Евгений Одум не поддавался приступам гнева, но на этот раз он был в ярости.
Это была осень 1946 года. Одум, в то время молодой адъюнкт-профессор факультета биологии Университета Джорджии, читал курс экологии в течение нескольких семестров и был увлечен этим предметом.
На встрече со своими коллегами Одум предложил, чтобы его класс по экологии требовался от всех новых специальностей по биологии. Его коллеги-ученые посмотрели на него и засмеялись.Одум выскочил из комнаты, но его это не остановило. Той ночью он начал писать свод руководящих принципов, которые в конечном итоге послужили основой для первого учебника по этой дисциплине.
Сегодня никто не смеется над работой Одума.
Он прославился в науке как отец современной экологии и признан Университетом Джорджии основателем школы экологии Юджина П. Одума — первого в мире автономного экологического колледжа, который отмечает в этом году свое 10-летие. год.
До того, как свинец был запрещен в бензине, до того, как Рэйчел Карсон опубликовала «Тихую весну» об опасности пестицидов и до того, как в США был учрежден День Земли, исследования и пропаганда Одума вдохновили современное экологическое движение.
«Он был настоящим провидцем; он видел то, чего не видели другие », — сказала Бетти Джин Крейдж, почетный профессор сравнительной литературы Университета Джорджии и автор книги« Юджин Одум: экосистемный эколог и эколог.«Он интенсивно и страстно говорил о сохранении окружающей среды, но он использовал свою модель как способ мышления о мире».
«Основы экологии», опубликованные Одумом в 1953 году вместе со своим младшим братом и коллегой-экологом Ховардом, был единственным учебником по этой дисциплине более десяти лет. Эта книга была первой, кто предложил ученым подходить к природе «сверху вниз».
Евгений Одум много путешествовал, чтобы читать лекции по науке об экологии.
Юджин Одум стал пионером концепции экосистемы — целостного понимания окружающей среды как системы взаимосвязанных биотических сообществ.Эти идеи были частично вдохновлены отцом Одума, Ховардом У. Одумом, известным социологом из Университета Северной Каролины, который научил своих сыновей никогда не упускать из виду общую картину и призвал Юджина написать свой учебник.
«Что, если я еще недостаточно знаю?» Одум вспомнил, как спросил своего отца в интервью Крейджу. «Ты будешь учиться, когда пишешь», — ответил его отец. «Что, если я сделаю ошибку?» он спросил. «Вы исправите их во втором издании».
Но поправок было немного.В своей знаменательной книге Одум утверждал, что мы не можем надеяться понять окружающую среду, не оценив сначала сложную биологическую экономику общих ресурсов, конкуренции и сотрудничества. Он любил говорить, что экосистема больше, чем сумма ее частей.
«Мы не будем сначала приносить студенту печень лягушки, не заставлять его изучать это, а на следующий день приносить ему изолированный живот или каждую отдельную мышцу одну за другой — и, наконец, в течение последней недели курса пытаться собрать все из частей в лягушку », — написал он.«Наша бедная лягушка была бы совершенно неполной и, вероятно, мало походила бы на настоящую лягушку, когда мы пытались собрать части, которые мы изучили! И все же, как это ни удивительно, многие пытаются преподавать экологию, используя обратную процедуру «части перед целым».
На протяжении своей карьеры Одум делился своей мудростью с тысячами студентов как в классе, так и на местах.
Но идеи Одума не были просто теоретическими концепциями; он использовал любую возможность, чтобы претворить свои идеи в жизнь.
Имея небольшую команду аспирантов и скромный грант в размере 10 000 долларов от Комиссии по атомной энергии, Одум начал работу в том, что позже стало экологической лабораторией Саванна-Ривер в UGA. В настоящее время этот объект занимает площадь более 300 квадратных миль и до сих пор служит уникальной лабораторией под открытым небом, где исследователи изучают энергетические технологии и влияние человеческой деятельности на окружающую среду.
Он также сыграл важную роль в развитии Морского института Университета Джорджии, где он начал долгосрочный анализ экологии солончаков и прибрежных пищевых сетей, вдохновивший поколения ученых по водно-болотным угодьям.Сегодня Морской институт предоставляет исследователям легкий доступ к прибрежным местам обитания и долгосрочным данным об эстуариях штата и барьерных островах.
Узнайте больше о выдающихся мужчинах и женщинах из UGA из серии «Первопроходцы Джорджии».
Хотя Одум был внимательным и вдумчивым исследователем, его работа часто стирала границы между наукой и защитой интересов. Он говорил людям, что экология просто происходит от греческого слова «ойкос», что означает дом. Различные экосистемы или дома могут быть такими маленькими, как одинокий лесной пруд, или величиной с целую планету, и люди обязаны относиться к нашему «большому дому» с максимальной осторожностью.
«Юджин Одум оказал большое влияние на мир, настаивая на ценности качественной окружающей среды. Его новаторская работа в области экологии изменила наш взгляд на мир природы и наше место в нем ». — Президент Джимми Картер о вручении ему экологической премии Тайлера в 1977 году в Белом доме.
