А.М. Гиляров (1981) называет этот период «аутэкологическим редукционизмом»

· Третий период – с 1936 г. до начала 70-х годов.

Это период синэкологических исследований, когда на первый план вышло изучение взаимоотношений популяций в экосистемах.

Основой методологии становится системный подход (правда, в своем детерменированном варианте – развитие математической экологии, разнообразие аналитических и имитационных моделей экосистем).

Важные вехи:

1939 г. – Клементс Ф., Шелфорд В. (США) «Биоэкология» – концептуальное изложение динамической экологии.

1939 г. – Тролль К. (Германия) опираясь на работы 1927 – 29 гг. Глинки К.Д. и Берга Л.С., СССР, определил новое научное направление – «экология ландшафтов».

1940 г. – Вернадский В.И. предложил фундаментальный принцип (фактически аксиому) о биогенетической миграции элементов.

1942 г. Сукачев В.Н. предложил понятие «биогеоценоз».

1951 г. Маргальф Р. (Испания) впервые предложил использовать информационные энтропийные меры для оценки экологического разнообразия и стабильности экосистем.

1957 г. Хатчинсон Дж. одновременно с Мак-Артуром Р. (США) разработал формальную систему математических отношений для описания экологического разнообразия.

1963 г. Сочава В.Б. предложил понятие «геосистема».

1965 г. Уиттекер Р. (США) разработал концепцию экологического разнообразия (включая альфа-, бета- и гамма-разнообразие, кривые доминирования-разнообразия и пр.)

1966 г. Мак-Артур Р. (США) «Биология популяций» (совместно с Дж. Коннелом) и «Теория островной биогеографии» (совместно с Е. Уилсоном, 1967) – в этих книгах и более ранних работах утвердил детерменированную точку зрения на экологические процессы, примат стабильности и конкуренции в формировании сообществ, что способствовало становлению математической (аналитической) экологии; предложил понятие «минимальной жизнеспособной популяции» (1967).

Основу этого периода составляют 6 положений (см. Семенова, 1988. С. 76):

1) оформление экологии как фундаментально-теоретической дисциплины,

2) представление о преимущественном нахождении природы в равновесии,

3) синэкологический подход,

4) примат (главенство) конкурентных отношений,

5) малый «вес» (значение) эволюционных факторов в развитии экосистем и стремление к их классификации (т.е. представление о дискретности экосистем).

6) превалирование детерменированных (строго функциональных) представлений о взаимосвязях компонент в экосистемах.

· Четвертый период – с начала 70-х годов до середины 80-х.

Важные вехи:

1971 г. (1975 – в СССР) Одум Ю. (США) – «Основы экологии».

1973 г. Лавлок Дж., Маргулис Л. (США) выдвинули «гипотезу Геи» – рассмотрение Земли как единой кибернетической системы с биологическими механизмами регуляции.

1980 г. Симберлов Д. (США) в статье «Сукцессия парадигм в экологии» рассмотрел замену детерминистских представлений о взаимодействиях популяций на стохастические (антитеза подходам Мак-Артура Р.); выступил инициатором очередной смены парадигм в экологии.

В это время шести «тезам» 3-го периода были противопоставлены соответствующие «антитезы»:

1) трудности в выявлении каких-то общих законов развития сообществ,

2) постоянные нарушения равновесных состояний,

3) вновь возросший интерес к популяционным (демэкологическим) исследованиям,

4) отказ от конкуренции, как основного фактора формирования сообщества,

5) изучение экосистем в их развитии (включая и эволюционные факторы),

6) превалирования концепции континуума над концепцией дискретности экосистем, а также возросшая роль случайных факторов в объяснении структуры и динамики экосистем.

· Пятый период – с середины 80-х годов по настоящее время.

Наметилась тенденция объединение представлений 2-го (детерменированно-популяционного) периода, 3-его (детерменированно-синэкологического) и 4-го (стахостически-популяционного) периодов. Это, по-видимому, позволяет говорить о начале становления истинно системного подхода к изучению экологических объектов.

