Экология (стр
Экология (стр. 1 ) - Экология? Вы хотите знать определение этой столь популярной ныне биологической науки? А если я не смогу ответить на этот вопрос? - Как? Есть наука и нет ее определения? - Беда в том, что их слишком уж много. Классическая формула, приводимая во многих научных и популярных изданиях: экология - наука о взаимоотношениях организмов между собой и средой их обитания. Происхождение термина как бы подтверждает это определение: «экое» по-гречески - жилище, «логос» - наука. Наука о «жилищных условиях» организмов. Для справки откроем сборник докладов авторитетного научного форума - V Всесоюзной экологической конференции. И тут почти в самом начале нас озадачит категоричнейшее утверждение видного эколога, профессора МГУ Н. Наумова: «Принципиально неправильно определение экологии как науки о взаимоотношениях организмов со средой!» Почему? Ученый поясняет, что все биологические науки, а не только экология, изучают отдельные стороны этих взаимоотношений. И биохимия, и цитология, и генетика, и морфология, и эмбриология, и физиология. И право, нельзя удержаться, чтобы не процитировать обширную выдержку из труда еще одного известного ученого - американского эколога Э. Макфедьена: «Экология посвящена изучению взаимоотношений живых организмов, растительных или животных, со средой; она имеет целью выявить принципы, управляющие этими отношениями. Эколог исходит из того, что такие принципы существуют. Поле его исследований - это все разнообразие жизненных условий, в которых находятся изучаемые растения и животные, их систематическое положение, их реакция на воздействие среды и друг на друга, а также изучение физических и абиотических факторов, образующих абиотическую среду. » Превосходное определение. Быть может, чуть-чуть сложновато. Организм и среда. Значит, с этим делом покончено? Увы, мы прервали цитату на середине. Читаем дальше: «Приходится признать, что эколог - это нечто вроде дипломированного вольнодумца. Он самовольно бродит по законным владениям ботаника и зоолога, систематика, физиолога, метеоролога, зоопсихолога, геолога, физика и даже социолога; он браконьерствует во всех названных и во многих других, уже сложившихся и почтенных дисциплинах». Вот что такое торопливость. После этого так и хочется добавить новое, сто первое определение экологии: наука о. биологическом браконьерстве. Вы думаете, что профессор Н. Наумов сразу же приводит окончательное определение экологии? Не тут-то было! Основательно изучив многочисленные работы своих коллег, он собрал превосходную коллекцию формул, исключающих, дополняющих, уточняющих, опровергающих одна другую. Вот некоторые из них: «Наука о сообществах» - американский ученый Ф. Клементе, 1920 г.; «Научная естественная история, имеющая дело с социологией и экономикой животных» - видный английский эколог Ч. Элтон, 1937 г.; «Изучение структуры и функций природы» - так широко «размахнулся» не менее известный американский ученый X. Одум, 1959 г.; «Наука о законах, управляющих жизнью растений и животных в естественной среде обитания» - советский эколог, академик С. Шварц, 1972 г. Не будем приумножать примеры. Поверьте, что их еще немало, причем приведены самые простые. Недаром академик С. Шварц сказал на одной научной конференции: «Я мог бы, не сходя с места, привести сто определений экологии, и все они были бы более или менее правильными!» Ну и наука! Единственная в своем роде. В иной ученые бьются десятилетиями, стараясь придумать для нее сносное определение, а здесь сразу сто! И все они «почти правильные». Скептики из других областей биологии, знающие о такой непростительной роскоши, иногда язвительно-насмешливо вопрошают: «А есть ли мальчик-то. » Слово подчас невольно влечет за собой слово, фраза - фразу. Порой так просто, столкнувшись с непонятным или еще не понятым явлением, впасть в неверие. Если экология что-то вроде мартышки, заимствующей отовсюду различные повадки и ужимки, то откуда же у нее (экологии) такая популярность? Почему мы чуть ли не клянемся этой наукой? Экологический кризис. Экологическая катастрофа. Экологическая истерия. Экологическое мировоззрение. Экологические основы природопользования. Эко, эко, эко. На уже упоминавшейся V Всесоюзной экологической конференции известный ленинградский эколог профессор Г. Новиков, любивший меткую шутку, привел несколько несуразностей, появлявшихся на страницах печати: «экологическая «жилетка» (?), «экологический велосипед» (!) и даже. «экологическая