ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ПЕРВОГО СЕНТЯБРЯ"

ЧЕРНОВА Н.М.

Курс «Учителю биологии об основах экологии»

Широкое экологическое образование и просвещение населения абсолютно необходимы для выживания человеческого общества в условиях ужесточающегося экологического кризиса, угрожающего нарастания деградации биосферы. Это одна из приоритетных задач, поставленных мировой общественностью, международными организациями и наиболее ярко отраженная в рамках конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992 г.).
Экология как наука, являющаяся основой рационального природопользования, обладает потенциалом, указывающим на возможности предотвращения кризиса или выхода из него. Задачи экологического образования – это не только ознакомление населения с системой имеющихся знаний и опыта, но и формирование экологического мировоззрения людей. Оно объединяет убежденность, основанную на знаниях и понимании законов природы, с этическими нормами и социальной ответственностью. Экологическое образование имеет фундаментальное социальное значение, объединяя людей перед лицом общей опасности и в заботе о будущем.
Экологическое образование в России утверждено рядом законодательных актов и стало учебной практикой многих образовательных учреждений. Несмотря на то, что общая государственная система непрерывного экологического образования до сих пор не сформирована, экологическое воспитание школьников во многих регионах страны приобретает все большие масштабы. Очевидна потребность в высококвалифицированных педагогических кадрах. Учитель, методист или воспитатель с соответствующей подготовкой по экологической специальности абсолютно необходим для грамотного, стратегически продуманного и эффективного обучения детей всех возрастных категорий, которых надо серьезно готовить к дальнейшему продолжению их экологического образования в рамках будущей профессии. Многоплановая деятельность учителей разных специальностей естественно вносит вклад в общую систему экологического образования, являющуюся результатом усилий всего педагогического коллектива. Но каждый учитель, без сомнения, сам должен быть хорошо подготовленным и широко ориентированным в этой области. К сожалению, полноценное экологическое образование предусмотрено далеко не во всех современных образовательных стандартах по подготовке учителя. Предлагаемый курс включает круг наиболее ключевых тем и прикладных вопросов современной экологии.

Учебный план курса

№ газеты	Учебный материал
	Лекция 1 . Почему надо изучать экологию
	Лекция 2. Организм и среда
	Лекция 3. Экологические адаптации Контрольная работа № 1 (срок выполнения – до 15 ноября 2004 г.)
	Лекция 4. Средообразующая роль организмов
	Лекция 5. Биоценозы Контрольная работа № 2 (срок выполнения – до 15 декабря 2004 г.)
	Лекция 6. Популяции
	Лекция 7. Экосистемы
	Лекция 8. Биосфера
Итоговая работа. Итоговые работы, сопровождаемые справками из учебного заведения (актами о внедрении), должны быть направлены в Педагогический университет не позднее 28 февраля 2005 г.

Лекция 1. Почему надо изучать экологию

Экология – одна из самых актуальных наук современности. С нею связывают надежды на выживание человечества в усложняющемся мире и на возможности нового витка развития. Слово «экология» очень популярно сейчас и в бытовом общении, и в средствах массовой информации, и в речах политиков. Однако далеко не все представляют себе его истинное значение. Чаще всего его используют в смысле «состояние окружающей среды» и относят исключительно к человеку, его здоровью и условиям жизни. На самом деле экология – это сложная разветвленная наука, в центре внимания которой – законы устойчивости живой природы, связи организмов друг с другом и средой обитания, позволяющие выживать, развиваться и противостоять изменениям условий. Эти связи как раз и поддерживают общую систему жизни на Земле – от бактерий до человека.

Человечество как биологический вид появилось на планете в результате длительной эволюции живой природы. Несмотря на то, что Homo sapiens (Человек разумный) – новая, высшая ступень эволюции, человеческое общество подчиняется всем основным природным законам и полностью зависит от состояния жизни на Земле. Это простое обстоятельство по-настоящему стало осознаваться лишь во второй половине ХХ столетия, когда вплотную приблизилась угроза глобального экологического кризиса. Гигантская техническая мощь современного человечества и быстрый рост численности населения на планете, получивший название «демографического взрыва», стали причиной того, что на глазах живущих поколений происходит масштабная деградация природы. Эти разрушения затрагивают не только конкретные регионы, но начинают проявляться и в масштабах всей биосферы. Человечество подходит к пределу, угрожающему его выживанию на планете.

Именно живая природа создала и поддерживает всю систему жизнеобеспечения человека на Земле. Пища, чистая пресная вода, кислород воздуха, озоновый экран над Землей, защищающий от губительного коротковолнового космического излучения Солнца, плодородная почва, биологические круговороты веществ, перерабатывающие отходы жизнедеятельности, целый ряд составляющих климата – это те основные ресурсы и условия существования человека, которые обеспечиваются биосферой. Биология человека приспособлена именно к современному этапу исторического развития жизни на планете. Трудно, например, представить возможности его существования в условиях далекого прошлого, хотя бы в кембрийский период, когда в атмосфере было мало кислорода и много углекислого газа, был слаб озоновый экран, на суше отсутствовала растительность и постоянные размывы грунта создавали неустойчивость границ водотоков и побережий.

Современное общество кроме обеспечения биологических потребностей использует огромное количество ресурсов природы для развития промышленности, транспорта, сельскохозяйственного производства и строительства. Мировая добыча полезных ископаемых к началу ХХI в. составляет ежегодно около 10 млрд т. Это в сотни раз больше того, что выносится из недр Земли за счет природных процессов – активности вулканов и просачиваний на дне океана, и приближается к тому объему вещества, которое сносят в моря все реки мира. Потребление человеком энергии за последнее столетие возросло в 100 раз. Если сохранятся современные темпы производства энергии, то понадобится всего две сотни лет, чтобы она сравнялась с той, что Земля получает от Солнца. Для хозяйственных нужд используется в настоящее время 40% стока рек. Ежегодно производится 30 млрд т отходов, что равноценно весу горного хребта, а в промышленно развитых странах и регионах сжигается столько кислорода воздуха, что его не успевает поставлять растительность этих территорий.

