Økologi

Videnskaben
Økologi
engelsk  Økologi , tysk.  Økologi
Emne Naturhistorie , biologi , geovidenskab , bevaring
Undersøgelsesemne økosystem
Hovedretninger autøkologi , dedemekologi , synekologi , geoøkologi mv.
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Økologi (fra anden græsk οἶκος  - bolig, ophold og λόγος  - undervisning) - naturvidenskab (sektion af biologi ) om levende organismers interaktioner med hinanden og med deres miljø , om organisering og funktion af biosystemer på forskellige niveauer ( populationer, samfund , økosystemer ) [1] .

I almindelig sprogbrug forstås økologi ofte som miljøets tilstand , og miljøproblemer er spørgsmål om at beskytte miljøet mod påvirkningen af ​​menneskeskabte faktorer [2] [3] [4] . Økologisme  er en social bevægelse for at styrke miljøbeskyttelsesforanstaltninger og for at forhindre ødelæggelse af levesteder .

Historie

The British Encyclopedia betragter arbejdet fra oldgræske naturforskere, primært Theophrastus , som beskrev organismers forhold til hinanden og med den omgivende livløse natur , som de første kilder til økologi som videnskab . Yderligere udvikling af dette videnskabsområde blev givet af de tidlige forskere inden for plante- og dyrefysiologi [5] .

En af nøglekomponenterne i økologi som videnskab, konceptet om den økologiske pyramide , intuitivt formuleret af den middelalderlige arabiske tænker Al-Jahiz , i 1881, blev afspejlet i K. Sempers arbejde "Indvirkningen af ​​de naturlige eksistensbetingelser på dyrenes liv", som betragtes som en af ​​de tidligste undersøgelser af omfordelingsenergi i naturen [6] .

Udtrykket

Udtrykket "økologi" ( tysk:  Ökologie ) blev introduceret i 1866 af den tyske biolog E. G. Haeckel . I bogen "General Morphology of Organisms" skrev han om økologi som en videnskab, der studerer forholdet mellem levende og livløs natur [7] . I 1896 udkom den tyske "Lærebog i planters økologiske geografi: en introduktion til viden om plantesamfund" [8] .

Den amerikanske zoolog S. A. Forbes definerede i 1895 økologi som videnskaben om dyrs og planters forhold til andre levende væsener og til alt omkring dem. Delvise eller fuldstændige synonymer for begrebet "økologi" var " etologi " (defineret af I. Geoffroy Saint-Hilaire som videnskaben om forholdet mellem organismer i familien og samfundet), og "hexicology" ( eng.  hexicology ), som St. George Jackson Mivart i 1894 defineret som videnskaben om forholdet mellem organismer og miljøet [9] . I anden halvdel af århundredet blev begreberne " biosfære " ( E. Suess , 1875) og " biocenose " ( K. A. Möbius , 1877) også introduceret i brug [10] .

A. Tensley introducerede i 1935 udtrykket " økosystem ", og V. N. Sukachev 5 år senere - udtrykket " biogeocenose " [1] .

Videnskab

Økologi som videnskab begyndte at blive institutionaliseret i det andet årti af det 20. århundrede med dannelsen af ​​British Ecological Society i 1913 og Ecological Society of America i 1915 [9] . Siden 1913 begyndte Storbritannien at udgive Journal of Ecology  - det første internationale peer-reviewede videnskabelige tidsskrift på dette område [11] . I første halvdel af det 20. århundrede blev undersøgelser af plantesamfund i Europa og Amerika udført i forskellige retninger. Europæere var primært interesserede i sammensætning, struktur og fordeling af plantesamfund, mens amerikanske botanikere var optaget af udviklingen ( rækkefølgen ) af sådanne samfund. Undersøgelser af dyreverdenens økologi blev udført separat, indtil amerikanske biologer flyttede deres fokus og vendte sig til studiet af samspillet mellem plante- og dyresamfund som enkelte biotaer [5] . For første gang blev ideen om, at økologi som videnskab skulle beskæftige sig med plante- og dyresamfund, udtrykt i 1913 af Ch.K. Adams i bogen "A Guide to the Study of Animal Ecology" [11] .

I 1926 gav V. I. Vernadsky en moderne definition af begrebet biosfæren (som helheden af ​​alle økosystemer) og bemærkede menneskets indflydelse på dette system [12] . I samme periode steg interessen for populationsdynamik , og matematiske modeller af befolkningsprocesser (blandt forfatterne - R. Pearl , A. Lotka , V. Volterra ) begyndte at blive brugt i studier af forholdet mellem rovdyr og bytte, interspecifik konkurrence og naturlig regulering af populationer [5] .