порнография». «Иногда хочется сказать: боже, избавь нас от друзей, прославляющих таким образом экологию», - заметил по этому поводу ученый. Это крайности, издержки. Хотя, пожалуй, лучше эти крайности, чем другие, гораздо более опасные: сомнение в роли, которая отводится экологии в современном природопользовании, в надеждах, возлагаемых на нее и учеными и общественностью. Ныне строй скептиков поредел. А прежде. Жизнь щедра на парадоксы. Автор этой книги сам участвовал когда-то в. анти-экологическом бунте. Да, да. Быть может, слово «бунт» звучит слишком громко. Но суть была именно такой. Бывший Московский пушно-меховой институт располагал довольно сильными преподавательскими кадрами. Биологические дисциплины велись крупными учеными, некоторые из них имели всесоюзную известность. Таким был и профессор П. Мантейфель, превосходный человек, глубокий натуралист, кумир студентов биолого-охотоведческого факультета. Как интересны и образны были его лекции о повадках охотничьих животных, о биотехнии - науке, помогающей охранять и восстанавливать богатства природы! Раз в неделю на заседаниях студенческого охотоведческого кружка профессор, в неизменном коричневом костюме, в простых сапогах, окутанный клубами синего дыма от столь же неизменной самокрутки, будоражил юношескую фантазию рассказами о путешествиях по диким таежным местам, о романтических приключениях, участником которых был он сам или его многочисленные ученики-охотоведы, работавшие в самых различных уголках страны. А курс по экологии вел тогда А. Томилин, профессор, ныне один из крупнейших в мире специалистов по китообразным. Скромный до застенчивости, он читал лекции тихим монотонным голосом. И не было в этих лекциях ни потрясающих охотничьих историй, ни рассказов о драматических путешествиях по непроходимой тайге. Усыпляюще сыпались на головы студентов бесчисленные экологические термины: нектон, планктон, абиссаль, литораль. Первым не выдержал Слава Рашек, ныне один из лучших знатоков экологии сайгака и некоторых других копытных зверей, крупный специалист по охране природы. «Доколе, - воскликнул он, - нас будут терзать этой экологией?! Зачем она нужна нам, биологам-охотоведам? Пусть прибавляют часы по промысловой биологии, а экологией мы заниматься не станем!» Большинство студентов согласились с ним. Возникла заварушка, которую с трудом удалось уладить многострадальному охотоведческому декану профессору А. Колосову. Студенты примирились с экологией и дотянули курс до конца, сдав кое-как экзамены на тройки и четверки. О двух участниках инициативной антиэкологической группы читатель уже знает. Можно добавить, что еще один «бунтарь» - ныне доктор биологических наук, защитивший на три четверти экологическую диссертацию. Четвертый редактирует специальный журнал и также с большим почтением относится к экологической науке. Быть может, не стоило бы рассказывать об этой студенческой истории, если бы не одно обстоятельство. Ее возникновение объясняется общим отношением к экологии на рубеже 40-50-х годов. Сомнения высказывались в ту пору не только романтическими безусыми юнцами, но и почтенными профессорами. Не так давно - люди старшего поколения прекрасно помнят это время - в нашу жизнь входили термины, рожденные атомной физикой. Элементарные частицы, электрон, протон, нейтрон, ядерная реакция, период полураспада и т. д. Но прижились же они, никому не режут слух. И даже такое «неудобное» слово, как «синхрофазотрон», массовые газеты и журналы печатают без пояснений. На смену веку физики пришел век биологии. И совершенно прав был академик С. Шварц, когда писал на страницах «Известий» о том, что сегодня каждый культурный человек и грамотный специалист, работающий в любой области народного хозяйства, должен знать, что такое «популяция», «биоценоз», «экологическое равновесие». Что же касается определения экологии, то главное в науке не оно, а уточнение ее задач. Попробуем пройти не спеша по непростой тропинке экологической науки, тогда, быть может, нам будет проще ответить на вопрос: что такое экология? Однажды собрались многие ведущие экологи мира. Нужно было официально согласовать формулу экологии - этого требовали задачи Международной биологической программы. Каждый вставал и. произносил собственное определение. В конце концов участники дискуссии - а все они были люди с чувством юмора - договорились записать в протокол такую фразу: «Экология это то, чем занимаюсь я, но не занимаетесь вы!» Вот вам и 102-е