• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Область экологии: определения и основные принцины

Эволюционная экология / Введение / Область экологии: определения и основные принцины

Страница 2

В понятие среды входит все — от солнечного света и дождя до почвы и других организмов. Для организма среда обитания — это не только растения и животные, с которыми он непосредственно сталкивается (пищевые объекты, деревья для гнездования, хищники и конкуренты), но и чисто физические процессы, например суточные колебания температуры, а также неорганические веще-" ства, как, например, кислород и углекислый газ. Последние из перечисленных компонентов могут находиться под воздействием других организмов, которые косвенно составляют элемент среды первого. Наличие любой слабой связи или взаимодействия между двумя организменными единицами подразумевает, что каждая из. них представляет собой часть среды другой.

Поскольку почти все организмы, населяющие какую-либо конкретную территорию, связаны прямыми или косвенными взаимодействиями, биотический компонент среды для подавляющего большинства организмов крайне сложен. Соединение этой чрезвычайной сложности с многогранным физическим окружением превращает экологию в науку, охватывающую чрезвычайно широкий круг вопросов. Нет другой такой дисциплины, которая искала бы объяснений для столь многообразных явлений и на столь большом числе разных уровней. Как следствие этого экология вобрала в себя некоторые аспекты многих других наук, например физики, химии, математики, оперирования с вычислительной техникой, географии, климатологии, геологии, океанографии, экономики, социологии, психологии и антропологии. Строго говоря, экологию следует считать отраслью биологии; и ученые-экологи пытаются связать такие разделы биологии, как эволюционное учение, генетику, систематику, морфологию, физиологию, этологию, а также ее таксономические подразделения: альгологию, энтомологию, ихтиологию, герпетологию, маммологию и орнитологию. Иногда «экологию растений» отделяют от «экологии животных» и хотя разделение это претендует на фундаментальность, оно в высшей степени неудачно: растения и животные неизбежно составляют часть среды обитания друг друга и их экологию всегда следует рассматривать вместе. В последнее время взаимодействие животных и растений стало объектом серьезных теоретических и полевых исследований. Другая перспективная область современной экологии находится на стыке популяционной генетики и популяционной экологии: по мере того как принципы и теории каждой из. этих дисциплин, взаимодействуя друг с другом, постепенно сливаются, возникает много новых подходов к изучению популяций

Рис. 1.1. Схема объектов, изучаемых экологией в их естественной последовательности от неорганического мира к органическому. К этой схеме можно добавить много других стрелок, указывающих на прямые и обратные связи, но они будут уже иметь второстепенное значение. Гл. 2 посвящена геологической истории Земли, географии и климату; в гл. 3 кратко рассмотрены взаимоотнощения между климатом, почвами и растительностью, а в гл. 4 показано, как животные взаимодействуют со своим физическим окружением. Остальные главы посвящены взаимодействиям между растениями и животными, особенно на уровне популяций и сообществ.

Совершенно очевидно, что ни один эколог не может быть квалифицированным специалистом одновременно во всех разделах этой всеобъемлющей науки, поэтому существует много разных специалистов-экологов, перед которыми открыты широкие перспективы изучения разнообразных объектов. Широта экологии в сочетании с ее молодостью и важностью для встающих перед человечеством проблем делают ее весьма привлекательной и захватывающей областью науки, перед которой открываются реальные возможности для дальнейшего роста и совершенствования. Молодые науки, и особенно комплексные биологические науки, подобные экологии, можно назвать «мягкими» в том смысле, что они не столь точны, как более старые и более устоявшиеся «жесткие» науки, например химия и физика. По мере своего развития каждая наука становится все более абстрактной, а ее гипотезы оттачиваются и совершенствуются до тех пор, пока в конце концов не достигнут статуса «законов», подобных известным нам законам химии и физики. В экологии в настоящее время мало твердо установленных законов, но много гипотез, проверка которых потребует еще немалого труда. Наиболее заслуживает статуса «закона» концепция естественного отбора, распространяющаяся на все отрасли биологии (см. с. 18—21).

Естественная последовательность, которой следует придерживаться при рассмотрении предмета экологии,— от неорганического мира к органическому — показана на рис. 1.1, где компоненты экологической системы располагаются слева направо в порядке все возрастающей сложности. В этой книге миру организмов уделено гораздо больше внимания, чем миру неживых объектов.

В каждом конкретном месте климат, почвы, бактерии, грибы, растения и животные в совокупности составляют экосистему. Таким образом, любая экосистема состоит как из абиотических (неживых), так и биотических (живых) компонентов. Все.биотические компоненты, т. е. организмы взятые вместе, образуют экологическое сообщество. Абиотические компоненты подразделяют на неорганические и органические, тогда как среди биотических обычно выделяют продуцентов, консументов и деструкторов. Продуценты, или, как их иногда называют, автотрофи,— это зеленые растения, улавливающие солнечную энергию и переводящие ее в энергию химическую, к консументам, или гетеротрофам, относят всех животных, питающихся как растениями, так и другими животными. Следовательно, в энергетическом отношении все гете-ротрофы прямо или косвенно зависят от растений. Различают несколько уровней консументов (первичные, вторичные, третичные) в зависимости от того, поедают ли они непосредственно растения, травоядных животных или хищников. Деструкторы, также относящиеся к гетеротрофам, — это чаще всего бактерии и грибы; функция деструкторов в экосистеме состоит в расщеплении вещества растений и животных на более простые компоненты и, таким образом, в возвращении биогенных элементов автотрофам. Следовательно, деструкторы важны для замыкания круговорота веществ в экосистеме.