Экология ғылымы жайлы жалпы түсінік

Экология

 

Экология ( лат. оіkos – үй, баспана; logos – ілім) – жеке организмнің қоршаған ортамен қарым-қатынасын, ортаға бейімделу заңдылықтарын, сондай-ақ организм деңгейінен жоғарырақ тұрған биологиялық жүйелердің – популяциялардың, организмдер қауымдастықтарының, экожүйелердің, биосфераның ұйымдастырылу және қызмет атқару заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель (1866). Экология ғылымы жедел дамып, көптеген жаңа салалары пайда болды. 19 ғасырдың аяғы, 20 ғасырдың басында ғалымдар негізінен жекелеген факторлардың, әсіресе климаттық факторлардың, организмдердің таралуы мен сан динамикасына әсерін зерттеді. Бірімен-бірі тығыз байланысқан, біртұтас құрылымдық бірлік түзетін азғалар қауымдастықтары (қ. Биоценоз) туралы ұғым да осы кезде қалыптаса бастады (К.Мәбиус, 1877; С.Форбс, 1887). 20 ғасырдың басында Экология жеке ғылым бағыт ретінде таныла бастады, ал “экологияның алтын ғасыры” аталған 20 – 40-жылдары популяциялар мен қа-уымдастықтарды зерттеудің басты бағыттары айқындалып, Экологияның негізгі ережелері мен заңдары тұжырымдалды: Ф.Клементс (1916) биоценоздардың өзгеріп, дамитынын және бұл бейімделушілік сипатындағы құбылыс екендігін көрсетті; А.Тинеманн (1925) өнім ұғымын енгізді, ал Ч.Элтонның Э. бойынша алғашқы оқулығында (1927) биоценоздарда жүріп жатқан процестердің заңдылықтары көрсетіліп, трофикалық қуыс ұғымына анықтама берілді, Экологиялық пирамидалар ұғымы тұжырымдалды; 1926 жылы В.И. Вернадскийдің “Биосфера” атты кітабы жарыққа шығып, онда алғаш рет Жердегі бүкіл тірі азғалар жиынтығының – “жердің тірі затының” ғаламдық рөлі айқын көрініс тапты. А.Тенсли (1935) және В.Н. Сукачев (1940) еңбектері бірімен бірі өзара тығыз байланысқан, қоршаған физикалық ортамен зат және энергия алмасып отыратын азғалар кешені туралы көзқарастардың дамуына, экожүйе және биогеоценоз ұғымдарының қалыптасуына әкелді. Популяция санының ауытқуларын, популяциялар арасындағы әсерлесулерді сипаттайтын матем. модельдер құру (А.Лотка, В.Вольтерра, 1925, 1926), сол модельдерді эксперимент барысында тексеру (Г.Ф. Гаузе, 1934) сияқты, қазіргі теория Экологияның негізін құрайтын зерттеулер де сол жылдары қалыптаса бастады.

20 ғасырдың 60 – 70-жылдары, бұған  дейін негізінен биолог мамандардың  арасында ғана қолданылып келген  “экология” термині кенеттен  көпшілік арасында ең танымал  терминдердің біріне айналды. Осы жылдары, табиғат пен адамзат арасындағы қайшылықтардың үдей түсуіне байланысты, қоршаған ортаның ластануы, қоршаған ортаның ахуалы, халық санының өсуі, азық-түлік пен энергия қорларын пайдалану сияқты мәселелер ғылымның әр түрлі салаларында зерттеліп, бұқаралық ақпарат құралдары бетінде кеңінен талқылана бастады және бұл процесс әлі де жалғасын табуда. Соның нәтижесінде Экологиялық дүниетаным жаратылыстану ғылымдары ғана емес, көптеген қоғамдық ғылымдарға да енді, Экологияда көптеген жаңа бағыттар пайда болды. Бұл бағыттар мен салалардың бірқатары Э.Геккель негізін қалаған биология Экологиядан әлдеқайда алшақ жатыр. Кейбір “экологиялық” деп аталып жүрген ғылым салаларының қазіргі күнге шейін нақты шекаралары белгіленіп, еншісі ажыратылған жоқ және солардың барлығын қанағаттандырарлық ортақ анықтама беру оңай емес. Экологиялық ғылымдардың соншалық сан алуан болуына қарамастан осы күнгі Экологияның барлық салалары мен бағыттарының негізінде ағзалардың қоршаған табиғи ортамен қарым-қатынасына арналған іргелі биология идеялар жатыр. Мысалы, бірінен бірі соншалық алшақ көрінуі мүмкін, өсімдіктер мен жануарлардың түрлерін жерсіндіру, егістікке берілетін минералдық тыңайтқыштардың мөлшерін белгілеу, дәрі-дәрмектердің емдік мөлшерін анықтау, атмосфераға шығарылатын немесе су қоймаларына төгілетін ластаушы заттардың шектік концентрацияларын есептеу сияқты шаралардың негізінде Экологиядағы шектеуші факторлар ережесі мен толеранттық заңы жатыр.