Наиболее удачным примером такого подхода может служить книга Бигона М., Харпера Дж., Таунсенда К. (1986, на русск. – 1989) «Экология. Особи, популяции, сообщества. В 2-х т. – М.: Мир. 1989. Т.1, 667 с., т. 2, 477 с.

Очевидно, что границы этих периодов весьма условны, т.к. в недрах каждого из них появились работы, ставшие фундаментом следующих периодов: например,

2-й период – работы Жаккара П., Лотки А., Вольтерра заложили основы математической экологии 3-его периода;

2-й период – работы Глизона Г. и Раменского Л. Г. – дали свое развитие в 4-м периоде.

3-й период – Жатчинсон Дж. (противник представлений о конкуренции как ведущего фактора формирования сообщества) был понят лишь в 4-м периоде.

Важно подчеркнуть, что первые три периода можно объединить в один этап, где превалировали детерменистские представления о структуре экологических объектов,

а последующие периоды – в этап «стохастических представлений»,

этап синтеза наиболее плодотворных идей,

использования интегративного подхода,

становления «системной экологии».

Этапность развития экологии, естественно, повлияла и на понимание (трактовку) термина «экология».

Прямой перевод «экологии», как науки о доме («ойкос» – дом, «логос» – наука) формально позволил в значительной степени расширить ее толкование, дало опять-таки формальное основание специалистам из небиологических отраслей знания обсуждать основной объект ее изучения (В. Мовчан).

Именно поэтому, на наш взгляд, сегодня существует около сотни определений этого понятия (в работе Розенберга, 1999; а ранее – в работе Богацкого С.В. , 1998 «Экология экологии рознь // Природа. № 4, с. 125 – 126; - их представлено более 60-ти). Многочисленность определений ставит в тупик, но не всех. Так, например, Богатский, попытался найти «истину» с помощью использования факториального анализа. Он проанализировал более 60-и определений и выделил три их группы (см. рис.).

Для проведения такого анализа каждое определение разбивали на некоторые конструкции, полный список которых и составил пространство признаков, в котором анализировались определения.

Например, для определения Л.Г. Раменского, 1956 (Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 5. С. 320.) «… Экология – это наука о взаимоотношениях организмов и образуемых ими сообществ, или биоценозов, с окружающей средой, о приспособленности организмов и биоценозов к условиям среды и о противоречиях организмов и биоценозов с окружающей средой (живой и мертвой)». Конструкциями будут:

· Взаимоотношения организмов со средой;

· Взаимоотношения сообществ (биоценозов) со средой;

· Приспособленность организмов к окружающей среде (абиотической);

· Приспособленность организмов к окружающей среде (биотической);

· Приспособленность сообществ к окружающей среде (абиотической);

· Приспособленность сообществ к окружающей среде (биотической);

· Противоречия организмов с окружающей средой (абиотической);

· Противоречия организмов с окружающей средой (биотической);

· Противоречия сообществ с окружающей средой (абиотической);

· Противоречия сообществ с окружающей средой (биотической);

Эти характеристики присутствуют в определении и в бинарной системе получают значение 1;

Другие признаки из общего списка отсутствую и, следовательно, их значение – 0.

В дальнейшем определялась матрица корреляции между всеми определениями и проводился факторный анализ (методом главных компонент).

По мнению данного автора, выделенные на рисунке три группы определений соответствуют «биологическому», «общественному» и «смешанному» типам определений (первая ось может интерпретироваться как «степень биологичности» и определяет более 35% общего варьирования).

В каждой из этих групп условно можно определить своего «лидера», т.е. наиболее «приемлемое» (с точки зрения статистики – В. М.) определение.