Деятельность человека на планете, как впервые утверждал еще в начале ХХ в. В.И. Вернадский, становится силой геологического масштаба. Тем самым резко увеличивается риск нарушения биосферного равновесия, что затрагивает судьбу самого человечества и эволюцию жизни. На Земле множатся локальные катастрофы, вызываемые хозяйственной деятельностью человека: эрозия и падение плодородия почв, уменьшение площади лесов, разрастание пустынь, накопление отбросов, нехватка пресной воды, кислые дожди, загрязнение среды токсичными и радиоактивными веществами, вымирание диких видов, взрывы численности вредителей и многое другое. В такой среде людям становится все труднее вести здоровый образ жизни и сохранять основы наследственности.

Природа на протяжении почти всей истории человечества была сильнее его и всегда восстанавливала производимые нарушения. Сейчас мы находимся на таком этапе, когда разрушительные процессы, вызываемые потреблением ресурсов биосферы, начинают превосходить восстановительные силы живой природы. Затрагивается вся система жизнеобеспечения человеческого общества на планете. Современный мир стоит перед необходимостью резко менять систему хозяйствования, считаясь прежде всего с законами устойчивости и развития жизни. Эта гигантская задача требует усилий всего человеческого общества, включая международные организации, отдельные государства, корпорации, компании, предприятия и личную деятельность каждого человека. С середины ХХ в. Организация Объединенных Наций начала разработку международных программ, углубляющих научные основы понимания и прогнозирования биосферных процессов. Первая Всемирная межправительственная конференция 1977 г. в Тбилиси поставила перед миром задачи всеобщего экологического образования.

Единственной альтернативой стихийного развития общества, приведшего мир на грань глобальной экологической катастрофы, становится сознательная переориентация экономики и образа жизни на путь, не противоречащий, а согласующийся с законами живой природы. Человечество осознает, наконец, что оно – ее часть и должно быть встроено в общую природную систему таким образом, чтобы не только не подрывать своего будущего, но и иметь возможность длительного устойчивого развития. Для этого необходимо, прежде всего, знать и глубоко понимать те связи и закономерности, которым подчиняется жизнь на нашей планете.

Именно связи, объединяющие все живое на Земле и поддерживающие тесное единство с окружающей неживой природой, являются предметом науки экологии. Знание ее основ необходимо каждому грамотному человеку, поскольку экология представляет научный фундамент рационального, неистощительного природопользования. Она, с одной стороны, заставляет понимать необходимость целого ряда запретов и ограничений в сферах хозяйственной деятельности, а с другой – открывает новые возможности и горизонты для развития общества.

Влияние человечества на биосферу складывается из миллиардов мелких и крупных актов, от действий конкретных людей до политики государств и международных сообществ. Всеобщее и непрерывное экологическое образование становится необходимым условием современности. Начинаясь со школьной скамьи, оно должно сопровождать человека всю жизнь во всех сферах его деятельности. Связь экологических, социальных и экономических проблем регулярно обсуждается мировым сообществом в рамках Организации Объединенных Наций и ЮНЕСКО – организации ООН по вопросам образования, науки и культуры, а также ЮНЕП – программы ООН по окружающей среде. Крупные международные форумы по этим проблемам состоялись в 1972 г. в Стокгольме, в 1992 г. в Рио-де-Жанейро и в 2002 г. в Йоханнесбурге. Сформирована концепция «устойчивого развития» и выработаны рекомендации правительствам всех стран по реализации тех мер, которые направлены на улучшение качества среды жизни на планете и предотвращение экологических катастроф. Эти меры не допускают отсрочки, так как деградация природы происходит ускоряющимися темпами и на исправление положения человечество имеет в запасе, по разным расчетам, лишь несколько десятков лет. Годы 2005–2015 объявлены ЮНЕСКО десятилетием экологического образования в интересах устойчивого развития.

Экология как научная область биологического знания начала формироваться в ХIХ столетии. Название новой науке дал в 1866 г. известный немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель. Оно составлено из двух греческих слов: логос – наука и ойкос – дом, жилище, окружение, местопребывание.

В естествознании постепенно накапливались знания об образе жизни разных видов, об их зависимости от условий существования, приспособленности к среде, было сделано много удивительных открытий. В XVIII в. эти, еще разрозненные, сведения объединяли под названием «естественная история» организмов. К середине ХIХ в. новые данные требовали уже обобщения и анализа. Были сформулированы первые эмпирические правила и законы, отражавшие связь организмов со средой обитания – климатом и другими условиями. Интерес к этой тематике возрос после появления в 1859 г. учения Ч.Дарвина о естественном отборе в результате борьбы за существование как главном механизме происхождения и эволюции видов. Э.Геккель, характеризуя зарождавшуюся экологию, указывал, что она призвана изучать связи организмов друг с другом и физической средой обитания или «все те запутанные взаимоотношения, которые Дарвин условно обозначил как борьбу за существование». Еще ранее (1809 г.) влияние «условий» на историческое изменение видов провозглашал автор первого эволюционного учения Ж.Б. Ламарк. Таким образом, взаимопроникновение идей экологии и эволюционного развития живой природы наметилось уже в ХIХ в., хотя их настоящая связь становится ясной лишь в наше время.

Изначально основой экологии было изучение образа жизни отдельных видов, их адаптаций, способности противостоять неблагоприятным факторам среды, возможности выживать и оставлять потомство, сходства и различия видов по этим признакам. В современной науке этот раздел знаний получил название аутэкология (буквально – «собственно экологии») и входит важной частью в состав других ее подразделений.

Первоначальный интерес к отдельным видам и организмам не случаен. Живая природа очень сложно структурирована, и первое, что бросается в глаза, – огромное множество разнообразных организмов, ее составляющих. Из ныне живущих описано более 1,5 млн видов, что далеко не исчерпывает ее современного богатства, так как ежегодно выявляются сотни новых, особенно из числа мелких организмов. В истории Земли виды сменяют друг друга, и, по подсчетам палеонтологов, число вымерших превышает число существующих примерно на два порядка, т.е. в сотни раз. Такое гигантское разнообразие явно не случайно, в нем просматривается связь с устойчивостью жизни в целом.

