Проблемы предмета и методологии научного знания

Вопрос 1. Проблемы предмета экологический знаний: экстенсивный путь развития «Экологии», проблема экологизации научного знания.

Профанация экологического знания привела к исчезновению осознания необходимости различать науку и прикладные аспекты этой науки. На современном этапе наблюдается подмена науки и прикладных отраслей. Раз все «экологи», то и почти всё стали называть «экологией».

Экология как таковая — фундаментальная основа для природоохранного и средоохранного знания, основа неотъемлемая и совершенно необходимая. Все остальное — прикладные ее сферы. Они могут иметь свои постулаты и теоретические обобщения, но базируются на экологическом фундаменте. По этой причине в дальнейшем мы будем различать в совокупном экологическом знании экологию в собственном смысле слова и натурологию как область прикладных смежных дисциплин, базирующихся на ее понятиях и использующих ее терминологию.

В современном обществе экология вышла за рамки науки и вторглась в сферу мировоззрения, экологизации знания и даже идеологии.

Глобальная экология - учение об экосфере Земли как планеты, взаимодействующей с биосферой, явно выходит за рамки биологии. Этот выход в социальную область закрепился с появлением развитием социальной экологии.

Политизация экологических проблем выдвинула понятия экоразвития, экополитики, экологической безопасности. Связь их с экономикой определила появление гибридных эколого-экономических дисциплин от близких к политэкономии (политэкология) до конкретной экономики природопользования. Само природопользование обрело экологическую окраску.

Вещественно-культурные и воззренческие ценности, воздействующие на человека, такие как архитектурная, ландшафтная и материальная среда, а также как аудиовизуальные, литературные и подобные им богатства, стали предметом экологии культуры (Д.С. Лихачев). Как научная дисциплина экология культуры призвана исследовать культурную среду обитания человека, ее формирование и воздействие на людей. Это влияние может распространяться на организм человека и на его личность. В последнем случае экология приобретает социальную, идеологическую окраску.

Экологическое знание проникает даже в идеологию. Особенно это заметно в области так называемой «экологии духа» - исследующей среду морали, воззрений, трудно уловимой духовности человека. Скорее всего, это сплав социальной психологии как учения о индивидуальном «Я» и социологии как науки об общественных отношениях с экологией человека и социальной экологией: человек как индивид и личность в среде широкого спектра движений мысли и духа. Здесь окончательно смыкается цикл естественнонаучных и гуманитарных знаний, происходит выход в философию и развивается общенаучный подход к проблеме.

В этом, безусловно, специфика современного экологического знания. Оно из строго биологической науки превратилось в значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры, экономики, даже теологии - по сути дела, всех известных научных дисциплин.

Определение

Экология - наука о закономерностях формирования, развития и устойчивого функционирования биологических систем разного уровня организации в их взаимоотношениях с условиями среды.

Разделы, выделяемые в экологии (с соответствии с уровнями организации живой материи):

· аутоэкология экология особей и организмов как представителей вида;

· демэкология - экология малых групп организмов (семья, стадо и т.п.);

· популяционная экология;

· синэкология - экология сообществ;

· учение о биосфере (биосферология);

Натурологии – совокупность наук об охране природы и рациональном природопользовании. Предмет этой отрасли знания затруднительно определить на современном этапе. Бум развития этой области продолжается и не ясно насколько широко он охватит социальную деятельность человека.

На данный момент в натурологии рационально выделять охрану природы и охрану окружающей среды. Совершенно очевидно, что конечные цели этих двух областей знания идентичны: сохранение всей природы Земли и ближайшего окружения человека ради здоровья и жизни людей. Но охрана природы «заходит» со стороны биосферных процессов, естественных ресурсов, их сохранения для развития человечества, с позиций той самой «глубокой экологии». А охрана окружающей человека среды концентрирует свое внимание прежде всего на потребностях самого человека, идет от него и непосредственно окружающей его среды - природной, социальной и техногенной. Следовательно, охрана природы продвигается от Земли к человеку, а охрана окружающей человека среды - наоборот, от человека к глобальным процессам.