определение. Но, чтобы не остаться совсем без путеводной нити в нашем путешествии, будем ориентироваться на «взаимоотношения» организмов и среды. Организмы - это все живое на Земле, обладающее обменом веществ, способное к самовоспроизведению. Среда же - все, что окружает эти организмы, все, с чем они соприкасаются. Почва, снег, тепло, холод, ветер, пища, враги, паразиты, друзья, себе подобные. И еще будем помнить о Солнце. Без него не было бы ни организмов, ни среды. - Солнце?! Раз уж и оно причастно к экологии, то, стало быть, возможно и 103-е определение. - Что ж, и в нем можно будет найти рациональное зерно. Только тогда придется считать «солнечными» все науки о Земле, ибо без Солнца на ней не было бы и жизни. Слова «солнце - источник всего живого» привычны. Их знают все, они правильны. И отрывочные представления о чудесном механизме фотосинтеза, оставшиеся после школы, также верны. Но почему мы перестали испытывать неугасающее удивление перед этим уникальным явлением природы? Не хватает эмоциональной энергии? Привычные штампы заслонили сущность? А ведь было, было время восторгов и удивлений! Каким простым и ясным казалось все лет 300-400 назад! Растения живут, плодоносят, получая все нужное им из почвы. Иначе и быть не может: для чего же тогда у них корни? Ведь не только удерживаться в грунте, но и снабжать растения жизненными соками. И влияние удобрений на урожай подтверждало эту, казалось бы, прописную истину. Солнцу тогда в жизни растений отводили вполне почетную роль источника тепла. В самом деле, зимой, когда оно «холодное», рост растений прекращается; однолетние умирают, а многолетние погружаются в глубокий сон. На помощь естествоиспытателям приходила тогдашняя философия, объяснявшая все проявления жизни с точки зрения витализма - присутствия «жизненной силы». Первая заметная трещина в этих представлениях возникла в 1630 г. Фламандец ван Гельмонт взял горшок, насыпал в него землю, которую предварительно взвесил, и посадил саженец ивы. Через 5 лет он вновь определил вес земли и растения. Дерево за это время стало тяжелее на 74 кг, а вес почвы уменьшился только на 57 г. Чудо? Ван Гельмонт решил, что ива получала питание с водой, которой поливали землю. Почти через полтора века после этого опыта английский химик Джозеф Пристли доказал, что растения «исправляют» воздух, который был «испорчен» горящей свечой. А затем он провел оригинальный и смелый эксперимент: посадил на подоконник двух мышек и плотно прикрыл их стеклянными колпаками. Через некоторое время одна из мышек погибла от удушья. А вторая продолжала жить. И мышки были одинаковыми, и колпаки. Но только вместе со счастливицей под колпак была помещена ветка мяты. Растение дышало и выделяло «чистый воздух», необходимый для дыхания зверька. Опыт был поставлен в 1771 г., когда химия еще не располагала точными методами анализа содержания газов в атмосфере, да и вообще имела смутное понятие об этих газах (отсюда «испорченный воздух», «чистый воздух»). Опыты естествоиспытателя привлекли огромное внимание. Ученые, добивавшиеся в ту пору успеха, быстро становились любимцами и баловнями публики. Однако к восхищению опытами Д. Пристли вскоре стало примешиваться и недовольство. Эксперименты не всегда оказывались удачными, иногда гибли зверьки под обоими колпаками. Трава переставала очищать воздух. Но почему? Потребовалось еще десять лет для того, чтобы швейцарец Ж. Сенебье выяснил причины неудачи. Следы привели. к Солнцу. Оказалось, что лишь днем под воздействием солнечных лучей кустик мяты выделяет кислород. Продолжая опыты, ученый сделал вывод, что растения забирают некоторое вещество из «испорченного воздуха» и усваивают его, выделяя «чистый воздух». А это и есть питание растений. К. Тимирязев в книге «Солнце, жизнь и хлорофилл» рассказал историю, услышанную им от своего учителя Ж. Буссенго. Она о том недоверии, которое вызывали у некоторых ученых открытия в области фотосинтеза. Ж. Буссенго и его коллега Ж. Дюма изучали в лаборатории питание растений. Опыты шли нормально, растение на свету, как это и полагалось, разлагало углекислый газ и выделяло кислород. Но вдруг оно «закапризничало»: несмотря на солнечную погоду, стало выделять углекислый газ. Это противоречило всему, что было до сих пор известно. Уж не повторяются ли неудачи Д. Пристли? Быть может, они не были беспричинными. Нет, ученые находились на правильном пути. Их подвел знаменитый физик А. Реньо. У него были сомнения в том, что Ж. Буссенго и Ж. Дюма