Каждый вид по-своему связан со средой, отличаясь от других множеством мелких и крупных особенностей. Современная аутэкология расшифровала эти связи далеко не для всех ныне живущих видов, а лишь для очень небольшой их части. Эти сведения имеют не только неоценимое значение для теории, но и самое прямое отношение к человеческой практике. Успех выращивания культурных растений и разведения сельскохозяйственных животных напрямую зависит от глубины наших знаний об их экологических зависимостях. То же относится и к промысловым видам, а также к видам, используемым в медицинской практике и других сферах жизни человека.

Современная деятельность человечества отрицательно сказывается на судьбе множества видов дикой природы. Важно знать степень их устойчивости к разным формам антропогенных воздействий, возможности выживания в новых условиях, уметь планировать пути сохранения вымирающих форм. Видовое богатство органического мира – неиссякаемый источник новых возможностей для хозяйственной практики. Это демонстрируют, например, новейшие биотехнологии. Активно размножающуюся водоросль хлореллу, которая обладает высокой интенсивностью фотосинтеза, используют для быстрого наращивания кормовой биомассы и для обогащения воздуха кислородом. Сидячих морских животных асцидий в Японии разводят для получения из их тел ванадия, поскольку обнаружено, что асцидии способны в значительных количествах концентрировать этот химический элемент из морской воды. Разные виды и штаммы микроорганизмов используют для очистки сточных вод, ликвидации загрязнения почвы и воды после разливов нефти, для извлечения металлов из бедных руд, для получения новых лекарств и витаминов. Можно эффективно использовать даже потенциал тех видов, с которыми человек обычно ведет непримиримую борьбу, если мы хорошо знаем их экологические особенности и можем управлять их размножением. Например, в России разработана технология получения личинок комнатной мухи для эффективной и быстрой переработки отходов свиноводческих комплексов. От взрослых мух, которых держат в инсектариях, получают большое количество яиц и засевают ими навоз, помещенный на медленно двигающийся конвейер. Через пять дней личинки превращают антисанитарные отбросы в рассыпчатую гумусированную массу, пропущенную через их кишечники и стерилизованную наружными бактерицидными выделениями, – ценное органическое удобрение. Взрослых личинок («опарышей») перед окукливанием автоматически извлекают из субстрата и используют либо как живой корм на птицефермах, в рыбоводческих прудах и т.п., либо для получения белкового корма в животноводстве.

Драгоценный ранее жемчуг превратился ныне во вполне доступное украшение благодаря технологии искусственного выращивания жемчужин у специально разводимых моллюсков. Ряд видов рыб, моллюсков, ракообразных и других промысловых животных, находящихся на грани уничтожения в океане, начинают разводить в аквакультуре, т.е. на морских фермах. Все эти мероприятия требуют глубокого знания экологии видов. Таким образом, аутэкология поставляет неоценимые материалы и для теоретической науки, и для практики.

В ХIХ в. оформился и другой раздел экологии, в центре внимания которого находятся не отдельные особи и виды, а их закономерные сообщества. В 1877 г. немецкий гидробиолог Карл Мёбиус, изучая условия жизни промысловых устриц в Северном море, ввел в науку понятие биоценоз . Живая природа подразделена не только на отдельные организмы и виды, но и на биоценозы, т.е. такие сожительства разных видов, которые повторяются в пространстве и типичны для определенных условий. Так, вместе с устрицами обитают совершенно определенные виды сидячих ракообразных, других моллюсков, червей, рыб, морских звезд и т.п. Мёбиус подчеркивал, что сосуществующие вместе виды, с одной стороны, сходны по отношению к ведущим факторам среды (температура воды, глубина, соленость, грунты, течения и т.п.), а с другой – связаны друг с другом всевозможными отношениями (пищевыми, конкурентными, взаимовыгодными), так что удаление из биоценоза какого-либо одного вида сказывается на численности и состоянии других. Виды приспособились к совместной жизни в ходе исторического развития.

Учение о биоценозах перенесли и на наземную жизнь. Особенно подробно стали изучать закономерности сложения растительного покрова суши и вслед за этим – общие характеристики биоценозов: их видовой состав, структуру, связи между видами как главный механизм объединения их в сообщества, динамичность и устойчивость. Так сформировалась биоценология – самостоятельный раздел экологии. К нему относятся и специальные науки о растительном покрове – фитоценология и геоботаника .

Современная биоценология также имеет не только теоретическое, но и глубочайшее практическое значение. Эксплуатируя природу, человек сильно преобразует естественные биоценозы, меняя условия их существования, изымая и уничтожая ряд видов или, наоборот, интродуцируя новые из других районов планеты. Поля, сады, пастбища и сенокосы, сеяные луга, лесопосадки, культуры закрытого грунта, городские парки и скверы – это искусственно создаваемые биоценозы, в которых, тем не менее, продолжают действовать естественные законы. Незнание их, неумение их использовать резко снижает устойчивость и продуктивность этих сообществ. Например, химическая борьба с вредителями, в массе размножающимися на полях и в садах, часто приводит к прямо противоположным результатам: через некоторое время они дают новый, еще более высокий всплеск численности, а применяемые в еще большем количестве яды загрязняют среду и производимые продукты питания, что отрицательно сказывается на здоровье населения. Вместе с тем есть уже много примеров успешного использования вместо ядов естественных врагов вредителей. Эти методы получили название «биологические». Чем больше мы знаем о связях в биоценозах, тем больше получаем возможностей управлять ими.

В дикой природе почти не осталось биоценозов, не затронутых влиянием человека: ни на дне морей и океанов, ни в лесах тропического и умеренного поясов, ни в горах, ни на территориях бывших степей и саванн, ни в тундре и пустынях. Даже в заповедниках, где вмешательство людей в жизнь природы запрещено, идет постепенное изменение естественных сообществ в результате так называемого фонового загрязнения атмосферы промышленными выбросами, преобразования животного и растительного мира на окружающих территориях, затруднения миграций и расселения видов. Особенно сильно меняется растительность и животное население вблизи городов, на урбанизированных территориях. Здесь возникают новые, не существовавшие ранее биоценозы, где главную роль начинают играть так называемые синантропные животные – спутники поселений человека, а естественная растительность уступает место посадкам и скоплениям сорных видов. В окружающей человека среде изменяются и микробные сообщества.