Так, среди «биологических» – это классическое определение Э. Геккеля (1) «… Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношениях организма к окружающей среде, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы» (Haeckel, 1866, S. 286),

ряд дублирующих его: 20 – Макфедьен , 1963, 1965( ), 24 – Дажо, 1972, 1975 ( ), 29 – Уиттекер, 19875, 1980 ( ), 38 – Миркин, Розенберг, 1983 ( );

обобщающих: 23 – Одум, 1971, 1975 « Предмет экологии – это совокупность или структура связей между организмами и их средой, краткое и наименее специальное определение понятия «экология» – «биология окружающей среды» («Энвайонментальная биология» с. 10, 1975).

36 – Федоров и Гильманов 1980, с. 9. «… Экология изучает совокупность живых организмов, взаимодействующих друг с другом и образующих с окружающей средой обитания некое единство (т.Е. систему), в предалах которого осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества» ( ).

60 – Симак, 1995, с. 6 «… в настоящее время наибольшее признание и представляется самым удачным …определение Маргалефа: предмет экологии – структура, функционирование и взаимодействие надорганизменных систем разного уровня организации». ( )

Из «общественных»:

46 – Н.Н. Моисеев, 1988, с. 4. «… постепенно пришло понимание того, что и человек …также неотделим от окружающей среды и составляет его неотъемлемую часть. И его взаимоотношение с природой: воздействие на природу в процессе жизнедеятельности, прежде всего производственной деятельности, конечно, обратное влияние оскудневшей природы на человека и развитие общества – все это должно стать предметом специального изучения. Так начала возникать «параллельная» наука – экология человека». ( )

56 – Стебаев и др. 1993, с. 4. «… важно, что слово oikos у древних греков обозначало не только дом, но и родину. Вот о каком великом и вечном доме, по-видимому, идет речь. Как мы понимаем – доме всего сущего».

Из «смешанных»:

«плюралистические» варианты Н.Ф. Реймерса, 1990, с. 592 – 593. (51) и В.А. Вронского, 1996, с. 135 (64).

При этом «биологические» определения даны только биологами, а «общественные» – обществоведами, но определения биологов есть во всех трех классах.

Смешение понятий «экология» и «энвайронметология» явилось причиной и низкой эффективности экологического образования, которое развивалось, прежде всего, как часть биологической подготовки.

Развитие «энвайронментологии» («биосферологии») в рамках «биоэкологии» имело далеко идущие последствия. Само понятие экологии потеряло всякую определенность: уже не всегда можно определить идет ли речь о собственно экологии (т.е. биологической науке), загрязнении среды или охране природы, общественно-политическом движении или «духовном возрождении», создании всеобщей религии и «космоморфологии» (Розенберг, 1999, с. 95).

Таким образом, трактовка экологии все еще остается неоднозначной, а, следовательно, не существует ее общего «стержня», объединяющего усилия специалистов, работающих в этом проблемном поле. Это на первый взгляд кажется странным, т.к. экологические исследования, как уже отмечалось, имеют давнюю историю, насчитывающую более двух тысячелетий.

На самом деле странного тут мало, т.к. как бы глубоко не уходили в прошлое корни любой науки, ее зрелость может наступить очень не скоро. Для этого необходимо, что бы возник костяк идей, который может объединить разрозненных ученых в единое научное сообщество.

Когда это произойдет, то говорят о формировании парадигмы (от греческого – пример, образец) науки. На этом этапе развития науки исследователи объединяются общими идеями, что значительно повышает эффективность поиска истины.

Известный американский историограф Т. Кун (Структура научных революций. 1975) назвал этот период начала развития науки «нормальным». Ученые, работающие в русле парадигмы, обогащают ее, решая задачи более частного характера («головоломки»). Но т.к. абсолютная истина недостижима, появляются сведения (факты, события), которые не соответствуют представлениям парадигмы. Эти факты называют «аномальными», т.к. существующая парадигма их объяснить не может.

