Вклады отечественных ученых первой половины XX века в развитие биосферы - История развития представлений о биосфере
Биосфера земля естественный
Теория Ч. Дарвина дала большой толчок развитию аутэкологического направления - изучение естественной совокупности видов, непрерывно перестраивающихся применительно к изменению условий среды, со второй половины середины XIX и до середины XX века было господствующим.
Одновременно стали проводиться исследования по надорганизменным биологическим системам. Этому способствовало формирование концепции биоценозов, как многовидовых сообществ. В 1877 г. немецкий гидробиолог К. Мебиус (1825-1908) на основе изучения устричных банок в Северном море разработал учение о биоценозе, как сообществе организмов, которые через среду обитания теснейшим образом связаны друг с другом. Именно его труд "Устрицы и устричное хозяйство" положил начало биоценологическим - экосистемным, исследованиям и в дальнейшем обогатилось методами учета количественных соотношений организмов. Термин "биоценоз" широко используется современными учеными. Учение о растительных сообществах, благодаря С. И. Коржинскому (1861-1900) и И. К. Пачоскому (1864-1942) выделилось в фитосоциологию, или фитоценологию, позднее в геоботанику. Исключительно велики заслуги В. В. Докучаева (1846-1903). Он создал учение о природных зонах и учение о почве, как особом биокосном теле (системе). Показал, что почва - это неотъемлемый компонент практически всех экосистем суши нашей планеты. Теоретические разработки В. В. Докучаева ("Учение о зонах природы") положили начало развитию геоботаники и ландшафтной экологии. Идея В. В. Докучаева о необходимости изучения не отдельных компонентов биоценозов, а связей, существующих между телами, явлениями и средой (водой, землей), между мертвой и живой природой, между растениями, животными и минеральным "царством", т. е. закономерностей функционирования природных комплексов, получила развитие в "Учении о лесе" Георгия Федоровича Морозова (1867-1920). Г. Ф. Морозов дал первое научное определение леса, как географического фактора - глобального аккумулятора солнечной энергии, влияющего на климат, почвы, на уровень кислородного и углеродного баланса планеты и регионов.
Особенно широко исследования надорганизменного уровня стали развиваться с начала XX века. Повсеместно стали создаваться разные научные общества и школы: ботаников, фитоценологов, гидробиологов, зоологов, и т. д., выпускаться журналы. 1916 г. - Ф. Клементс показал адаптивность биоценозов и адаптивный смысл этого, 1925 г. - А. Тинеманн ввел понятие "продукция", 1927 г. - Ч. Элтон выделил своеобразие биоценотических процессов, ввел понятие экологическая ниша, сформулировал правило экологических пирамид. К 30-ым годам XX столетия были созданы разные классификации растительности на основе морфологических, эколого-морфологических и динамических характеристик фитоценозов ( К. Раункиер - Дания, Г. ДиРюе - Швеция, И. Браун-Бланке - Швейцария); изучались структура, продуктивность сообществ, получены представления об экологических индикаторах (В. В. Алехин, Б. А. Келлер, А. П. Шенников).
В учебнике по экологии Ч. Элтона впервые отчетливо выделено направление популяционной экологии. Большой вклад в эту область внесли Е. Н. Синская (экологический и географический полиморфизм видов растений), И. Г. Серебряков (новая классификация жизненных форм растений), Л. Г. Раменский (закон индивидуальности видов и теория экологического континуума экологической), М. С. Гиляров (почва - переходная среда в завоевании членистоногими суши), С. С. Шварц (эволюционная экология палеэкология), и др.
В 1926 г. была опубликована книга В. И. Вернадского "Биосфера" в которой впервые показана планетарная роль биосферы, как совокупности всех видов живых организмов. В 30-40-е годы составлены новые по экологии животных (К. Фредерикс - 1930 г., Ф. Болденгеймер - 1938). В это же время вышло много монографий и учебных пособий по географии растений, экологии животных и растений.
Седьмой этап отражает новый подход к исследованиям природных систем - в основу его положено изучение процессов материально-энергетического обмена, формирование общей экологии, как самостоятельной науки. Г. Гаузе в начале 40-х годов прошлого столетия провозгласил принцип конкурентного исключения, указав на важность трофических связей, как основного пути для потоков энергии через природные системы. Вслед за Гаузе, в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли ввел понятие экосистемы, и этот год принято считать годом рождения общей экологии как науки, объектом которой являются не только отдельные виды и популяции видов, но и экосистемы, в которых биоценозы рассматриваются с биотопами, как единое целое.