Эти преобразования живой природы в результате хозяйствования на Земле человека – уже свершившийся факт. Только изучение и грамотное использование биоценотических законов позволит поддерживать относительную стабильность окружающего живого мира не подрывая, а используя те связи, которые формировались миллионами лет. Законы биоценологии диктуют нам основные правила охраны природы и среды жизни человека.

Еще один раздел экологии оформился в первой трети ХХ в. Речь идет об экологии популяций , т.е. территориальных подразделений вида. Английский эколог Ч.Элтон обратил внимание на периодические «взрывы» численности и нашествия чужеродных видов. Популяционная экология исследует прежде всего закономерности, лежащие в основе размножения и динамики численности популяций в разных условиях среды, способов освоения видами нового пространства. Выяснилось, что эти процессы во многом зависят от внутривидовых отношений и от демографической структуры популяций (т.е. соотношения особей разного пола и возраста). Обнаружено, что в популяциях могут действовать механизмы (очень различные у разных видов), снимающие угрозу перенаселения. При исследовании популяций особенно наглядно выявилась значимость информационных связей в живой природе. Для понимания популяционных законов много дала также развивающаяся со второй половины ХХ в. наука о поведении животных – этология , открывшая удивительно сложный мир отношений между особями в пределах вида.

Экология популяций – это не только руководство к действию при охране редких и исчезающих видов, борьбе с вредителями и распространителями болезней, поддержанию оптимальной численности промысловых объектов. Общие популяционные законы касаются и человеческого общества. Недаром первые прогнозы роста городов были сделаны еще в ХVII в. Актуальнейшая проблема современности – быстрый рост числа людей на планете. Одно из основных отличий человека от представителей животного царства – сложнейшие социальные связи, пронизывающие общество. Однако социальность в различных формах присуща и животным. Прослеживание эволюционного развития этих отношений позволяет лучше понять и нашу собственную природу. Именно через социальные связи человечества при осознании экологических законов можно находить разумные пути планирования численности населения.

К середине прошлого века в экологии появился новый раздел, посвященный изучению экосистем – экосистемная экология . Термин экосистема ввел в науку в 1935 г. английский геоботаник А.Тенсли для обозначения единства биоценозов и их физического окружения, откуда в конечном счете живые организмы получают вещество и энергию. Близкое понятие – биогеоценоз – выдвинул в 1940 г. академик В.Н. Сукачев. Понимание теснейшей связи живой и неживой природы давно было присуще естествоиспытателям. Еще В.В. Докучаев развивал эти идеи в учении о русском черноземе на рубеже ХIХ и ХХ вв. Однако по-настоящему разворачивание экосистемных исследований началось только в 1950-х гг., после того, как были разработаны принципы количественного учета потоков энергии и веществ через сообщества. Приоритетные работы выполнили гидробиологи, а затем началось изучение с этих позиций и наземных экосистем. В экосистемной экологии особое внимание уделяется оценкам биологической продукции, т.е. количеству органического вещества, синтезируемого в сообществах из неорганического за определенное время. Не менее важна и скорость круговорота веществ, вовлекаемых в процессы синтеза и разложения.

Первые же десятилетия активных исследований показали, что продуктивность разных частей суши и океана сильно различается, и позволили определить тот «потолок», на который может рассчитывать человечество в использовании ресурсов живой природы. Много важного было выявлено и при изучении поддержания устойчивости экосистем. Обнаружены законы их развития (сукцессии), приводящие к изменению физических условий среды (влажности, микроклимата, к формированию почв определенного типа и т.п.) за счет смены состава биоценозов на одном и том же участке, – вплоть до установления сбалансированного круговорота веществ. Эти исследования позволяют оценивать восстановительные возможности живой природы после ее нарушений, дают ключ к управлению процессами развития сообществ. Экосистемы Земли, крупные и мелкие, связаны между собой вещественно-энергетическими потоками в единое глобальное образование – биосферу .

Жизнь на Земле сложно структурирована. Она проявляется только в организмах (простейшие из них – одноклеточные, а сложнейшие состоят из миллиардов клеток). Но каждый организм, простой или сложный, является представителем популяции какого-либо вида, существует только в сообществах, которые входят в состав какой-либо экосистемы, поддерживают биологический круговорот веществ и извлекают потоки энергии из окружающей среды. Биосфера функционирует по законам огромной сложной экосистемы.

Таким образом, примерно за полтора столетия экология постепенно охватила все основные уровни организации жизни: организмы – виды с их популяциями; биоценозы – экосистемы, включая биосферу как самую большую экосистему планеты.

Пока экология охватывала только вопросы «естественной истории» видов и жизнь биоценозов, она, по сути дела, оставалась частью биологической области знания. Однако при развитии популяционной и особенно экосистемной экологии стало ясно, что фундаментальным законам этой науки подчиняется и человеческое общество. Об этом свидетельствует формирующаяся на наших глазах новая область знаний – социальная экология . Соответствующие курсы преподаются уже во многих вузах.

Современная технократическая мощь направлена, по сути, против всех тех процессов, на которых основана динамическая устойчивость природы. Как уже говорилось, ранее она всегда была сильнее человека, и ее восстановительные способности породили представления о неисчерпаемости ресурсов и возможности пользоваться ими, не заботясь о состоянии окружающей жизни. Человечество подходит сейчас к опасной черте и способно подорвать основы своего существования на планете. В.И. Вернадский, развивший учение о биосфере, где жизнь является самой активной и действенной силой, преобразующей верхние слои планеты, обсуждал также понятие ноосфера – сферы разума. Он предвидел, что вскоре эволюция жизни на Земле будет практически целиком зависеть от деятельности человека, и оптимистично считал, что мощный поток коллективного разума справится с этой задачей.