«Мы должны начать посвящать больше нашего человеческого богатства, энергии и инженерных навыков обслуживанию и ремонту нашего« большого дома », биосферы, которая предоставляет не только место для жизни и отдыха, но и все наши потребности в жизнеобеспечении, Одум написал в своей книге «Экологические виньетки: экологические подходы к решению проблем человека.”
Одум потратит десятилетия на уточнение и распространение своей целостной модели экологии экосистемы, которая нашла широкую аудиторию в растущем движении защитников окружающей среды. Во многих отношениях Одум стал лицом движения, и его волнение было заразительным.
«Он размахивал руками, когда говорил как маэстро перед оркестром», — сказал Дэвид Коулман, заслуженный профессор экологии UGA, который работал в тесном сотрудничестве с Odum в SREL. «Он был мастером, заставляя людей думать о вещах по-разному.”
Имя Одума стало появляться в популярных СМИ, таких как Time и Newsweek, где репортеры задавали ему вопросы о судьбе человечества и важности охраны окружающей среды. Во всех своих публичных комментариях Одум никогда не отходил далеко от своей концепции холизма.
Люди в университетской системе также отмечали его достижения. Спустя двадцать лет после того, как его коллеги высмеяли его на собрании департамента за то, что он предложил включить его класс в обязательную учебную программу по биологии, в 1967 году попечительский совет утвердил Институт экологии UGA, первым директором которого стал Одум.
«Новаторская работа в области экологии»
В 1970 году он стал первым преподавателем UGA, избранным в члены Национальной академии наук. И он был награжден премией Тайлера за экологию от бывшего президента Джимми Картера на церемониях, проводимых в Белом доме.
«Юджин Одум оказал большое влияние на мир, настаивая на ценности качественной окружающей среды», — сказал Картер. «Его новаторская работа в области экологии изменила наш взгляд на мир природы и наше место в нем.”
Одум произвел, казалось бы, бесконечный поток книг, выступлений на международных конференциях и журнальных статей, но он всегда занимал особое место в своем сердце для своего учебника. Пятое издание «Основы экологии» переведено более чем на дюжину языков.
Одум скончался в своем доме в Афинах, штат Джорджия, в 2002 году в возрасте 88 лет. В 2007 году Институт экологии был переименован в его честь в Школу экологии Юджина П. Одума.
И именно здесь, в первой в мире школе, посвященной исключительно изучению экологии, ученые продолжают миссию Одума по защите Земли и ее жителей.
Юджин Одум скончался в своем доме в Афинах в 2002 году в возрасте 88 лет. Однако его наследие будет жить вечно.
Такие ученые, как Джон Дрейк, который использует передовые компьютерные модели, чтобы помочь чиновникам здравоохранения предсказать — и, возможно, предотвратить — вспышку разрушительных инфекционных заболеваний, таких как Эбола и Зика.
Или как Нина Вурцбургер, которая проводит исследования в экосистемах от тропических лесов до арктической тундры, где она изучает, как растения с помощью своих симбиотических микробных партнеров позволяют экосистеме восстанавливаться после разрушений, вызванных деятельностью человека и стихийными бедствиями.
Или Джеймс Байерс, изучающий влияние инвазивных видов на аборигенных животных и растений в наших океанах. Эти неместные виды являются основной причиной угрозы и исчезновения местной жизни, и Байерс разрабатывает новые инструменты для прогнозирования, как и когда инвазивные виды будут вторгаться и какое воздействие они окажут на экосистему.
Эти проекты являются лишь образцом работы, проводимой преподавателями Odum School. Хотя каждый ученый привносит свою уникальную страсть и опыт в решение важных экологических проблем, вам не нужно далеко ходить, чтобы найти влияние Юджина Одума.
Отдавая дань уважения своему покойному другу, Крейдж отметила, что он отдал большую часть своего накопленного богатства, полученного в основном за счет гонораров и премий за книги, на экологическую программу UGA.
«Но он дал людям, которые его знали, нечто более ценное», — писала она. «Он научил нас понимать мир как гигантскую экосистему, части которой все взаимосвязаны, и привил нам экологическое сознание».
Евгений Одум (1913-2002) | Энциклопедия Новой Джорджии
Изучите эту статью
Вклад в экологию экосистемы Вклад в защиту окружающей средыЮджин Плезантс Одум, названный «отцом современной экологии», ввел в обиход слово экосистема , сделав его организационной концепцией в его 1953 году Основы экологии .Благодаря этому учебнику, который был переведен на двенадцать языков, а также множеству других своих книг и статей, он проложил путь к изучению природы с точки зрения экосистем, а вместе со своим братом, экологом Говардом Томасом Одумом, сильно повлияли на развитие экология экосистемы.