В общей экологии с этого времени четко выделились два направления - аутэкология и синэкология. В фитоценологии всеобщее признание получила парадигма дискретности растительного покрова, что объясняется стремлением к классификационным работам.
Почти одновременно с А. Тенсли, В. Н. Сукачев в 1942 г., следуя Г. Ф. Морозову, разработал систему понятий о лесном биогеоценозе, как о природной системе, однородной по всем параметрам (растительному покрову, миру животных и микроорганизмов, по поверхностной горной породе, гидрологическим, почвенным, микроклиматическим условиям, по типу взаимодействий, обмена веществом и энергией между его компонентами и между ними и другими явлениями природы).
Биогеоценоз В. Н. Сукачева - практически полный аналог экосистемы А. Тенсли. Главное в его понятии - общая идея о единстве живой и неживой природы, общности круговорота веществ и превращениях энергии, которые можно выразить через объективные количественные характеристики. В том же 1942 г. американским ученым Р. Линдеманном были изложены основные методы расчета энергетического баланса экологических систем. С этого времени экосистемные исследования являются одними из основных направлений в экологии, а количественные определения функций экосистем и их компонентов (запасы и фракционная структура растительной массы, пулы углерода и др. химических элементов, параметры трофических цепей, и др.) являются одним из основных методов, дающими возможность прогнозировать и моделировать биологические процессы. Последнее, в свою очередь, вылилось в теоретическую, или количественную, экологию, которая становится все более востребованной (изучение динамики экосистем, их продуктивности, моделирование экологических процессов исключительно важны для экологических прогнозов, разработки природоохранных мер, профилактики эпидемических ситуаций и пр.). Работа по международным экологическим программам МАБ и ЧиБ (Человек и биосфера).
В современной биосфере одним из наиболее значимых факторов, определяющих ее состояние, стала деятельность человека. Возникающие в связи с этим проблемы выходят за рамки экологии как биологической науки, приобретают направленный социальный и политический характер (движения "зеленых", борьба за охрану природы, постановка экологических вопросов в повестки дня политических организаций, и пр.). Решение их должно включать все естественные науки вкупе с хозяйственно-экономическими, социальными, политическими аспектами, что входит в задачи социальной экологии, в которой особое положение занимает экология человека (медико-биологический и социальный подходы).
Крупный российский ученый-теоретик, наш современник Н. Ф. Реймерс (1931-1993) общую экологию представил, как вершину естествознания - мегаэкологию, вокруг которой концентрируются другие научные дисциплины, связанные с актуальными проблемами цивилизации и угрозой экологического кризиса. Другой российский ученый - Н. Н. Моисеев (1917-2000), специалист в области системного анализа, моделирования и прогнозирования, математик с мировым именем считает, что дальнейшее развитие цивилизации должно происходить через коэвалюцию (совместную эволюцию) человеческого общества и биосферы - к ноосфере.
Особую и важнейшую роль в становлении и развитии экологии сыграл Владимир Иванович Вернадский - создатель учения о биосфере, намного опередивший свое время. Открытие биосферы В. И. Вернадским в начале ХХ столетия принадлежит к величайшим научным открытиям человечества, соизмеримым с теорией видообразования, законом сохранения энергии, общей теорией относительности, открытием наследственного кода у живых организмов и теорией расширяющейся Вселенной. В. И. Вернадский доказал, что жизнь на земле - явление планетарное и космическое, что биосфера - это хорошо отрегулированная за много сотен миллионов лет эволюции общепланетарная вещественно-энергетическая (биогеохимическая) система, обеспечивающая биологический круговорот химических элементов и эволюцию всех живых организмов, включая и человека. Не только составом атмосферы и гидросферы обязаны мы работе биосферы, но и сама земная кора - это продукт биосферы.