Новая парадигма обладает способностью к лучшему объяснению явлений, но переход на нее – мучительный и долговременный процесс, который обычно связан со сменой поколений научных лидеров.

Примеры парадигм и их смен. Начнем с известной даже домохозяйке «синтетической теории эволюции», т.е. дарвиновская теория, дополненной представлениями о наследственности (после открытия Менделем законов передачи наследственности). Эта теория объясняет развитие органического мира за счет случайных мутаций и направленного действия естественного отбора. Она получила, казалось бы, общее признание, однако, к середине 20-го века появились работы, которые указывают на невозможность объяснения всего разнообразия живого на основе этой теории, т.к. за счет случайных мутаций процесс должен идти очень медленно, а, следовательно, есть еще какие-то механизмы (не познанные законы), определяющие направленные изменения организмов.

Другой пример – из фитоценологии, являющейся важной для развития экологического мировоззрения наукой. В 1910 г. на 3 Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе была сформулирована организмистская парадигма, согласно которой основной классификационной единицей узаконили растительную ассоциацию (по В.Д. Александровой, 1969, ассоциация представляет собой сообщество определенного флорестического состава с единообразными условиями местообитания и единообразной физиономией; она является основной единицей в синэкологии .и «экологической единицей, определяемой местообитанием».), которую рассматривали как аналог линнеевского вида (в основе парадигмы лежала идея сходства между растительным сообществом и организмом).

Растительное сообщество оргизмисты рассматривали как результат коэволюции (т.е. эволюции посредством взаимоприспособления видов, уподобляя виды взаимосвязанным частям организма). Фитоценозы представлялись ими более или менее четко отграниченными друг от друга в пространстве, которые можно пересчитать.

Основным фактором организации сообщества считались преобладающие по массе виды, который В.Н. Сукачев назвал эдификаторами. Эти виды, по их мнению, подбирали себе спутников, определяли функциональные особенности сообщества – тип его обмена веществом и энергией с абиотической средой.

На основе этой парадигмы фитоценологии в 1940-х гг. В.Н. Сукачевым было создано биогеоценотическое направление.

Однако и здесь обнаруживались «аномалии», причем с того же 1910 г. В этот год молодой (26 лет) ученый Леонтий Григорьевич Раменский в докладе «О принципах непрерывности растительного покрова» (Российский Съезд естествоиспытателей и врачей) сформулировал представления иной парадигмы. В этот же год аналогичное воззрение высказал Г. Глизон (США), несколько лет спустя – Ф. Ленобл (Франция), Г. Негри (Италия).

Раменский и Глизон выступали против основного кредо организмистов – дискретности растительных сообществ, обязанной исторической коадаптации видов друг к другу.

Раменский - «… растительные сообщества постепенно переходят друг в друга, и границы между ними условны и зависят от того, в каком масштабе мы разобьем континуум на условно однородные части».

Т.о. основное отличие взглядов Раменского и Глизона от организмистов – они считали разделение континуума на сообщества субъективным, хотя и неизбежным процессом (т.к. иначе нельзя инвентаризировать растительность – оценивать площади разных типов сообществ, их продуктивность, прогнозировать последствия влияния человека и т.д.).

Основные положения Раменского и Глизона новой парадигмы об экологической индивидуальности всех слагающих растительное сообщество видов и потому в силу постепенности изменений условий – о непрерывном характере растительности.

Организмисты же считали, что, выделяя сообщества, они вскрывают заложенные в природе отдельности, которые подобны отдельным растениям.

В фитоценологии смена парадигм особенно четко наметилась в начале 50-60-х гг., когда в научном мире заявил о себе американский (США) фитоценолог Р. Уиттекер (на русском языке в 1982 г. его книга - «Растительные сообщества и экосистемы»). Новая парадигма (после Уиттекера ее еще называют «популяционной») утвердилась в 1970-х годах, хотя и сохранилась старая. При этом стали накапливаться сведения об «аномалиях» и с точки зрения этой парадигмы.