Жизнь
Одум родился в Ньюпорте, штат Нью-Гэмпшир, 17 сентября 1913 года. Его родители, Анна Луиза Кранц и Говард Вашингтон Одум, отдыхали там, спасаясь от летней жары Афин, где старший Одум служил на факультете Университета Джорджии. .Позднее Говард У. Одум получил известность в стране как социолог в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, как основатель журнала Social Forces и как один из основателей Южного регионального совета. Юджин Одум вырос со своими младшими братьями и сестрами Мэри Фрэнсис и Говардом Томасом в Чапел-Хилл, где он всю жизнь интересовался орнитологией. Он получил свой A.B. и А. по зоологии из Университета Северной Каролины в 1934 и 1936 годах, соответственно, и его докторская степень.Доктор зоологии со специализацией в области экологии из Университета Иллинойса в 1939 году. Он женился на Марте Энн Хафф в 1939 году, служил в 1939-40 учебном году в качестве постоянного натуралиста в заповеднике Эдмунда Найлса Хайка в Ренсселервилле, штат Нью-Йорк, и Осенью 1940 года поступил на кафедру зоологии Университета Джорджии. У него и Марты было два сына, Уильям Юджин и Дэниел Томас. Марта, окончившая Университет Иллинойса по специальности дизайн, стала лидером афинского арт-сообщества, а Уильям последовал за своим отцом и дядей в экологию, закончив свою карьеру в Университете Вирджинии в 1991 году, когда он умер от болезни. рак печени.Марта умерла от рака в 1995 году.Одум умер естественной смертью после ухода за своим садом в своем доме в Афинах 10 августа 2002 года. «Он был самым известным экологом в мире, в этом нет никаких сомнений», — сказал коллега, профессор экологии Университета Джорджии Уит Гиббонс. .
Вклад в экологию экосистемы
В течение 1950-х годов Odum воспользовался интересом правительства США к созданию объектов по созданию атомного оружия и вводу в эксплуатацию предустановочной экологической инвентаризации своих объектов, чтобы привлечь аспирантов и преподавателей Университета Джорджии к полевым экологическим исследованиям.Получив в 1951 году грант от Комиссии по атомной энергии США (AEC), он инициировал на атомной электростанции Саванна-Ривер программу долгосрочных экологических исследований, которая в конечном итоге стала университетской экологической лабораторией Саванна-Ривер. Десять лет спустя, воодушевленные растущим национальным интересом к радиационной экологии или радиоэкологии, Одум и его коллеги начали планировать на территории кампуса Институт радиационной экологии, который впоследствии станет Институтом экологии Университета Джорджии.В 1954 году Юджин Одум и его брат получили еще один грант от AEC для изучения последствий ядерных осадков на атолле Эниветок в южной части Тихого океана, где U.Правительство С. проводило испытания атомного оружия. В статье, получившей в 1956 году премию Мерсера Экологического общества Америки, они доказали, что коралловый риф поддерживает равновесие благодаря симбиотическим отношениям кораллов и водорослей. Одум снова и снова использовал это открытие в своем аргументе о том, что симбиоз способствует стабильности.
В 1964 году, будучи президентом Экологического общества Америки, Одум объявил в журнале BioScience о создании «новой экологии», «системной экологии», которая имела дело с миром в целом, объединив все науки об экосистемах. .В статье он изложил основные положения дисциплины: экосистема — это основная единица природы; что биологическое разнообразие увеличивает стабильность экосистемы; что «гомеостаз» важен на всех уровнях биологического спектра; что «целое больше суммы его частей»; и поэтому редукционистские научные методы не могут адекватно объяснить живые системы.Это были предпосылки, на которых Одум основал свою науку и с которыми он впоследствии будет отождествлен.Заявление «экосистема больше, чем сумма ее частей» написано на его бюсте, который украшает вход в Экологический корпус Университета Джорджии.
Вклад в защиту окружающей среды
В конце 1960-х, когда застройщики и горнодобывающая компания угрожали выживанию прибрежных водно-болотных угодий Джорджии, Одум участвовал в организованном студентами Университета Джорджии Комитете по спасению наших болот, разъясняя гражданам экономическую ценность водно-болотных угодий для государства.При поддержке недавно проинформированных избирателей комитету удалось убедить законодательный орган Джорджии принять Закон о защите прибрежных болот 1970 года.В 1970 году, когда американцы отметили первый День Земли, когда защита окружающей среды захватила воображение общественности, Одум получил всеобщее внимание в средствах массовой информации — в Time , Newsweek и других популярных изданиях — как один из ведущих экологов мира. . Его широко продаваемый учебник Основы экологии , третье издание которого вскоре должно было быть опубликовано, повлиял на движение защитников окружающей среды, продемонстрировав взаимосвязь природы и последствия человеческого вмешательства в экосистемы.
В 1980-х и 1990-х годах Одум поставил принципы экосистемной экологии на службу защите окружающей среды, а в 1998 году он изложил свои идеи в книге Экологические виньетки: экологические подходы к решению проблем человека .
Достижения Одума были широко признаны благодаря ряду выдающихся наград и наград.