Может показаться странным утверждение о том, что В. И. Вернадский открыл биосферу. Что ее открывать? Это не микроб какой-то. Биосфера огромна, и с ней постоянно имеет дело каждый из нас. Мы живем, мы постоянно обитаем в ней. Да, мы обитаем в ней, но очень мало задумываемся о том, что этот наш хрупкий дом уникален во Вселенной, что механизмы, его поддерживающие, очень тонкие, и могут легко сломаться не только от падения большого метеорита на Землю, но и от нашего неразумного поведения.
"Спички детям не игрушка", - говорят родители и прячут подальше спички от детей, чтобы они не сделали пожар и не сожгли дом, а вместе с домом и самих себя. Современное человечество в биосфере очень напоминает этих глупеньких шаловливых детей, которым в руки попали "спички" - мощные механизмы, прогрессивные технологии. Спрятать бы подальше от шалунов эти "спички", - да некому этого сделать. Нет родителей дома, дети предоставлены самим себе.
Похожие статьи
-
Вклад В. Н. Беклемишева - История развития представлений о биосфере
Российский зоолог, основатель научной школы паразитологов. Одной из первых работ В. Н. Беклемишева было построение естественной системы организмов....
-
Вклад В. И. Вернадского - История развития представлений о биосфере
Учение В. И. Вернадского о биосфере представляет собой обобщение естественнонаучных знаний, оно вобрало в себя эволюционные взгляды Ч. Дарвина,...
-
Введение - История развития представлений о биосфере
Биосфера -- населенная жизнью оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной...
-
Вклад С. С. Шварца - История развития представлений о биосфере
Станислав Семенович Шварц родился в 1919 году в Екатеринославе (Днепропетровске). Детские и юношеские годы прошли в Ленинграде. Школьником он занимался в...
-
Вклад В. В Докучаева - История развития представлений о биосфере
Докучаев, Василий Васильевич (17 февраля 1846 - 26 октября 1903) - русский ученый-естествоиспытатель, основатель современного научного почвоведения и...
-
Задача физиологии растений как науки - исследование процессов метаболизма, роста и развития растений, выяснение механизмов этих процессов и взаимосвязей...
-
Работа Тимирязева по фотосинтезу - Вклад отечественных ученых в развитие физиологии растений
К. А. Тимирязев известен как пламенный борец за торжество материалистического мировоззрения, как блестящий экспериментатор и смелый ученый-демократ....
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
-
Общая информация о развитии биосферы - История развития представлений о биосфере
Возраст Земли, определяемый методами изотопной геологии, составляет около 5 млрд лет. Наиболее принятые показатели 4,6-4,7 млрд лет. Приблизительно таков...
-
Кутикулярная транспирация - Вклад отечественных ученых в развитие физиологии растений
Снаружи листья имеют однослойный эпидермис, внешние стенки клеток которого покрыты кутикулой и воском, образующие эффективный барьер на пути движения...
-
Транспирация. Ее виды и значение - Вклад отечественных ученых в развитие физиологии растений
В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения -- переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при...
-
Земля - уникальная планета, она находится на единственно возможном расстоянии от Солнца, которое определяет такую температуру поверхности Земли, при...
-
"Наша способность к самообмену по поводу работы собственного мозга почти безгранична главным образом потому, что часть, о которой мы можем сообщить,...
-
В конце Х1Х в. великий русский естествоиспытатель В. В. Докучаев своими исследованиями чернозема и других почв Русской долины и Кавказа установил, что...
-
Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой), как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части. Абиотическая часть...
-
Введение - Развитие идей Вернадского. Путь в ноосферу
Главной научной концепцией естествознания, позволяющей ученым правильно понимать законы, управляющие развитием окружающей нас природы, стала...
-
Вклад П. Д Ярошенко - История развития представлений о биосфере
Памвел Дионимсьевич Ярошенко (1906--1978) -- русский ботаник, один из крупнейших специалистов в областигеоботаники, автор нескольких университетских...
-
Вклад М. С. Гилярова - История развития представлений о биосфере
Меркурий Сергеевич Гилямров (1912--1985) советский зоолог, энтомолог, основоположник отечественной почвенной зоологии, биолог-эволюционист, академик АН...
-
Устьичная транспирация - Вклад отечественных ученых в развитие физиологии растений
Основная часть воды испаряется через устьица. Устьица играют важную роль в газообмене между листом и атмосферой, так как являются основным путем для...