способны при помощи химических методов определять присутствие под колпаком прибора ничтожных количеств углекислоты. Поэтому он «перепроверял» исследователей: в их отсутствие прокрадывался в лабораторию и немного дышал в трубку. История, ставшая научным анекдотом, завершилась благополучно, ко всеобщему удовлетворению. Фотосинтез. Этот великий процесс до сих пор продолжают все глубже и глубже познавать ученые многих специальностей. Мы не будем углубляться в его детали, «браконьерствовать», забираться во владения других биологических, химических и физических наук. Для экологии важны конечные результаты фотосинтеза. Напомним только схему этого процесса. В большинстве растений имеется хлорофилл - пигмент, придающий им зеленую окраску. На свету, под воздействием солнечных лучей, в недрах хлорофилла происходит реакция, в результате которой образуется органическое вещество растений и выделяется углекислота. Из шести молекул углекислого газа и шести молекул воды в растении возникает одна молекула углевода, глюкозы. Рождается живое вещество планеты. Говоря о фотосинтезе, обычно обращают внимание на химическую сторону процесса. Но чрезвычайно интересна и физическая сторона этого явления. Из атомной физики известно, что чем дальше электрон от ядра, тем большей энергией он обладает. Если сравнить между собой по запасам энергии различные химические элементы, то очевидно, что «богаче» те из них, которые имеют больший атомный вес. Что же происходит, когда порции лучистой энергии, фотоны, проникают в хлорофилл? Они воздействуют на атомы молекул, участвующих в химической реакции, переводя их электроны на более высокие орбиты. Из сравнительно простых соединений воды и углекислоты получаются более сложные углеводы. Затем в биохимических микролабораториях растений с участием поступающих через корневую систему минеральных веществ синтезируются высокомолекулярные соединения вплоть до белков. Если взглянуть на весь этот процесс со стороны, то всю Землю можно представить в виде огромного аккумулятора, подключенного к мощнейшему источнику энергии - Солнцу. Созидаемое при фотосинтезе органическое вещество растений как бы концентрирует энергию. Все последующие процессы на нашей планете сводятся уже к ее расходованию. Корова ест траву на пастбище. В ее организме высокомолекулярные вещества отчасти превращаются в животные (также высокомолекулярные) ткани, а отчасти расходуются на поддержание жизнедеятельности коровы, распадаясь на более простые вещества и выделяя энергию. Мы сжигаем каменный уголь, образовавшийся миллионы лет назад. Происходит то же самое: превращение сложных элементов в простые, сопровождающееся выделением энергии. Разумеется, в повседневной жизни невозможно сводить все, происходящее вокруг, к физико-химической сущности и пребывать в состоянии непрерывного удивления перед совершающимися повсеместно таинствами. Но иногда поразмыслить обо всем этом полезно и даже необходимо. В 1968 г. была переведена на русский язык книга известного бельгийского эколога П. Дювиньо «Биосфера и место человека в ней». Иллюстрации к ней создал художник М. Танг. Они настолько органично слились с содержанием книги, были такими значительными и емкими, что их создатель стал соавтором ученого. Неожиданности поджидают читателя этой книги, даже достаточно подготовленного экологически, когда авторы начинают рассуждать как о чем-то само собой разумеющемся. о постепенном переходе человечества со смешанного рациона на растительный. Вегетарианство становится экологически обоснованным. Домашние животные, поедающие растительный корм, - расточители энергии! Ее потери при переходе с уровня производителей органического вещества растений на уровень потребителей растительноядных животных превышают 90%! Для образования одного килограмма говядины требуется 70-90 кг травы. Если человек найдет пути и способы использования в пищу только растительного органического вещества, эти 90% будут сэкономлены, они перейдут в нашу плоть, послужат для нас источником энергии. Дальше - больше. Доказывается, что нужно отказаться от выращивания фруктов, изготовления вин, потребления чая и т. д. Это также энергетическое расточительство. Все плодородные земли должны быть заняты основными, наиболее производительными сельскохозяйственными культурами, преимущественно зерновыми. «Но так ли уж легко откажутся цивилизованные люди от сокровищ, предлагаемых им садоводством, от всевозможных плодов и овощей? Отвернутся ли они по доброй