Современное развитие экологии, с одной стороны, дает ключ к решению многих проблем, связанных с состоянием живой природы, а с другой стороны, показывает, насколько сложны, дороги и трудоемки зачастую пути их реализации. Главная сложность – объединение усилий всего человечества, раздробленного на государства, разные слои общества, бедных и богатых, образованных и необразованных. В этих условиях общее и непрерывное экологическое образование и просвещение – абсолютная необходимость. Экологическая наука представляет сейчас огромное поле знаний, которое продолжает разрабатываться трудами специалистов-ученых. Но знание ее важнейших основ, из которых вытекает понимание последствий любых практических действий по отношению к природе, должно быть обязательным для каждого члена общества, независимо от его профессии. На любом рабочем месте, от тракториста, коммерсанта, учителя до министра, человек должен действовать экологически грамотно, заботясь не только о ежеминутной выгоде, но и о судьбе следующих поколений – детей, внуков и правнуков.

Экологические законы пронизывают всю нашу хозяйственную деятельность, и бытовую, и производственную: в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, лесоводстве, медицине, добыче полезных ископаемых, получении энергии и т.п. Экологические знания – основа новых технологий, сберегающих ресурсы и биоразнообразие на планете. Следует лишь помнить, что жизнь природы, поддерживающая жизнь всех людей на Земле, – самое главное, что должно быть в центре внимания хозяйствования человека в биосфере.

Вопросы и задания для самостоятельной работы

1. Что изучает наука экология? В какой мере предмет ее исследований касается человечества?

3. Что изучают биоценология и экосистемная экология?

Литература

1. Чернова Н.М., Галушин В.М., Константинов В.М. Основы экологии 10-й (11-й класс). Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2005.

2. Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология. Учебник для студентов педагогических вузов. – М.: Дрофа, 2004.

3. Медоуз Д.Х., Медоуз Д.Л., Рендес Й., Беренс В.В. Пределы роста. – М.: Изд. МГУ, 1991.

4. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. – М.: Изд. Группа «Прогресс «Пангея», 1993.

5. Небел Б. Наука об окружающей среде. Т.1. – М.: Мир, 1993.

6. Руденко Б. Цена цивилизации. / Наука и жизнь. № 7. 2004. С. 32–36.

Н а сегодняшний день трудно переоценить важность и роль экологии как в жизни целого общества, так и отдельно в жизни каждого человека. Так и состояние планеты зависит как от коммерческих компаний, вырабатывающих тонны отходов каждый год, так и от отдельного индивида, пользующегося благами цивилизации.

Немного истории

На протяжении всей известной истории человечество развивалось и вместе с ним развивались его понятия об окружающем мире. Очень рано люди поняли, что природными дарами нужно пользоваться разумно, не разрушая естественный баланс между человеком и планетой.

Подтверждением этого являются наскальные рисунки, говорящие об интересе человека к окружающей среде.

Из более поздних данных известно, что охрана природы активно практиковалась в Древней Греции, где жители оберегали красоту естественных лесов.

Современный взгляд

Сейчас экология трактуется как наука, изучающая взаимодействие живых организмов друг с другом, а также с окружающей средой.

Любой организм, живущий на планете, поддаётся влиянию множества факторов: благоприятных и неблагоприятных. Все эти факторы условно можно разделить на две группы: биотические и абиотические. К биотическим можно отнести те, которые исходят от живой природы; к абиотическим - те, что несёт неживая природа. Например, орхидея, растущая на коре дерева, - это пример симбиоза, то есть биотического фактора, а вот направление ветра и погодные условия, влияющие на эти два организма, - это уже абиотический фактор. Всё это создаёт условия для естественной эволюции живых организмов планеты.

Но тут появляется ещё один немаловажный аспект, значительно влияющий на состояние окружающей среды - это антропогенный фактор, или человеческий фактор. Вырубка лесов, поворот рек в другое русло, добыча и разработка полезных ископаемых, выброс различных токсинов и других отходов - всё это влияет на ту среду, где такие воздействия производятся. В результате биотические и абиотические факторы на этой территории подвергаются изменениям, а некоторые из них и вовсе исчезают.

Для того чтобы регулировать изменения окружающей среды, учёные вывели основные задачи, которые должна решать экология, а именно: разработка законов разумного использования природных ресурсов, опираясь на общие принципы организации жизни, а также своевременное решение экологических проблем.

Для этого ученые–экологи выделили четыре основных закона:

1. всё связано со всем;
2. ничто не исчезает в никуда;
3. природа лучше знает;
4. ничто не даётся просто так.

Казалось бы, соблюдение всех этих правил должно было бы привести к разумному и гармоничному использованию природных даров, но, к сожалению, мы наблюдаем иную тенденцию развития этой сферы.

Почему так происходит? Почему роль экологии в жизни многих людей всё ещё остаётся на втором плане? Любая внешняя проблема - это лишь отражение человеческого сознания. Большинство даже не подозревает о том, что скрывается за результатом их ежедневной жизнедеятельности.

Аспекты природы, затрагиваемые антропогенным фактором

Резкое повышение потребительского образа жизни привело к неразумному использованию природных ресурсов. Бурное развитие научно–технического прогресса, масштабный рост сельскохозяйственной деятельности человека - всё это усугубило отрицательное воздействие на природу, что привело к серьёзному нарушению экологической ситуации на всей планете. Рассмотрим основные природные аспекты, наиболее подверженные экологическому кризису.

Воздух

Когда-то на Земле была другая атмосфера, затем произошло так, что на планете появился кислород, а вслед за ним образовались аэробные организмы, то есть те, которые питаются этим газом.

Абсолютно все аэробные существа зависят от кислорода, то есть от воздуха, и от его качества зависит наша жизнедеятельность. Всем известно ещё со школы, что кислород вырабатывают растения, поэтому, учитывая современную тенденцию вырубки лесов и активный прирост населения людей, не трудно догадаться к чему ведёт уничтожение фауны. Но это лишь один из аспектов, влияющих на состояние атмосферы нашей планеты. В реальности всё сложнее, особенно в крупно населённых городах, где по медицинским нормам концентрация токсичных веществ превышается в десятки раз.

Вода

Следующий не менее важный аспект нашей жизни - это вода. Человеческий организм состоит на 60–80 % из воды. 2/3 всей земной поверхности состоит из воды. Океаны, моря, реки постоянно загрязняются человеком. Ежедневно мы «убиваем» мировой океан добычей нефти на морских промыслах. Нефтяные пятна угрожают жизни морских обитателей. Не говоря уже о мусорных островах, непрерывно дрейфующих по поверхности океанов и морей.