Экология – ағзалардың бір-бірімен және қоршаған табиғи ортамен әсерлесу заңдылықтарын зерттейтін іргелі табиғаттану ғылымы деп анықтама беруге болады. Жедел дамып келе жатқан және шекарасы көмескі Экология салаларының қатарында адамның қоршаған ортамен қарым қатынасын зерттейтін әлеуметтік экологияны атап өткен жөн:

1) ең жалпылама түрде  – қоғамның география, әлеуметтік  және мәдени ортамен, яғни адамды  қоршаған ортамен ара салмағын  зерттейтін ғылыми пән;

2) адамзат қоғамының табиғи  ортамен әсерлесуін және өзара  байланыстылығын зерттеу арқылы  табиғатты ұтымды пайдаланудың  ғылым негіздерін жасайтын, сол  арқылы табиғатты сақтап, адамның  тіршілік ету ортасын оңтайландыруды  көздейтін ғылыми пән. Әлеуметтіу Экологияның негізгі міндеті – адамзат қоғамының және оның жекелеген аймақтық топтарының табиғатпен әсерлесу заңдылықтарын зерттеу негізінде жаңа табиғи-мәдениеттендірілген ортаны жобалау;

3) жекелеген әлеуметтік  топтардың табиғатпен қарым-қатынасын қарастыратын адам экологиясының бір бөлігі;

4) адамдардың іс-әрекеттерін және сол іс әрекеттерді өзге адамдардың түсінуін, жеке тұлға немесе ұжым ретінде әлеуметтік-психология тұрғыдан баға беруін зерттеу.