I Rusland

Blandt de første videnskabsmænd, der henvendte sig til forbindelsen mellem organismer og miljøet i Rusland, var Carl Roulier og hans elev Nikolai Severtsov [1] . I begyndelsen af ​​økologien var også den russiske geograf Prins P. A. Kropotkin , som gjorde opmærksom på, hvordan gletsjere trækker sig tilbage fra begyndelsen af ​​den industrielle revolution . Han opfordrede til at begrænse nedskydningen af ​​vilde dyr og standse skovrydning [13] .

Russiske videnskabsmænd har længe undgået udtrykket "økologi". Så K. A. Timiryazev godkendte ham ikke , som i stedet for økologi foretrak at tale om biologi i snæver forstand eller bionomi. M. N. Bogdanov brugte i sit arbejde "Fugle og dyr i Chernozem-zonen i Volga-regionen, dale i den midterste og nedre Volga" i stedet for begrebet "økologi" udtrykket " biocenose ", introduceret tidligere af K. A. Möbius [14] .

I tobindsværket "Birds of Russia" (1893-1895) var M. A. Menzbir den første, der foreslog en økologisk tilgang til udarbejdelse af systematiske zoologiske rapporter. I 1895 udkom den første grundlæggende lærebog i planteøkologi nogensinde i Danmark (forfatter - J. E. Warming ), og i 1901 den schweiziske F.-A. Forel udgav den første lærebog om limnologi . I 1905 udgav F. E. Clements bogen Research Methods in Ecology, det første værk, hvor principperne for en systematisk tilgang til miljøforskning blev formuleret [11] .

Økologi som videnskab forblev lidt kendt i USSR indtil 1960'erne, da den blev erstattet af biogeocenologi . I forbindelse med relevansen af ​​miljøbeskyttelsesspørgsmål begyndte miljøforskere oftere at blive kontaktet af statslige strukturer og miljøorganisationer, der var interesserede i deres løsning [15] .

Forbindelse med andre videnskaber

Et andet vidensfelt, der blev genstand for videnskabsmænds interesse i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, er energibalancen. I 1920 introducerede den tyske hydrobiolog A. Thienemann konceptet om en trofisk, eller fødekæde , mellem "leddene" - niveauer af hvilke energi overføres i form af mad [5] . Ch. Elton udviklede i sit grundlæggende værk "Animal Ecology" (1927) denne idé og tilføjede den begrebet en økologisk niche (selve udtrykket optrådte første gang 10 år tidligere i J. Grinnells arbejde [11] ) og befolkningen pyramide [16] . I 1942 kom den amerikanske videnskabsmand R. Lindeman med et nyt økologibegreb, som var baseret på ideer om trofisk dynamik; senere blev kvantitative undersøgelser af energiomfordeling i økosystemer foretaget af brødrene Yu. og G. Odum (USA) og JD Ovington (Australien) [5] . Odumovs lærebog "Fundamental Concepts in Ecology", udgivet i 1953, betragtes som den første publikation baseret på en holistisk , makroskopisk tilgang [17] .

Den anden halvdel af det 20. århundrede så også fremkomsten af ​​menneskelig økologi og generelt socialøkologi  - områder af økologi, der studerer menneskets og samfundets interaktion med miljøet og spørgsmål om dets beskyttelse [18] . Der var en økologisering af mange naturvidenskaber og en forbindelse med sociologien [1] .

Miljødata havde en betydelig indflydelse på udviklingen af ​​epidemiologi , hvor de hjalp med at udvikle systemer til foranstaltninger mod spredning af malaria , tyfus , pest , gul feber og sovesyge , baseret på kontrol af insektvektorer . Kendskab til livscyklussen for skadedyr i landbruget, mulig takket være økologi, øger også effektiviteten af ​​deres bekæmpelse. Foranstaltninger til beskyttelse af afgrøder kan omfatte udsættelse af såning og høst eller indførelse af visse rovdyr og parasitter. Økologi gør det muligt bedre at etablere dyrehold under forskellige klimatiske forhold og bestemme det optimale sædskifteregime og det nødvendige niveau af diversitet i agrocenoser [15] .

Emne

På grund af emnets alsidighed og forskningsmetoder er det tilladt at betragte moderne økologi som et kompleks af videnskaber, der studerer de funktionelle forhold mellem organismer (inklusive mennesker og det menneskelige samfund som helhed) og deres miljø, cirkulation af stoffer og energi strømme, der gør livet muligt [19] . Det generelle formål med undersøgelsen er strukturen og funktionen af ​​supraorganismesystemer på alle niveauer ( populationer , biocenoser , økosystemer og biosfæren ) [1] . Denne brede definition af økologi dækker over en række videnskaber, der kan betragtes som selvstændige vidensområder. Begrebet habitat omfatter alle eksterne faktorer, der påvirker en individuel organisme eller et samfund af organismer. Disse faktorer kan betinget opdeles i fysiske ( klimatiske ); kemikalie (hvilket hydroøkologer primært er involveret i  - saltholdighed , sur eller basisk reaktion af miljøet , sammensætning og indhold af opløste gasser); og biologiske [15] .