воле от своих гастрономических утех, изобилия мяса, рыбы или различных ракообразных? Если, как часто говорят, бифштекс определяет высоту нашей цивилизации, то приветливый прием менее утонченных и даже синтетических продуктов весьма сомнителен». Абсолютная объективность невозможна. Можно с большим удовольствием и, казалось бы, полным пониманием читать начальные главы этой книги, в которых, правда, в очень концентрированном виде содержатся в целом уже знакомые данные об энергии Солнца, о количестве органического вещества, образующегося на нашей планете. Однако когда ближайшим потомкам грозят заменой превосходного сочного мяса сухой, но очень питательной галетой, есть от чего встревожиться. Пробежав еще раз всю аргументацию ученых, читатель, быть может, впервые по-настоящему поймет, вернее - ощутит, почувствует, одну простую и суровую истину: ограниченность пищевых ресурсов нашей планеты. Энергия Солнца огромна, хотя земной поверхности достигает сравнительно малая ее часть. Но все же на каждый гектар суши и моря в средних широтах приходится за год 9 млрд калорий. К сожалению, эффективность фотосинтеза невелика, растения аккумулируют в среднем 0,1-0,3% солнечной энергии. По расчетам П. Дювиньо, это обеспечивает ежегодное продуцирование примерно 83 млрд т органического вещества биомассы растений. Около 53 млрд создается на материках, остальное в морях и океанах. 83 млрд т. Это почти все, чем мы располагаем. Основной капитал человечества. Можно культивировать растения, наиболее эффективно использующие энергию Солнца. Увеличивать занятые ими площади. Предпринимать другие шаги. Прирост органического вещества повысится. Но не безгранично. У него есть пределы, определяемые: энергией Солнца, попадающей на нашу планету; поверхностью растений, поглощающей эту энергию; эффективностью фотосинтеза растений. Прежде в уповании на «беспредельность», «неисчерпаемость» природных ресурсов никто не задумывался о том, каков прирост биомассы растений и в какой мере он может удовлетворить потребность человечества. Теперь все изменилось. У органического вещества планеты нашлась рачительная хозяйка - экология. Она села за стол, вооружилась счетами и карандашом. Подсчитала все. И предупредила: кладовая Земли не скатерть-самобранка. Необходима осторожность! - А разве прежде люди не занимались такими подсчетами? Не знали, чем располагают? Экология, оказывается, конкурирует не только с биологией, но и с географией, экономикой, социологией! - Конкурирует. Если бы это было так, она давно бы уже вытеснила своих «соперниц» из науки. Или сама пала жертвой конкуренции. Ни того, ни другого не случилось. Своим рождением экология обязана пробелам в занятиях предшественниц. Конечно же, все началось с Аристотеля. Так уж получилось, что этому ученому суждено было стать родоначальником почти всех естественных наук - зоологии, систематики, сравнительной анатомии, общей морфологии, эмбриологии, физиологии и даже. геологии. Поэтому, когда возникнет вопрос: «Откуда экология?» - отвечайте не задумываясь: «От Аристотеля!» И не ошибетесь. Ну а если совсем серьезно, то этот необычный человек действительно имел отношение к экологии. Косвенное, конечно. Об этом свидетельствуют его взгляды на жизнь и на взаимоотношения организмов. Гераклит еще до Аристотеля указывал на существование всеобщей связи в живой природе, на вечную подвижность и изменчивость. До нас дошли его удивительные строки: «Все непрерывный прилив и отлив. Как дитя играет с песком, пересыпая, собирая и рассыпая его, так и нестареющая вечность играет с миром. Никто не входит дважды в один и тот же поток, ибо воды его, постоянно текущие, меняются. Текут наши тела, как ручьи, и материя вечно возобновляется в них, как вода в потоке». И Теофраст - ученик Аристотеля, давно уже и привычно числящийся в «отцах ботаники», писал о влиянии растительности на топографические и географические условия. У него же мы найдем типично экологические рассуждения о воздействии климата и погоды на рост растений, их долговечность, сроки созревания плодов и даже о влиянии среды на аромат плодов и цветов. И все-таки истоки экологии ведут именно от Аристотеля. Почему? Наверное, такова магия громкого имени в соединении с действительными разнообразными заслугами человека. Еще один драгоценный камешек в диадему великого ученого. Что от этого изменится? Ничего. Разве что лишится этого камешка ученый, у которого он был единственным. Впрочем, кого заботит такая малость. Почти два