Зерттеу нысаны ортақ болуына байланысты әлеуметтік Экология адам Экологиясымен ұштасады. Экологияның негізі биологияда жатқанымен, қазіргі кезде ол шын мәнінде биология шеңберінен шығып, көптеген салалары қолданбалы, экономика, қоғамдық ғылымдарға ұласады. Көпшілік қауымға Экологияның биология негізінен гөрі оның табиғатты қорғау, табиғат қорларын ұтымды пайдалану (табиғатты пайдалану) сияқты қолданбалы қырлары немесе өнеркәсіптік Экология, агроэкология, урбоэкология, адам Экологиясы сияқты салалық бөлімдері көбірек танымал. Экологияның барлық салаларының теориясы негізін құрайтын биология Экологияны немесе жалпы Экологияны айрықша қарастырған жөн. Биологиялық экология – негізінен биол. жүйелерге әсер етуші қоршаған орта факторларының үш тобын (абиотикалық фактор, биотикалық фактор, анторопогендік фактор) және жердегі тірі материяның ұйымдастырылуының төрт деңгейін (дара азғалар деңгейі, популяциялар деңгейі, экожүйелер деңгейі, биосфера деңгейі) зерттейді. Тиісінше, дара ағзаның немесе белгілі бір түрге жататын азғалар тобының қоршаған орта жағдайларымен, әсіресе физикалық ортамен қарым-қатынасын зерттейтін бөлімі аутэкология деп аталады; популяциялардың құрылымы мен сан динамикасы, популяция санының реттелу механизмдері, жойылып кету қауіпі төнген түрлерді сақтау, шаруашылық мәні бар түрлер мен олардың жекелеген популяцияларын сүйемелдеу немесе керісінше санын шектеу сияқты мәселелермен демэкология (популяциялық Экология) шұғылданады; өсімдіктерден, жануарлардан және микроағзалардан тұратын күрделі жүйелердің құрылымын, дамуын, орнықтылығы мен өнімділігін, аталған азғалар топтарының арасындағы сан алуан әсерлесулерді, олардың бір-бірімен және физикалық ортамен зат және энергия алмасуын зерттеу синэкологияның үлесіне тиеді. Жер биосферасының тіршілік ортасы ретіндегі ерекшеліктерін, қалыптасу тарихын, құрылымы мен қызмет атқару заңдылықтарын, адамның шаруашылық және өзге де әрекеттеріне байланысты биосферада болып жатқан өзгерістерді, биосфераның келешегі мәселелерін глобалдық Экология (ғаламдық Экология) зерттейді. Глобалдық Экологияның теориясы негізін В.И. Вернадский тұжырымдаған биосфера туралы ілім құрайды. Қорыта айтқанда, биология пән ретінде, Экологияға әр түрлі деңгейдегі биология жүйелердің қоршаған орта жағдайларымен әсерлесе отырып қалыптасуы, дамуы және тұрақты қызмет атқаруы жөніндегі ғылым деп қарастыруға болады. Оның зерттеу бағыттары ортаға бейімделудің экология механизмдері, популяциялардың санын реттеу, өнімділік процестерін басқару, табиғи және антропогендік ценоздардың орнықтылығы, экологиялық индикация,Экологиялық мониторинг сияқты проблемалар төңірегінде шоғырланады.

 

Түрлері

Теориялық экология — тірі ағзалардың әр түрлі құрылымдық деңгейлерінің жалпы зандылықтарын зерттейді. 

Іргелі экология — биосферадағы тірі азғалар мен сыртқы орта жағдайларының адамның іс-әрекеттері арқылы бүлінуін, оларды болдырмау және табиғат байлықтарын ұқыпты пайдалану жолдарын зерттейді.

 

Жаңа ғылым салалары

Қазіргі кезде экология ғылымы көптеген басқа да ғылымдармен тығыз байланыста дамып, жаңа ғылым салалары мен бағыттары пайда болуда. Мысалы, әлеуметтік экология, өнеркәсіптік экология, геоэкология, инженерлік экология, ауыл шаруашылығы экологиясы, ғаламдық экология және т.б.:

Әлеуметтік экология — табиғат пен қоғам арасындағы өзара карым-қатынас заңдылықтарын "табиғат + адам + қоғам" жүйесі негізінде зерттейді.

Өнеркәсіптік экология — өнеркәсіптік нысандардың тірі ағзаларға және қоршаған орта жағдайларына әсерін зерттейді.

Геоэкология — жер бетіндегі экожүйелердегі және биосфералық деңгейдегі сыртқы орта құбылыстарының өзара байланысын және олардың тірі азғалармен қарым-қатынасын зерттейді.

Ауыл шаруашылығы экологиясы — ауыл шаруашылығы салаларының сыртқы ортамен өзара қарым-қатынасын агроценоздардың даму өзгеру заңдылықтарын және ауыл шаруашылығы салаларының бір-біріне әсерін зерттейді.

Ғаламдық экология — биосфера деңгейіндегі, тіпті Күн жүйесіндегі әлемдік құбылыстарды, табиғи өзгерістерді зерттейді. Мысалы, эпидемиялық аурулар, климаттың жаппай жылынуы, азон қабатының жұқаруы, ядролық қауіп катерлер, шөлейттенудің алдын алу, т.б.