I 1910, på den tredje internationale botaniske kongres i Bruxelles, blev tre undersektioner af økologi identificeret:

De skelner også mellem geoøkologi , bioøkologi , hydroøkologi, landskabsøkologi , etnoøkologi , socialøkologi , kemisk økologi , radioøkologi , humanøkologi , antekologi , informationsøkologi osv.

Yderligere vanskeligheder med definitionen af ​​emnet økologistudie ligger i manglen på en konsensusdefinition af supraorganismesamfund og deres hierarki. Et af de ikke-generelt accepterede mulige fællesskabshierarkier efter enhedskompleksitet inkluderer (i stigende rækkefølge) konsortier , foreninger og formationer . En anden almindelig tilgang - klassificeringen af ​​biologiske samfund i dominerende og subdominerende arter - er bedre anvendelig til tempererede landplantesamfund , hvor én art virkelig er i stand til at bestemme udseendet af en steppe eller skov, men fungerer dårligere for tropiske eller akvatiske samfund [15 ] .

Et vigtigt emne for økologien som helhed er fødekæder (trofiske) , i form af hvilke man kan beskrive overførslen af ​​stof og energi fra niveau til niveau inden for et biologisk samfund, når nogle organismer bliver spist af andre. Fødevarekæder er normalt baseret på grønne planter , som ved hjælp af solenergi skaber komplekse organiske stoffer baseret på kuldioxid og vand. I økologisk terminologi kaldes dette nederste trin i fødekæden autotrofer (bogstaveligt talt "føde sig selv") eller producenter , mens alle dyr og nogle andre planter højere i fødepyramiden falder ind under kategorien heterotrofer eller forbrugere . Heterotrofer producerer ikke selv næringsstoffer og er tvunget til at indtage andre organismer som føde. I det videre hierarki tjener primære forbrugere ( fytofager ) som føde for sekundære (rovdyr). Et separat led i fødekæden er defineret som en økologisk niche [15] .

Økologiens love

Et stort bidrag til økologiens teoretiske grundlag blev ydet af Barry Commoner , som formulerede økologiens 4 vigtigste love:

  1. Alt er forbundet med alt
  2. Intet forsvinder ud i ingenting
  3. Naturen ved bedst – loven har en dobbelt betydning – samtidig en opfordring til at komme tættere på naturen og en opfordring til at være yderst varsom med naturlige systemer.
  4. Intet kommer gratis (original: " Der er ingen gratis morgenmad ")

Den anden og fjerde lov er i det væsentlige en omskrivning af fysikkens grundlov - bevarelsen af ​​stof og energi . Den første og tredje lov er i sandhed grundlæggende økologilove. Økologiens første lov kan betragtes som grundlaget for økologisk filosofi. Især denne filosofi er grundlaget for begrebet "dyb økologi" i bogen "Web of Life" af Fridtjof Capra .

Metodologi for økologi

Den metodiske tilgang til økologi som videnskab giver os mulighed for at udskille forskningsemnet , opgaver og metoder.

Objekterne for økologiforskning  er hovedsageligt systemer over niveauet for individuelle organismer: populationer , biocenoser , økosystemer såvel som hele biosfæren . Emnet for undersøgelsen er organisering og funktion af sådanne systemer.

Forskningsmetoder inden for økologi er opdelt i feltobservationer, eksperimenter i felten eller i laboratoriet og modellering [20] .

Feltmetoder er observationer af organismers funktion i deres naturlige habitat og er på sin side opdelt i ekspeditions-, rute-, stationære, beskrivende og eksperimentelle metoder.

Eksperimentelle metoder involverer varierende forskellige faktorer , der påvirker organismer under kontrollerede laboratorie- eller feltforhold.

Modelleringsmetoder gør det muligt at forudsige udviklingen af ​​forskellige processer af interaktion mellem levende systemer og med deres omgivelser.