тысячелетия сотни ученых собирали данные о взаимоотношениях растений, животных и окружающей их среды. В XIX в. наступила пора кристаллизации идей в новую науку. Карл Линней высказал мысль о существовании «экономии природы»; под ней он понимал «взаимные отношения всех естественных тел, на которых основывается равновесие в природе». Его наблюдения были в сущности своей экологическими, хотя он и давал им теологическое объяснение, утверждая, что все в природе вершится по единому плану «творца-конструктора». Того же противоречивого мнения придерживался и Иоганн Вольфганг Гете: Всюду меняются способы жизни согласно устройству, Всюду устройства меняются способу жизни согласно; Вечный порядок божественный правит созданьями всеми, Вечно они изменяются, внешним покорны влияньям. Именно в XIX в. профессор Московского университета Карл Францевич Рулье предлагал биологам вместо путешествий в дальние страны прилечь к ближайшей лужице и подробнейшим образом изучить населяющие ее растения и животных в «постоянном развитии и взаимно непрестанно перекрещивающихся отношениях». Его призыв по праву можно считать «эпиграфом» ко всей экологии. А самого К. Рулье некоторые не без основания провозглашают фактическим творцом этой науки. Многие ученые, русские и зарубежные, в конце XVIII - первой половине XIX в. уже занимались экологией, не называя только эту науку по имени. Чего же недоставало? Термина, формулы, которые способствовали бы окончательной кристаллизации науки. К. Рулье и русский ученый Н. Северцов называли еще не получившую крещения экологию «общей зоологией». Но в таком виде она тонула среди прочих зоологических наук. Слово было произнесено. Впрочем, об этом немного позже. Несколько слов о Чарлзе Дарвине. «Дневник изысканий по естественной истории и геологии стран, посещенных во время кругосветного плавания корабля ее величества «Бигль» под командой капитана королевского флота Фиц-Роя, Чарлза Дарвина, магистра наук, члена Королевского общества» - всемирно известный труд, соединяющий глубину взгляда на разнообразнейшие явления природы с изяществом и поэтичностью изложения. Да, именно во время плавания на «Бигле» научные представления молодого тогда еще ученого созрели до уровня, позволившего предположить наличие в живой природе закономерного развития, эволюции. Но на многих страницах дневника мы можем встретить и чисто экологические воззрения. Так, во время посещения Южной Америки ученый размышляет о причинах, вызвавших глубокие изменения в животном мире этого континента. Почему исчезли крупные травоядные млекопитающие - неповоротливые мегатерии и многие другие? Дарвин отвергает мысль о какой-то гигантской катастрофе. Не человек ли уничтожил этих животных? Этот вопрос ученый оставил без прямого ответа, но косвенно дал понять, что не верит и в такую версию. Мысль Дарвина обратилась к факторам, которые мы ныне считаем экологическими, в частности к обеспеченности кормами растительноядных животных. Ученый пишет в своем дневнике, что мы иногда забываем о том, как еще поверхностны наши знания об условиях существования каждого вида животных в отдельности. Не помним также о постоянных факторах, препятствующих слишком быстрому размножению организмов, находящихся в естественном состоянии. И поэтому часто объясняем причины колебаний численности каких-либо животных в разных местах или неодинакового состояния близких видов в одной и той же области туманными ссылками на слабые различия в климате, пище, врагах, конкурентах. Действительно, имевшиеся в то время общезоологические сведения не были собраны по определенной системе и не ставили целью раскрыть взаимоотношения организмов и среды, не имели единой теоретической основы. Ч. Дарвин почувствовал это особенно остро. А долгожданное слово «экология» произнес австрийский ученый, с огромным вниманием изучивший труды естествоиспытателя и много сделавший для популяризации эволюционного учения, - Эрнст Геккель, медик, ботаник, зоолог-морфолог, первый признанный эколог, а в целом крупный самобытный биолог. Кстати, он прославился настойчивыми попытками ввести в науку множество новых терминов. Одни из них прижились, другие забыты. Большинство коллег относились к нему настороженно: не для всех, даже для ученых, был доступен тяжелый, перенасыщенный специальной терминологией язык его главного, опубликованного в 1866 г. труда «Всеобщая морфология организмов». Поэтому, хотя понятие «экология» Э. Геккель впервые и употребил в этой книге, научная