Пресная вода наиболее уязвима перед лицом невежества человека. Сточные воды, различные токсины типа: ртути, свинца, пестицидов, мышьяка и многих других «тяжёлых» химикатов ежедневно отравляют реки и озёра.

Земля

Главный фундамент жизни на земле - это почва. Известно, что для того, чтобы Земля смогла создать один сантиметр чернозёма, ей потребуется около 300 лет. Нынче же один сантиметр такой плодородной почвы, в среднем, погибает за три года.

Климат

Совокупность всех экологических проблем приводит к ухудшению климата. Климат можно сравнить со здоровьем планеты. Когда отдельные «органы» Земли страдают, то это имеет непосредственное влияние на климат. Уже много лет мы наблюдаем различные аномалии в связи с изменением климата, причинами которых является антропогенный фактор. Вмешательство человека в деятельность природы привело к резкому потеплению или похолоданию в определённых зонах, к повышению уровня океана из-за стремительного таяния ледников, к ненормальному количеству осадков или к их отсутствию, а также к сильным природным катаклизмам и многому другому.

Главное - это не заострение внимания на списке проблем, а само осмысление причин их возникновения, а также концентрация на эффективных способах и методах их решения.

Сферы нашей жизни, затрагиваемые экологией

Какова же роль экологии в жизни человека? Что касается абсолютно каждого, с чем все мы имеем дело каждый день, каждую секунду нашей жизни; без чего жизнь, такая, как она есть сейчас, не могла бы существовать?

Здоровье

Здоровье как конструктор, от отдельных частей которого зависит его состояние в целом. Таких факторов множество, основные из них известны всем - это образ жизни, питание, деятельность человека, окружающие его люди, а также среда, где он обитает. Экология и здоровье человека плотно взаимосвязаны. Если с одной стороны идут нарушения, то другая реагирует соответствующе.

Человек, живущий в городе, рискует заболеть каким-либо серьёзным заболеванием во много раз больше, чем человек, живущий в пригороде.

Питание

Когда человек питается неправильно, у него нарушается обмен веществ, что в свою очередь приводит к более серьёзным проблемам со здоровьем. Стоит помнить, что эти нарушения могут также отразиться и на будущих поколениях.

Главная проблема для здоровья человека - это химические вещества, минеральные удобрения, пестициды, которыми обрабатываются сельскохозяйственные поля, а также использование добавок и красителей с целью улучшения внешнего вида продуктов, консервантов для увеличения срока хранения продуктов и многое другое.

Известны случаи добавления соединений тяжёлых металлов и других неблагоприятных для организма человека элементов, таких как ртуть, мышьяк, свинец, кадмий, марганец, олово и другие.

В кормах птицы и крупного рогатого скота присутствует немало токсинов, способных вызывать рак, сбой метаболизма, слепоту и другие серьёзные заболевания.

Чтобы обезопасить себя и своих близких, необходимо внимательно относиться к продуктам, которые вы покупаете. Изучайте состав и символы, нанесённые на упаковку. Не поддерживайте производителей, которым безразлична ваша судьба и состояние нашей планеты. Особое внимание уделяйте Е-добавкам с трёхзначными цифрами, значение которых с лёгкостью можно найти в интернете и тем самым прожить более долгую и счастливую жизнь.

Жизнедеятельность и настроение

Состояние здоровья и качество питания - определяющие факторы активности и жизнеспособности человека. Как мы видим, все эти факторы можно связать с состоянием экологии на нашей планете, от которого мы напрямую зависим. Ведя здравый образ жизни, занимаясь йогой и самопознанием, просто невозможно быть безразличным к окружающей среде. Когда мы находимся на природе, дышим свежим воздухом, едим чистые, выращенные своими руками продукты - наша жизнь меняет своё качество. Состояние ума также трансформируется, от чего гармонизируется настроение и отношение к жизни в целом.

Карма

Всё в этом мире закономерно; всё, что мы делаем, так или иначе, возвращается к нам, сразу или потом - не имеет значения. Если мы будем заботиться о себе и о мире, где сейчас живём, экономить ресурсы, думая о природе, жить по совести, тогда и экологическая обстановка на планете улучшится - и нам не придётся расплачиваться за собственное безрассудство и невнимательность.

Живите осознанно, питайтесь здраво - только натуральными продуктами, - заботьтесь об утилизации и переработке отходов, пользуйтесь самым необходимым - тогда ваша жизнь и жизнь всей нашей планеты улучшится! Великое начинается с малого!

Нас окружает природа. Повсюду. Даже те из нас, кто все свое время проводит в шумных, пыльных городах, видит редкие деревца на бульварах, гуляет иногда по тихим зеленым скверам, любуется яркими цветочными клумбами. Периодически природа напоминает о себе и собственной важности, превосходстве над всем человеческим родом катаклизмами и, как следствие, сотнями унесенными жизней. Так она хочет достучаться до нас - создателей и одновременно жертв процесса урбанизации. Впрочем, есть люди, которые каждую секунду помнят о необходимости поддержания естественной окружающей среды в первозданном состоянии и защиты ее от негативного влияния человеческого фактора. Это экологи. В мире существует немало праздников, призванных донести до общества идею совместной охраны природных ресурсов. Один из них жители планеты отмечают ежегодно 15 апреля и носит он название День экологических знаний.

История праздника

Знаменательная дата 15 апреля День экологических знаний ведет свою историю с начала 90-х гг. прошлого века. В 1992 году в Рио-Де-Жанейро состоялась конференция ООН, в рамках которой участниками обсуждались основные проблемы окружающей среды и был сделан акцент на важности экологического образования разумных обитателей и фактических хозяев земного шара как необходимого для устойчивого развития человечества фактора. Тогда кто-то и выдвинул идею об учреждении Дня экологических знаний, проведение которого имело бы мировые масштабы. По всей видимости, инициативу находчивого участника конференции коллеги восприняли с воодушевлением и энтузиазмом, иначе 15 апреля не значилось бы сегодня в реестре общественно-значимых праздников.