 

Экология ғылымының сақтануы

Қазіргі жалпы экологияның негізгі зерттеу нысандары жоғары биологиялық жүйелер (популяциялар, биоценоздар, экожүйелер, биосфера) және олардың уақыт пен кеңістік аралығындағы өзгерістеріне байланысты түрлі міндеттерді қамтиды. Олар:

1) организмдердің әр түрлі топтарының (популяциялардың, түрлердің және т.б.) сыртқы орта факторларымен өзара қарым-қатынастарын және олардың тіршілік ортасына әсер ету заңдылықтарын зерттеу;

2) биоценоздардағы көптеген  түрлер популяцияларының бір-бірімен байланыс заңдылықтарын зерттеп анықтау;

3) тіршілік ортасы мен  популяциядағы дара сандарының  бір-біріне тәуелділігін зерттеу;

4) популяциялардағы тіршілік  үшін күрес заңдылықтары мен  табиғи сұрыпталу бағыттарын зерттеу;

5) орта жағдайларының  организмдерге және олардың популяциялық  жеке топтарына әсерін зерттеу;

6) адамның табиғатты тиімді  пайдалану жолдарын және орта  жағдайларына антропогендік факторлардың  әсер етуін алдын ала болжауға байланысты зерттеулер жүргізу;

7) ауыл шаруашылығы зиянкестерімен  күресу үшін биологиялық әдістердің  тиімді тәсілдерін анықтап, қолданысқа енгізу;

8) өндіріс процестеріне жаңа қалдықсыз технология тәсілдерін кеңінен енгізуге арналған зерттеулер жүргізу.

Экология ғылымының казіргі басты стратегиялық міндеті

Экология ғылымының казіргі басты стратегиялық міндеті — биосфераның құрамды бөлігі ретінде адамзат қоғамының табиғатпен өзара карым-қатынасының үйлесімділігін сақтауға негізделген ғылыми теорияларды дамыту.Тіршілік өрісінің маңызды қыры климат және топография секілді фақторлармен катар шеқтеулі аумақ немесе басқа ресурстар үшін бәсеке күресіне түсе алатын басқа тұрлердің болуы. Сонымен бірге экологияның кезек күттірмейтін іргелі міндеттері мыналар:

а) табиғат байлықтарының қорын азайтпай-ак экологиялық кауіпсіздікті қамтамасыз ету;

ә) өнеркәсіптік және ауыл шаруашылығы өндірістерінің экологиялық негіздерін жетілдіре түсу;

б) экологиялық мәселелерді шешуде әлеуметтік және экономикалық механизмдердің тиімді жолдарын жасап шығару;

в) табиғатты пайдалануды басқарудың ұйымдастыру-құкықтық мәселелерін дұрыс шешу;

г) әлеуметтік-экологиялық болжаулардың әдістерін дамыта түсу.

 

Экология ғылымының қалыптасу кезеңдері

 

Экология ғылымының калыптасуы тарихи дәуірлердегі коғамның және ондағы өндіргіш күштердің даму деңгейлерімен тығыз байланысты. Экология ғылымының тарихи дамуын, негізінен, үш кезеңге бөледі.

 

Бірінші кезең

Бірінші кезеңде — экология ғылымы туралы деректер жеке организмдерге сипаттама беру арқылы жинақтала бастады. Бұл кезең адамның пайда болған күнінен бастап XIX ғасырдың 60-жылдарына дейінгі уақыт аралығын қамтиды.

Алғашқы экологиялық түсініктер, ұғымдар мен тұжырымдар кез келген халықтың аңыз-әңгімелерінде, мақал-мәтелдерінде және басқа да ауыз әдебиет үлгілерінде жиі кездеседі. Мысалы, халқымыздың "құндыз — суда, құлан — қырда" деген мәтелі әрбір жануардың тіршілік ортасын нақты аңғартып тұр. Ал "Жылқының жауы — бөгелек, жыланның жауы — дегелек" деген мақал жануарлар арасындағы қоректік тізбекке нақты дәлел бола алады.

Экология ғылымы туралы кейбір ұғымдар мен түсініктер өте ерте кездерден басталды. Бастапқы экологиялық көзқарастар, негізінен, ботаника және зоология ғылымдарының жетістіктерінің нәтижесінде калыптасты.