общественность узнала о нем из появившихся тремя годами позже популярных лекций «Естественная история миротворения». Приведем дословное, весьма громоздкое определение экологии, сформулированное Э. Геккелем (когда речь идет о первоисточниках, пересказ не может заменить подлинника): «К сожалению, нам в большинстве случаев совершенно неизвестны. крайне запутанные взаимоотношения организмов, так как до сих пор им почти не уделялось внимания, и тем самым фактически открывается огромная, столь же весьма интересная, сколь чрезвычайная'область для дальнейших исследований. Экология, или наука об экономии природы, представляет собой ту часть физиологии, которая до сих пор не упоминалась в учебниках, в этом отношении сулит блестящие и самые неожиданные плоды». Надо обратить внимание на два обстоятельства. Первое: в его трактовке физиология - это скорее общая биология или общая зоология. Второе: синонимом новой науки ученый назвал «экономию природы». Запомните это. И наконец, само определение науки: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношениях организма и окружающей среды, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы. » У родившейся науки впереди был славный, но трудный путь. Поэтому оставим все, предшествовавшее ее появлению, в покое. Пожалуй, лишь одна подробность не должна при этом ускользнуть от нашего внимания: Э. Геккель назвал термином «экология» биологическую дисциплину, которая. уже существовала. Оказывается, не он впервые произнес это слово. Американский писатель Генри Дейвид Торо в письме от 1 января 1858 г. сообщал одному из ученых: «Мистер Гоар все еще в Конкорде, занимается ботаникой и экологией. » - за 7 лет до Э. Геккеля. По-видимому, недостаточно «изобрести» термин. Надо насытить его содержанием, добиться признания. Эрнсту Геккелю все это удалось. - Среда, факторы. Все чаще и чаще слышатся эти слова, но ведь без них не обходились и ученые, работавшие до Э. Геккеля. - Ну и что же. В том-то и заслуга экологии, что она разобралась в сложнейшем хозяйстве факторов. Этого до нее сделано не было. Нужно особое состояние, для того чтобы правильно осмыслить явления, с которыми люди сталкиваются ежедневно, к которым привыкли и поэтому, оказывается, не понимают их сущности. Лаборатория охотничьего хозяйства и заповедников находится в Лосином острове - последнем, сохранившемся на окраинах столицы массиве естественного леса. Бревенчатый «терем» одного из производственных зданий лаборатории расположен на самом берегу пруда, окруженного деревьями. Прямо под окнами две ели, еще не старые, в полном расцвете, прямые, с густыми пирамидальными кронами. За ними березы, сквозь листву которых просвечивает водная гладь. Известно, что растения делятся на светолюбивые и теневыносливые. Классический пример, с которым мы знакомимся еще в школе, а потом сталкиваемся очень часто при посещении леса или парка, - ель и береза. После вырубки хвойных пород лесосеки обычно возобновляются лиственными породами, в первую очередь березой и осиной. Их густая поросль быстро скрывает под зеленым покрывалом обезображенную вырубку. Жадно «впитывая» солнечные лучи, молодые деревца стремительно тянутся ввысь. Когда они немного поднимутся, под их пологом появляются ростки ели. Им здесь очень уютно: тени они не боятся, а покровительство берез и осин смягчает резкие перепады температуры, предохраняет от солнечных ожогов; опавшие листья удобряют почву. Идет время. В густую еловую тень, под полог, уходят и осины и березы. Но в отличие от елей они светолюбивы и не могут вынести длительного затенения. Судьба лиственных деревьев, оказавшихся среди густых насаждений ели, печальна: постепенно они отмирают. Сохраняются отдельные растения или их куртины по разрежениям в ельнике, на прогалинах и опушках. Под теми елями, что стоят у окон лаборатории, нет ни деревьев, ни кустов, только трава. Ближайшие березы находятся на просторе, в десятке метров от хвойных великанов. Все, за исключением одной. Она-то и обращает на себя внимание. Когда ее соседка ель была моложе, проекция еловой кроны на землю занимала меньше места. В это время здесь и появилась береза. Ель росла, крона ее становилась шире. И вот уже под ее плотную тень попало белоствольное светолюбивое деревце. Казалось, оно должно было отмереть. Но велика сила жизни! Береза начала расти. в сторону. Да, да, в сторону! Она «вынырнула» из-под еловой кроны и устремилась вверх. Так и растут они рядом: прямая ель и береза с изогнутым