Россияне узнали о существовании экологической даты несколько позже. День экологических знаний пришел в нашу страну лишь спустя 4 года после своего возникновения. С инициативой регулярного проведения признанного всей планетой торжества в 1993 году выступили представители отечественных общественных природоохранных организаций Кузбасса. Интересно, что идея шагать в ногу с миром «вылилась» не просто в учреждение в России Дня экологических знаний, но в масштабную ежегодную общероссийскую акцию. Последняя, согласно распоряжению Правительства «О проведении в апреле-июне 1994 году общероссийских Дней защиты от экологической опасности» от 4 февраля 1994 года №125-р, длится с 15 апреля по 5 июня - то есть до Всемирного дня охраны окружающей среды и Дня эколога в России.

Задача акции и, собственно, праздника День экологических знаний заключается в продвижении знаний в массы, формировании и развитии экологической культуры у населения страны, информировании жителей государства о положении дел в сфере экологической безопасности. Благодаря общероссийским Дням защиты от экологической опасности у каждого из нас имеется прекрасная возможность внести свою лепту в решение проблемы глобального экологического кризиса в рамках конкретного региона. Начиная с 1996 года, когда граждане нашей страны впервые отметили День экологических знаний, 15 апреля во всех уголках нашей необъятной Родины представители природоохранных учреждений организуют интересные, познавательные мероприятия, пропагандирующие важность получения и углубления экологических знаний. Они читают лекции соответствующего содержания, украшают города плакатами, сообщающими о необходимости защиты животных, растений и природных ресурсов Земли.

Особенную активность проявляют в День экологических знаний сотрудники библиотек, научных учреждений, преподаватели учебных заведений разных уровней. В указанных организациях проходят в период с 15 апреля по 5 июня круглые столы, конференции, выставки, семинары, даже экологические концерты. Подобные мероприятия не бывают обделены вниманием СМИ, местных органов власти, представителей культурных учреждений. Все это делается для того, чтобы привлечь к экологическим проблемам внимание как можно большего числа обычных людей, пробудить в них чувство личной ответственности и желание принять участие в восстановлении и улучшении окружающей среды.

Особенности науки экологии

Давайте в общих чертах ознакомимся с основными аспектами сферы знаний, которая, собственно, и дает повод проводить ежегодно 15 апреля День экологических знаний по всему миру, в том числе в нашей стране. В переводе с греческого слово «экология» означает буквально «учение о доме» (oikos - дом, убежище, logos - учение, наука).

Данный термин в обиход ввел биолог-немец Эрнст Геккель в 1866 году. Ученый видел предмет изучения экологии в исследовании многообразия взаимоотношений человека с компонентами окружающей его среды - как органическими, так и неорганическими. Постепенно данное понятие обзавелось другими смысловыми оттенками. В итоге современная интерпретация экологии как учения звучит следующим образом: экология является наукой, изучающей взаимоотношения организмов друг с другом и непосредственно с окружающей средой. В задачи экологии входит:

• систематизация практического и теоретического материала, имеющего экологический характер, сведение разрозненной информации воедино;
• научное прогнозирование изменений, происходящих в природе, которые спровоцированы воздействием на естественную среду человеческой деятельностью;
• обеспечение развития заповедного дела, а также восстановления биосистем, имеющих внутренние нарушения.

Какова главная цель науки экологии? Ее легко «вывести» на основе освещенных выше сведений: это приложение совместных усилий по снижению отрицательного влияния антропогенного фактора на природу-матушку. Для достижения поставленной цели понадобится ни много, ни мало - более рационально относится к использованию биоресурсов, думать не только о собственной выгоде и пользе, но - в первую очередь - о важности сохранения естественной среды обитания в целости и сохранности.

Зачем нужны экологические знания?

Вопрос, можно сказать, злободневный, ведь сегодня мы все чаще наблюдаем наплевательское отношение населения планеты к природе. Это касается не только крупных корпораций, занимающихся непосредственным использованием в личных или общественных целях природных ресурсов в пугающих масштабах, но и каждого человека в отдельности. Ведь, посудите сами: мы устраиваем пикники, выезжая на природу, и после себя оставляем горы синтетического мусора; срываем, гуляя по лесу или лугу, цветы, собираем травы, часто вырывая их прямо с корнями, совершенно не задумываясь о том, что таким образом лишаем растения способности воспроизводства; убиваем зайцев, лис, диких уток не ради желания утолить голод, а ради забавы...

Примеров потребительского, бездумного отношения к окружающей среде человека можно привести бесчисленное множество. И происходит это не только по причине отсутствия у граждан совести, но и вследствие недостаточно высокого уровня экологической образованности и культуры. Овладев же в должной мере экологическими знаниями, индивидуум в силах совершать целенаправленные изменения окружающей среды с одновременным сохранением единства природы и человечества.

Праздник 15 апреля День экологических знаний – событие поистине масштабное. Давайте будем беречь Мать-Землю! Мы сердечно поздравляем всех с этим чудесным праздником!

Слово «экология» сегодня очень часто встречается на страницах газет и интернет-изданий, звучит в телепередачах и по радио.


Несложно догадаться, что оно имеет какое-то отношение к природе. Но все ли точно знают его значение и понимают, что изучает экология и для чего она вообще нужна?

Термин «экология» впервые появился в научной среде в 1866 году. Тогда этим словом было предложено называть отрасль науки, которая изучает существование различных сообществ живых существ, взаимодействующих между собой и с окружающей их естественной средой.

Уже тогда было замечено, что с изменением внешних условий изменяется и система сосуществования живых организмов разных видов: для одних условия становятся более благоприятными, для других – менее.

С развитием технического уровня цивилизации влияние техногенных факторов на естественную среду обитания постоянно возрастало. Причем это влияние, как правило, имело разрушительный, негативный характер. Когда изменения достигли таких масштабов, что стали влиять уже на жизнь человеческого сообщества, изучение экологии вышло для человечества в ряд первоочередных задач.


С этого времени слово приобрело современный смысл: экология — наука, изучающая все, в том числе техногенные и антропогенные, влияния на сложившиеся системы взаимоотношений живых существ в отдельно взятом регионе.