Организмдердің тіршілік етуі өздері тіршілік ететін табиғи орта жағдайларымен тығыз байланысты болатындығы ертедегі ойшыл ғалымдар Эмпедоклдің (б.з.д. 490—430 жж.), Теофрасттың (б.з.д. 372—287 жж.), Аристотельдің (б.з.д. 384—322 жж.) еңбектерінде атап көрсетілген.

Орта ғасырлардағы өндіріс деңгейінің нашар дамуы және діни көзқарастардың кеңінен таралуы биология ғылымдарының дамуына едәуір кедергі болды. Дегенмен де Разес (865—925 жж.), Әбу Насыр әл-Фараби (870—950 жж.), Әбу Әли ибн Сина (Авиценна, 980—1037 жж.) және т.б. ғалымдардың еңбектерінде табиғат жайлы нақты ғылыми деректер кездеседі. Осындай ғылыми еңбектердің арқасында алғаш рет тірі организмдер мен орта жағдайларының өзара қарым-қатынасы туралы нақты деректер жинақталып, ғылыми қорытындылар жасала бастады.

Қайта өрлеу дәуірінде табиғат туралы зерттеулерге қызығушылық арта түсті. Ботаника және зоология, т.б. ғылым салаларында нақты ғылыми мәліметтер жинақталып, басқа да жаңа ғылым салалары қалыптаса бастады.

Көптеген саяхатшылардың жаңа жерлерді ашуына сәйкес сол аумақтардың өсімдіктері мен жануарлары туралы ғылыми еңбектер жарық көрді. Голланд ғалымы Антони ван Левенгуктің (1632—1723 жж.) микроскопты жасап шығаруы арқылы бұрын белгісіз болып келген ұсақ организмдер жайлы жаңалықтар жарияланды. Ағылшын ғалымы Джон Рей (1628—1705 жж.) "Өсімдіктер тарихы" деген еңбегінде 18 мыңнан астам өсімдік түрлеріне сипаттама жазды. Сонымен қатар ол биология ғылымына алғаш рет "түр" деген ұғымды енгізді. Көрнекті швед ғалымы Карл Линней (1707—1778 жж.) өз еңбектерінде тірі организмдердің тіршілігінде климаттық жағдайлардың басты рөл атқаратындығын атап көрсетті. Француз ғалымы Жорж Бюффон (1707—1788 жж.) организмдер мен қоршаған орта жағдайларының арасында өзара тығыз байланыс болатынын ерекше атап жазды. Швейцариялық ғалым Абраам Трамбле (1710—1784 жж.) су жануарларының тіршілігі үшін температураның әсері, қоректік заттардың болуы және олардың өзара қарым-қатынасы туралы пікірлер айтты. Ағылшын ғалымы Эразм Дарвин (1731—1802 жж.) "Табиғат ордасы" және т.б. еңбектерінде организмдер арасындағы өзара тығыз байланыстар болатынын поэмалық толғау ретінде жазды. Француз ғалымы Жан Батист Ламарк (1744—1829 жж.) орта жағдайларының өсімдіктер мен жануарлардың тарихи дамуындағы рөліне ерекше назар аударды.

Экологиялық көзқарастардың дамуына орыс ғалымдары П.С.Паллас (1741—181 Іжж.), И.И. Лепехин (1740—1802 жж.), И.Г.Гмелин (1709—1755 жж.), С.П. Крашенинников (1711—1755 ЖЖ<) және т.б. үлкен үлес қосты.

Көрнекті неміс ғалымы Александр Гумбольдт (1769—1859 жж.) дүние жүзінің көптеген аймақтарына жасаған саяхаттарында жинаган материалдарының негізінде "Өсімдіктер географиясы туралы идеялар" деген еңбек жазды. Ғалым бұл еңбегінде табиғаттағы барлық организмдердің біртұтастығын және олардың орта жағдайлармен тығыз байланыстылығын ғылыми тұрғыда нақты атап көрсетті.