стволом, начинающимся под хвойной кроной. Растений множество, и классификация их по отношению к свету сложна. Среди обычных наших деревьев, например на крайнем «светолюбивом» фланге, кроме березы, находятся сосна, лиственница; к ели примыкают теневыносливые пихта, бук - они могут выдержать еще большее затенение, чем ель, граб, липа. Посредине находятся дуб, ясень, клен. Влияние света на жизнь растений очень многообразно. Вспомним сосну на открытом месте и среди густого древостоя. Какая огромная разница! Как будто два различных вида дерева! На свету, на просторе деревья растут преимущественно вширь. У них меньше высота, толще ствол, развесистее крона. В окружении собратьев деревья тянутся ввысь. Между ростом дерева в высоту и толщину есть известное соотношение, которое зависит от степени освещения. Пример с сосуществованием ели и березы приводит к рассмотрению света как одного из важнейших экологических факторов. Он (свет) относится к числу так называемых абиотических, «неживых» факторов. Есть факторы и биотические, о них рассказывается далее. Еще одна группа факторов - антропогенная, вызываемая деятельностью человека. «Антропос» - человек. Помните чеховского Беликова, очень любившего это слово? «О, как звучен, как прекрасен греческий язык! - говорил он со сладким выражением; и, как бы в доказательство своих слов, прищуривал глаз и, подняв палец, произносил: - Антропос!» Фотосинтез, конечно, главная «заслуга» лучистой энергии. Вспомним о нем еще раз, ведь он является источником жизни. От света зависят также сезонные и суточные биоциклы большинства организмов. Рассвет, утренняя заря - своеобразные рубежи: за ними остается деятельность ночных животных, после них - начало активности дневных. Вы не увидите днем бодрствующими ни сов, ни летучих мышей; усатые сомы проводят светлое время дня обычно в покое в глубоких ямах. Зато для большинства животных день - пора забот. Они не то что некоторые люди, которые встают сегодня в шесть утра, а назавтра нежатся в постели чуть ли не до обеда. Каждый вид животного действует по строгому расписанию. Особенно хорошо это известно охотникам и рыболовам, часто встречающим рассвет в поле, лесу или на реке. . Ранняя весна. Снег только что сошел с пашни, но еще лежит под пологом леса. Ноги чуть не по щиколотку погружаются в оттаявшую жидкую грязь на зяби. Совсем темно, поставленный с вечера шалаш охотник находит только по одним, ему ведомым приметам. В шалаше свежий лапник, но он плохо защищает от холодной сырой земли. Сверху кладется пустой рюкзак, на него видавший виды спальник. Сапоги лучше снять. Так, вроде все в порядке. Ружье пристроено к щели в стенке шалаша, запасные патроны под рукой. Можно ждать тетеревов. Проходит десяток-другой минут, и непроглядная до этого мгла начинает рассеиваться. Чуть-чуть, еле заметно посветлел краешек неба на востоке. Чуткое зрение чибисов, уловив этот сигнал, подсказало им: пришло время, надо начинать день. С характерными, знакомыми всем криками стайка этих птиц пролетела где-то у края болота. Голоса чибисов взбудоражили уток. Затем жалобно застонали большие кроншнепы. Послышалось хорканье вальдшнепа, протянувшего над просекой в недалеком лесу. Хотя еще почти темно, птичий хор разрастается с каждой минутой. Но вот, наконец, и тетерева решили, что наступило их время. На некоторые токовища эти птицы заявляются в полной мгле, за один-два часа до рассвета, на других же появляются позже. Два косача опустились метрах в сорока от шалаша, слились темным оперением с черным фоном пашни и замерли на минутку, осматриваясь и прислушиваясь перед началом брачных игр. Любители природы знают очередность пробуждения диких животных, могут рассказать, приходится ли оно на самое начало утренней зари или на более позднюю пору, предшествующую восходу солнца. Ученые-экологи изучили этот вопрос с инструментами: роль количественного, инструментального метода в экологии очень велика. «Считать, что считается, сделать считаемым то, что не считается», - любил повторять польский академик К. Петрусевич слова Декарта, говоря о задачах науки. Надо вооружиться фотометром или люксометром, измеряющими интенсивность освещенности, и наблюдать за деятельностью животных в их естественной обстановке. В конечном итоге можно сказать, что чибис пробуждается при освещенности во столько-то люксов, жаворонок - при такой-то освещенности и т. д. Без меры, без точности нет науки, поэтому ученые ценят ее так высоко. В давние времена кто-то из студенто