Некоторые ошибочно считают, что экология изучает только вредные влияния техногенных факторов на природу и методы охраны существующих экосистем, однако это не так.

Сегодня наиболее верным считается определение, которое было выработано в 1990 году на Международном конгрессе экологов: это наука, которая изучает взаимодействие живой и неживой природы.

Мир вокруг нас – это сложный многоуровневый комплекс взаимодействий живых существ и окружающих их неживых объектов. Это не только пресловутые пищевые цепочки, хотя они тоже входят в состав экосистем: растения служат пищей для животных, животные, погибая, служат пищей для микроорганизмов и насекомых, которые, поглощая органические остатки, превращают их в плодородную почву, которая служит питательной средой для растений и т.д.

Не менее важную роль играют и другие факторы среды, которые в совокупности образуют уравновешенную саморегулирующуюся систему.


Эти факторы среды и изучает экология, выявляющая, как взаимодействуют между собой отдельные составляющие экосистемы. Среди них ученые различают:

— физико-химические факторы (почва, рельеф местности, климат и т.д.);

— биологические и биотические факторы (взаимодействие живых организмов между собой);

— антропогенные факторы (влияние на природную среду человека и его деятельности).

Кроме того, экология изучает популяции животных: от чего зависят увеличение и уменьшение численности отдельных видов, какое влияние на них оказывает неживая природа и какое – другие виды живых существ, от микроорганизмов до крупных хищников.

Немаловажное значение для экологов имеет изучение биоценозов – сообществ живых существ, зависящих друг от друга.

Экология – наука, получившая сегодня огромное значение. Деятельность человека все больше изменяет окружающий мир, разрушая устоявшиеся экологические системы. Нередко от этого страдает и сам человек, поскольку непродуманные действия порождают серьезные последствия.

Один из наиболее ярких примеров – практически полное исчезновение за последние полвека Аральского моря и всей его экосистемы. Там, где еще 50-60 лет назад была гладь моря, полного рыбы, а вокруг расстилалась зеленая степь, сегодня можно увидеть лишь бесплодные барханы и солончаки.


Работа экологов может предупредить подобные катастрофы, сохранив природные взаимосвязи от воздействия негативных факторов деятельности человека. Наблюдение за сохранением равновесия природных экосистем поможет вовремя заметить появление серьезного негативного воздействия, обнаружить и нейтрализовать его влияние.

Мы обязаны сберечь богатство и многообразие живой природы для наших внуков и правнуков, чтобы они могли жить в чистом, здоровом и дружелюбном мире, радоваться его красоте и гармонии.

Почему необходимо изучать экологию

Вопрос 2

1. Чтобы хоть немного познать, как устроена жизнь на Земле (разве это не интересно?), чтобы понять, что за чудо эта экосистема, как в ней все взаимозависимо и …. сделать вывод о неизбежности гибели человечества, … если человечество не придумает и не примет к безусловному исполнению действенные правила человеческого сообщества, обеспечивающие его устойчивое развитие.

2. Изучать экологию нужно и потому, что экологические факторы всев большей степени становятся лимитирующими в социально-экономическом развитии государств и их отдельных регионов, в том числе многих регионов России. Ухудшается здоровье населения, увеличивается число генетических отклонений, сокращается продолжительность жизни людей, деградирует природ­ная среда, исчерпываются природные источники сырья и т. д. Бессистемный, расточительный и раз­рушительный характер природопользования порождает новые и все более острые экологические проблемы. При сохранении современных тенденций нарушение устойчивости развития человеческо­го общества и последующие за ним экологическая катастрофа и экологический коллапс представля­ются неизбежными. Человек - составная часть живой природы, и если природа будет неуклонно де­градировать, то погибнет не только большинство видов животных, но и человечество.

3. Человек как «царь природы» не имеет права мыслить эгоистично и заботиться только о своем выживании на этой планете, он обязан сохранить всю природу во всем ее разнообразии.

4. Экологию нужно изучать и для того, чтобы знать, что нужно знать, чтобы защитить природу.

1.5 Экологический манифест (по Н.Ф.Реймерсу - 1933-1993)

Природа . Тысячелетия мы боролись с ней, покоряли ее, нещадно уничтожали.

Но не природе нужна наша защита. Это нам необходимо ее покровительство: чистый воздух, чтобы дышать, кристальная вода, чтобы пить, вся Природа, чтобы жить. Она - Природа – была и всегда будет сильнее человека, ибо она его породила. Он лишь миг в ее жизни. Она же вечна и бесконечна.

Биосфера серьезно больна. Ее поразило вмешательство человека в ее жизнь. Безумная техника сминает природу, кромсает биосферу, давит человечество, травит Землю.

Этот путь окончен . Век безоглядной эксплуатации природы человеком позади. Природа требует воспроизводства. В обращении с планетой нужны глубокие знания и мудрая осторожность. Они символ экологии.

Наше НЕТ :

· Любым войнам,

· Любым битвам с Природой,

· Безграмотному технократизму волюнтаризму в природопользовании,

· Шапкозакидательству в демографии,

· Технократическому гигантизму, который всегда предвещает начало конца,

· Всему, что конъюнктурно и не обещает реальных экономических, социальных и экологических выгод на перспективу столетий, и только в этой совокупности благ, а не иначе,

· Любому, что грозит биосфере Земли, угрожает людям, каждому человеку.

НашеДА:

· Миру и спокойствию,

· Любви и уважению к Природе – фундаменту и условию человеческой жизни,

· Сохранению биосферы того типа, в которой возник и развивается Человек разумный,

· Максимальному сбережению видов живого, мест обитания,

· Ресурсосберегающим, экономным и малоотходным технологиям,

· «замкнутым» циклам производства,

· Новым биологизированным путям развития сельского хозяйства,

· Заводам без дыма, фабрикам без ядовитых стоков, автомашинам без удушливого выхлопа,

· Тишине,

· Трезвой демографической стратегии,

· Экологической культуре.

Грядет новая эпоха. На пороге глобальная революция – мирная революция экологии. Ее цели – выживание планеты Земля. Зеленый свет всему, что сберегает ресурсы жизни.