Глава 1
На вашу долю випала нелегка доля - взяти участь в історичному процесі відродження своєї Батьківщини. Нова Україна повинна бути країною не тільки демократичної і багатої, але і екологічно чистої: без забруднюючих атмосферу заводських труб, без варварської експлуатації лісів і грунтів, з озерами та річками, не отруюють неочищеними стоками. Лише при відновленні і збереженні природи можливо процвітання суспільства.
Сьогодні ми далекі від цього ідеалу, але становище наше не безнадійно. Є країни, наприклад ФРН і Японія, що домоглися чудових успіхів у збереженні природи в значно важчих умовах - при меншій забезпеченості природними ресурсами і при більшій щільності населення. Їх досвід показує, що можна розвивати сучасну промисловість, мати продуктивне сільське господарство і при цьому охороняти природу.
На частку вашого покоління випадає вирішення основних завдань екологічного оздоровленіяУкаіни. І для цього треба вивчати екологію.
Щоб поліпшити екологічну ситуацію, потрібні знання і засоби, причому часто дуже великі (саме тому найбільші успіхи в охороні природи - у багатих країн). Ніякі великі витрати на виправлення екологічних помилок не дадуть результату, якщо немає науково обґрунтованого плану дій, і ніякої самий грамотний, «семи п'ядей у чолі», вчений-еколог нічого не зможе зробити, якщо не буде коштів, щоб реалізувати його проект. Чим багатше і екологічно грамотніше ми будемо, тим швидше вилікуємо України від важких екологічних хвороб. Уже почалися роки економічного підйому, і щоб використовувати його на благо природи, сьогодні кожному гражданінуУкаіни потрібні екологічні знання.
Освоєння цього предмета допоможе вам навчитися екологічно мислити. Ви відчуєте себе відповідальними за відносини Людини і Природи, зможете оцінювати причини несприятливої екологічної обстановки на місці майбутньої роботи, в селі чи місті, в регіоні, вУкаіни, в світі.
Спеціаліст-еколог в будь-якому об'єкті використання - водоймі, лісовому масиві, поле, селі або місті - бачить єдність організмів і умов їх життя, зване екологічної системою (екосистемою). Він приймає рішення про те, як зменшити шкоду природі від впливу людини, як перейти від експлуатації природи до співпраці з нею на основі врахування складних процесів, що протікають в цій екосистемі.
Ми сподіваємося, що серед тих, хто починає вивчати екологію за цим підручником, є і майбутні екологи-професіонали. Еколог - це цікава, потрібна і благородна професія!
Наш підручник схожий на гору з трьома оглядовими майданчиками, розташованими на різній висоті. Якщо ви освоїте обов'язковий матеріал (контрольні питання до нього виділені. Синім) і тим самим пізнаєте ази екології, то зможете поглянути на світ з першої «оглядового майданчика». З неї видно багато, але далеко не все.
Якщо вам стане цікаво і ви розберетеся в додатковому матеріалі (контрольні питання до нього виділені. Червоним, а крім того, в змісті параграфи, що відносяться до додаткового матеріалу, позначені. Червоним значком), то опинитеся на другий «оглядовому майданчику», і для вас горизонти екології розширяться.
Ну, а якщо ви освоїте і довідковий матеріал (він виділений. Зеленим кольором), а головне - почитаєте рекомендовану додаткову літературу (і книги про раціональне природокористування і охорони природи, які видаються у вашій республіці або області) і виконайте індивідуальні завдання по кожному розділі, то підніміться на третій рівень і знайдете досить широку екологічну ерудицію. З «третьої оглядового майданчика» вам пряма дорога в професійні екологи, яких готують в університетах, педагогічних інститутах і інших вузах.
Піднятися на кожен з трьох рівнів можна не тільки учням, а й їхнім батькам. Тому запропонуйте почитати їм цей підручник. Адже в школах екологію викладають порівняно недавно, і вони під час навчання в школі (і вузі теж) могли не отримати екологічних знань.
Успіхів вам у вивченні екології та використання отриманих знань в практичному житті!
ЧАСТИНА 1. ВСТУП В ЕКОЛОГІЮ
Глава 1. ЩО ВИВЧАЄ ЕКОЛОГІЯ?
Вивчення екології ми почнемо з історії цієї науки, що виникла як біологічна наука про відносини організмів і умов середовища. Однак з часом екологія розрослася в широкий комплекс з багатьох наук, велика частина яких вивчає відносини з природою всього одного біологічного виду - людини.
Екологія - наука XX століття
Екологія (від грецьких слів ойкос - будинок і логос - вчення) - наука про взаємини організмів і умов середовища. Основним об'єктом екології є екосистема - сукупність організмів (тварини, рослини, гриби, бактерії) і середовища їх проживання. Крім того, екологія вивчає і групи організмів одного виду, що входять до екосистеми, - популяції, і ставлення до середовища окремих організмів.