Da genstand for undersøgelse af økologi er komplekse systemer af levende organismer, betyder det en lang række variabler, der skal tages i betragtning i økologiske undersøgelser, og som ofte er svære at kvantificere. Dette betyder igen den begrænsede anvendelighed af metoder udviklet til andre grene af videnskaben og den lavere nøjagtighed af de opnåede resultater. Især i økologi er der praktisk talt ingen brug af ren eksperimentel forskning på grund af umuligheden af ​​at kontrollere talrige variabler under naturlige forhold; derfor er eksperimenter i økologi begrænset til laboratorieforhold, eller, hvis de udføres i marken, sigter de på kun at teste virkningerne af et meget lille antal variable. Samtidig kan forskellige fysiske og kemiske aspekter af det naturlige miljø udtrykkes numerisk, og udvikling af biostatistik og forbedring af prøveudtagningsmetoder letter anvendelsen af ​​statistiske metoder i økologisk forskning. Moderne observationsmetoder omfatter biotelemetri og brugen af ​​radioisotoper til at spore overførslen af ​​energi i form af mad langs fødekæderne. Med udviklingen af ​​computerteknologi har matematisk modellering også indtaget en vigtig plads i miljøforskningen , især inden for områder af anvendt økologi som kontrol med naturressourcer og løsning af problemer i landbruget forårsaget af miljøfaktorer [5] .

Specialiserede magasiner

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Økologi  // Sherwood - Yaya. - M .  : Great Russian Encyclopedia, 2017. - S. 267-268. - ( Great Russian Encyclopedia  : [i 35 bind]  / chefredaktør Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, v. 35). - ISBN 978-5-85270-373-6 . Økologi] i BDT .
  2. ↑ Timofey Chernov. Sløring af begrebet "økologi" . Postscience (10. januar 2019). "Som et resultat forstås økologi som grundlæggende videnskab og naturbevarelse og miljøbeskyttelse." Hentet: 25. marts 2022.
  3. ↑ Svyatoslav Gorbunov. Økologi er en videnskab  // Trinity option - Science. - nr. 213 . - S. 7 .
  4. ↑ Sukhacheva A. Vi taler forkert! Filologiske fejl af "øko-journalister" . Bruser. Levende Asien (10. oktober 2016). "I offentlighedens sind blev begrebet økologi på et tidspunkt identisk med begrebet miljø." Hentet: 25. marts 2022.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 Robert Leo Smith. Økologi  (engelsk) . — artikel fra Encyclopædia Britannica Online . Dato for adgang: 15. februar 2022.
  6. ↑ Morris, 2009 , s. 762, 766.
  7. ↑ Gekkel E. G. Generel morfologi af organismer. tysk  Generalle Morphologie der Organismmen . 1866.
  8. ↑ Warming E., Knoblauch E.F. Lehrbuch der ökologischen Pflanzengeographie: eine Einführung in die Kenntnis der Pflanzenvereine. Berlin: Gebrüder Borntraeger, 1896. 432 S. [Lærebog i planteøkologisk geografi: en introduktion til viden om plantesamfund].
  9. ↑ 1 2 Kormondy EJ En kort introduktion til økologiens historie  //  The American Biology Teacher. - 2012. - Bd. 74 , nr. 7 . - S. 441-443 . - doi : 10.1525/abt.2012.74.7.3 .
  10. ↑ Morris, 2009 , s. 766.
  11. ↑ 1 2 3 4 Morris, 2009 , s. 767.
  12. ↑ Morris, 2009 , s. 768.
  13. ↑ Green Flame: Kropotkin & the Birth of Ecology af Graham Purchase  // Anarcho-Syndicalist Review. - 2010. - Nr. 54 .
  14. ↑ KA Mobius. Die Auster und die Austernwirthschaft . — 1877.
  15. ↑ 1 2 3 4 5 Økologi  // Encyclopedia " Krugosvet ".
  16. ↑ C. Elton. Dyreøkologi. - M. St. Petersborg. : Biomedgiz, 1934. - 82 s.
  17. ↑ Morris, 2009 , s. 770.
  18. ↑ Karpenkov S. Kh. Økologi: en lærebog for universiteter. I 2 bøger. Bestil. 2 . - M. , Berlin: Direct-Media, 2017. - S. 6. - ISBN 978-5-4475-8714-7 .
  19. ↑ Akhatov A. G. / Akhatov AG Økologi. Encyklopædisk ordbog / økologi. Encyklopædisk ordbog. - Kazan = Kazan, TKI, Ecopoli, 1995. - S. 286-287. - 5000 eksemplarer.  - ISBN 5-298-00600-0 .
  20. ↑ Fedorov V. D., Gilmanov T. G. Ecology. - M. : MGU, 1980. - 464 s.

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
 Afsnit af biologi
 jorden
Jordens historie Jorden
Jordens fysiske egenskaber
Jordens skaller
Geografi
og geologi
Miljø
se også
  • Kategori " Natur "
  • Portal "Science"