ЕКОЛОГІЯ ЯК НАУКА. ПРЕДМЕТ, ЗАВДАННЯ, МЕТОДИ.

Саме для того, щоб у прозорій глибині плеса наш погляд перетинала щука, а не іржава консервна банка, ми вивчаємо екологію.

Екологія – це не стан навколишнього середовища і не його забруднення. Екологія – це наука. Слово „екологія” утворене від грецьких коренів „oikos” – дім, сховище та „logos” – наука, і в буквальному перекладі означає науку, що вивчає організми „у себе вдома” (тобто вдома у цих організмів).

Термін цей запропонував видатний німецький вчений-зоолог Ернст Геккель (1866 р.): „Екологія –це наука, що вивчає взаємовідносини організмів між собою та з оточуючим середовищем”. Ще деякі визначення екології:це біологія Землі; це наука проекосистеми (екологічні системи), тобто живі системи певного рівня організації; наука про взаємозв”язки у природі.

Екологія є однією з біологічних наук.

Біологія (грец. Bios – життя)– наука про життя.

Життя –це форма існування органічної матерії, що характеризується здатністю до самоорганізації та самовідтворення за рахунок використання потоків речовини, енергії та інформації.

Вчені-кібернетики пропонують своє визначення життя. Вони розглядають його як самокеровану систему, поведінка якої залежить від інформації, що надходить з навколишнього середовища та інформації про внутрішній стан системи. Таким чином, живі організми та комп”ютери об”єднує те, що вони є кібернетичними системами,тобто засновані напринципах зворотного зв”язку.

„Кібернетика” в перекладі з грецької означає „мистецтво керування”.

Інформація – це будь-який сигнал, що несе в собі певний зміст.

В процесі читання виділіть маркером або підкресліть основні принципи організації систем.

Система –це сукупність елементів, об”єднаних певними законами взаємодії. Будь-яка система виконує певну функцію (лат. Function – виконання, звершення), яка є метою існування системи.

В основі організації будь-яких систем лежить принцип емерджентності (англ. Emergent – раптово виникаючий): при організації певних компонентів у систему з”являються нові властивості, яких не було в жодного з елементів (тобто ці властивості „раптово виникають”). Наприклад, при об”єднанні деталей в єдину систему, що називається „комп”ютер”, виникають властивості проводити обчислення, відображати графіку і т.д., яких не було в окремо взятих деталей. Або: при об”єднанні в єдину систему самця і самки одного біологічного виду виникає така властивість, як плодючість -- з”являються дитинчата, чого не було в цих елементів, поки вони були кожен окремо.

Іншими словами, ціле являє собою дещо більше, ніж сума його складових.

Якщо окремі комп”ютери об”єднати між собою, утвориться система більш високого рангу (мережа), що матиме більші можливості, ніж кожна окрема машина. Локальні мережі об”єднуються в Інтернет, можливості якого ще більші. Тобто майже кожна система може включати в себе підсистеми -- менші системи (нижчого рівня) і одночасно входити як елемент у системи вищого рівня – надсистеми.

Це принцип ієрархічної організації систем(грец. Ieros – могутній та arche -- влада) – супідрядність, підлягання, підвладність нижчих рівнів організації вищим. Наприклад, студенти організовуються в групи, кожною з яких керує староста, старостами керує деканат, деканатами – ректорат, ректоратами різних навчальних закладів – Міністерство освіти і науки.

Рівні організації живих систем:

1) молекулярний: складні органічні макромолекули, об”єднуючись, утворюють системи наступного рівня -- клітинного;

2) клітинний: кожна клітина здійснює процеси обміну речовин, що не було властиво окремим молекулам; об”єднуючись між собою, клітини утворюють системи наступного рівня – органо-тканинного;

3) органо-тканинний: органи і тканини організму виконують певні функції, які не можуть виконуватись окремими клітинами, наприклад, мозок виконує функцію мислення;

4) організмений: цілісний організм, що складається з органів, здатний взаємодіяти з оточуючим середовищем і пристосовуватись (адаптуватись) до нього (це властиво і одноклітинним організмам);

5) популяційний: організми одного виду, взаємодіючи між собою, утворюють популяції – групи, що довго проживають на певній території, вільно схрещуються між собою і розмножуються, чим забезпечують гіпотетичне безсмертя популяції, чого не скажеш про окремий організм;

6) екосистемний: популяції різних видів, взаємодіючи між собою та з оточуючим середовищем на однорідному просторі, породжують потоки речовини та енергії, що забезпечують необхідні умови існування живих компонентів екосистеми (тобто екосистеми є природними системами життєзабезпечення);

7) біосферний: найвищий рівень, що утворений сукупністю всіх екосистем планети, планетарна система життєзабезпечення всіх живих істот, в тому числі людини.

Об”єктамививчення екології є біосистеми організменого та вищих рівнів організації (екосистеми).

Науковим предметомекології є взаємодії біосистем між собою та зоточуючим середовищем.

Виділяють три основні групи методів екологічних досліджень: спостереження, експеримент, моделювання.

Спостереження – історично перший метод, при цьому дослідник пасивний, він не втручається в хід процессу.

Експеримент– метод, при якому дослідник планує і контролює хід подій. Дає ширші можливості, ніж спостереження, дозволяє перевірити та уточнити закономірності, встановлені методом спостереження.

Моделювання –процес створенняштучної імітації певного явища чи процесу, причому ця імітація повинна адекватно відображати характерні властивості досліджуваного явища чи процесу. Моделі поділяються на реальні та ідеальні.

Реальнімоделі відтворюють явище чи процес в основних рисах, але в спрощеному вигляді (модель земної кулі -- глобус).

Ідеальнімоделі: вербальні – побудовані за допомогою слів; графічні – у вигляді рисунків, схем, графіків; математичні– відображені за допомогою математичних знаків та формул.

Основне завдання екології –розробка шляхів гармонізації взаємовідносин людського суспільства і природи.