Таку назву науці дав Е. Геккель в 1866 р Однак вивченням цих взаємин вчені займалися з давніх часів, задовго до того, як Геккель «придумав» екологію. Будь-натураліст - дослідник рослин або тварин - завжди не тільки ботанік або зоолог, але і еколог. Великими екологами минулого можна назвати шведа К. Ліннея (1707-1778), французів А.Л. Лавуазьє (1743-1794) і ж.б. Ламарка (1744-1829), німця А. Гумбольдта (1769-1859), англійців Т. Мальтуса (1766-1834) і Ч. Дарвіна (1809-1882).
Карл Лінней створив зручну для практичного використання класифікацію видів рослин і тварин і систематизував відомості про умови життя різних видів. Він писав про «економіку природи» і першим сформулював уявлення про екологічну рівновагу в природі.
Антуан Лавуазьє (хімік за основним фахом) в 1773 р сформулював уявлення про кругообіг речовин в природі і виділив три групи організмів, які в сучасному розумінні відповідають продуцентів, консументів і редуцентам.
Жан Батіст Ламарк першим висловив думку про те, що все живе і неживе на нашій планеті складає єдине ціле - біосферу. і попередив людство про можливі наслідки впливу людини на природу. Ось як звучало його похмуре пророцтво: «Можна, мабуть, сказати, що призначення людини ніби полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для проживання».
Олександр Гумбольдт сформулював уявлення про життєві форми рослин. тобто типах зовнішнього вигляду, що відображає умови середовища проживання, і виявив широтну і висотну зональність в розподілі тварин і рослин. Як і Ламарк, він підходив до ідеї біосфери - говорив про єдність всього живого, що населяє планету.
Томас Мальтус (священик) був першим популяцій екологом - математично описав закономірності зростання числа організмів одного виду. Слідом за Ламарком він дав прогноз можливих важких наслідків господарської діяльності людини, якщо його чисельність буде збільшуватися без меж і відбудеться перенаселення.
Чарлз Дарвін. спираючись на ідеї Ліннея і Мальтуса, створив вчення про природний добір. який виключає перенаселення в природі за рахунок відмирання слабших особин. Він пояснив відміну природного відбору в природі, коли перевага отримує самий пристосований організм, від штучного відбору, який проводить людина при виведенні сортів рослин і порід тварин. Штучний добір людина веде виходячи з корисності рослин і тварин. В результаті відібрані ним організми втрачають пристосованість до природних умов.
Для розвитку екології чимало зробили українські вчені. Основи сільськогосподарської екології заклали А.Т. Болотов (1738-1833) і Н.І. Вавилов (1887-1943). К.Ф. Рульє (1814-1856) сформулював принцип єдності організму і умов середовища. В.В. Докучаєв (1846-1903) створив теорію грунтоутворювального процесу. В.І. Вернадський (1864-1945) розвинув ідеї Лавуазьє, Ламарка і Гумбольдта і створив цілісне вчення про біосферу, показавши геологічну роль, яку зіграли живі організми в перетворенні нашої планети. В.Н. Сукачов (1880-1967) створив вчення, про однорідних наземних екосистемах - біогеоценозах.
Помітний внесок у розвиток екології внесли Г.Ф. Гаузе (1910-1986; експерименти з інфузоріями, що дозволили сформулювати основні положення концепції екологічної ніші), Г.Г. Вінберг (вивчення продуктивності водних екосистем), Л.А. Зенкевич і В.Г. Богор (перша карта розподілу первинної біологічної продукції океанів).
Зоологи Д.Д. Кашкаров (1878-1941) і В.В. Станчинський (1882-1942) багато зробили для організації заповідної справи в СРСР, обгрунтувавши необхідність збереження екосистем заповідників як еталонів незайманої природи.
Аж до середини ХХ ст. екологія була рівною серед інших наук, такий же, як фізика, хімія, ботаніка або зоологія. Роль екології різко зросла в другій половині нашого століття, коли про неї заговорили не тільки вчені, а й громадські діячі - політики, письменники. До цього часу почали збуватися прогнози Ламарка і Мальтуса, і взаємини людини і природи стали небезпечними. Населення планети збільшується, зростають промислові гіганти, по дорогах, густою мережею обплутати планету, мчать мільйони автомобілів, в повітрі літають швидкісні лайнери. Все це забруднює навколишнє середовище.
В результаті господарської діяльності людини виснажуються запаси викопних ресурсів - нафти, вугілля і різних руд, втрачають родючість грунту, на яких вирощуються сільськогосподарські культури, вирубуються ліси, міліють річки, зникає безліч видів рослин і тварин.
З'явився новий небезпечний фактор - радіаційне забруднення середовища відходами атомних електростанцій.
1. Які вчені внесли великий вклад в розвиток екології?
2. У чому полягає внесок в екологію українських вчених?
3. Чому екологія в кінці ХХ століття стала найважливішою наукою?