-
Жизнедеятельность клетки характеризуется непрерывно протекающими в ней процессами обмена веществ, причем цитоплазма избирательно реагирует на воздействие...
-
К началу XIX века главные открытия в анатомии человека были сделаны. На долю последующих поколений анатомов оставалось тщательное, максимально полное...
-
Введение, Анатомия в Древней Руси - История развития отечественной анатомии
Анатомия человека - наука, изучающая форму и строение тела человека в связи с его функциями и закономерностями развития. Изучая строение отдельных...
-
Понятие биосферы Сегодня во весь рост поднимается перед людьми одна из сложнейших проблем, касающаяся каждого из нас. Это - проблема сохранения жизни на...
-
Развитие клеточной теории во второй половине XIX века - Клеточная теория
С 1840-х века учение о клетке оказывается в центре внимания всей биологии и бурно развивается, превратившись в самостоятельную отрасль науки --...
-
Сущность живого, его основные признаки - Развитие понятия "жизнь"
Понятие жизнь совпадает с предметом биологии как целостной научной системы (био-логия - наука о живом). Многие ученые склоняются к мысли о том, что...
-
Концепция В. И. Вернадского о биосфере - Концепция ноосферы и ее научный статус
Главной научной концепцией естествознания, позволяющей ученым правильно понимать законы, управляющие развитием окружающей нас природы, стала...
-
Биосфера Земли - Космос и биосфера Земли
Биосфера, по определению В. И. Вернадского, - наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни (bios - жизнь). По последним данным, толщина...
-
Учение Вернадского о биосфере - Биосфера, антросфера, ноосфера
Существуют два основных определения понятия биосфера, одно из которых известно со времени появления в науке данного термина. Это понимание биосферы как...
-
Первые этапы развития анатомии в России в XVIII веке - История развития отечественной анатомии
Петр I всю жизнь испытывал огромный интерес к медицине, поэтому за границей он много времени уделял посещениям известных в то время врачей и...
-
Развитие микробиологии определялось конкретными историческими условиями: развитием социально - экономической основы общества, обусловленным ростом...
-
Представление о сущности жизни в истории науки - Материальная сущность жизни
Исторически сложились две противоположные точки зрения по вопросу о сущности жизни. По философским понятиям их можно оценить как материалистическую и...
-
Концепция В. И. Вернадского о биосфере и феномен человека По В. И. Вернадскому, вещество биосферы разнородно по своему физико-химическому составу, а...
-
Биология и ее предмет. История биологии - Биология как естественная наука
Биология (от греч. bios - жизнь, logos - наука) - наука о жизни, об общих закономерностях существования и развития живых существ. Предметом ее изучения...
-
Общие фундаментальные принципы и законы - Космос и биосфера Земли
Чтобы понять законы экологии и представить себе возможные последствия неудачного сосуществования человека с природой, необходимо понять, что такое жизнь,...
-
Миллиарды лет Солнце дарит Земле свою энергию. Долгие годы эффект от этого был сравнительно небольшим - энергия бесследно исчезала в бескрайнем космосе....
-
Основа организации биосферы. Понятие биосферы - Особенности биосферы
Термин биосфера был введен для обозначения общего облика поверхности Земли, обусловленного наличием на ней всей массы живых организмов. Два главных...
-
После ухода П. А. Загорского в 1833 г. в отставку кафедру анатомии Петербургской медико-хирургической академии возглавил весьма одаренный ученый-анатом и...
-
ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ПЕДИАТРИИ В РОССИИ - Этапы формирования современной педиатрии
Выделение Педиатрии в самостоятельную медицинскую дисциплину в России произошло в XIX в. Прежде детей лечили лишь на дому и самые общие вопросы тактики...
-
Концепция ноосферы в трудах ученых - Развитие идей Вернадского. Путь в ноосферу
Одновременно с Вернадским концепцию биосферы развивали французские ученые. Так, само понятие "ноосфера" впервые прозвучало на лекциях 1927/28 учебного...
-
Введение, Что такое микробиология? - Достижения и открытия ученых микробиологов нашей страны
Микробиология ученый открытие эмпирический Микробиология прошла длительный путь развития, исчисляющийся многими тысячелетиями. Уже в V. VI тысячелетии до...
Вклады отечественных ученых первой половины XX века в развитие биосферы - История развития представлений о биосфере