На данном этапе можно привести самую общую рубрикацию натурологии, скорее представляющей из себя перечень дисциплин, чем классификацию структуру науки (по Реймерсу, 1994):

1. Охрана природы

1.1. Воздействие человека на природу

1.2. Охрана сообществ

1.3. Использование, сохранение и воспроизводство природных ресурсов и условий жизни

1.4. Воспроизводство природных систем, уход за ландшафтами

1.5. Экологическое прогнозирование и планирование

1.6. Социально-экономические проблемы охраны природы

2. Формирование и охрана окружающей человека среды

2.1. Экология человека

2.2. Природная и материальная среда обитания человека и ее охрана

2.3. Культурная среда обитания человека и ее сохранение

2.4. Стихийные и случайные нарушения среды жизни. Теория риска

2.5. Загрязнение среды

2.6. Социально-экономические и политические вопросы охраны окружающей человека среды

Вопрос 2. Принципы и методология экологических исследований

Эволюция живой материи, как и всего материального мира, характеризуется одновременно и непрерывностью, и дискретностью. Развитие можно рассматривать как процесс непрерывный, поскольку оно состоит в нескончаемом изменении, но вместе с тем этот процесс дискретен, поскольку развитие проходит через ряд отдельных уровней организации. В организации живой материи принято выделять 4 уровня: организменный, популяционный, биоценотический и биосферный. Деление ступенчатого ряда на компоненты основано на естественных разрывах. Такая последовательность уровней организации соответствует их иерархии.

Иерархия — расположение ступенчатым рядом. На каждой ступени, или уровне, в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают характерные функциональные системы. Под системой мы подразумеваем взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое. Экология, как общебиологическая наука, изучает все четыре системы: организм, популяцию, сообщество, биосферу.

Эмерджентные свойства уровней организации:

- для организмов, характерны основные свойства, которые обычно приводят в определениях живого - раздражимость, размножение, форма тела и т.д.;

- на популяционном уровне идут генетико-эволюционные процессы;

- на биоценотическом, происходят процессы передачи энергии, вещества и информации;

- биосфера как целое характеризуется стабильностью совокупных показателей биомассы, стабильностью основных показателей круговорота вещества.

Важное следствие иерархической организации состоит в том, что по мере объединения компонентов в более крупные функциональные единицы, у этих новых единиц возникают новые свойства, отсутствовавшие на предыдущем уровне. Такие качественно новые, эмерджентные, свойства биологического уровня или экологической единицы нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Эмерджентные свойства возникают в результате взаимодействия компонентов, а не в результате изменения природы этих компонентов. Части не «сплавляются», а интегрируются, обусловливая появление уникальных новых свойств.

Для иллюстрации эмерджентности приведем два примера. Водород и кислород, соединяясь в определенном соотношении, образуют воду - жидкость, совершенно непохожую по своим свойствам на исходные газы. Водоросли и кишечнополостные животные, эволюционируй совместно, образуют систему кораллового рифа. В результате возникает эффективный механизм круговорота элементов питания, позволяющий такой комбинированной системе поддерживать высокую продуктивность в водах с очень низким содержанием питательных элементов. Следовательно, высокая продуктивность и разнообразие коралловых рифов — эмерджентные свойства, характерные только для рифового сообщества.

С другой стороны мы можем говорить о несводимых свойствах. Суть этого понятия заключается в том, что свойства целого невозможно свести к сумме свойств его частей. Хотя данные, полученные при изучении низшего уровня, помогают при изучении следующего, с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом следующем уровне.

Например, нельзя объяснить как функционирует центральная нервная система в целом, изучив физиологию передачи нервного импульса в синапсе.

Рационально так же различать эмерджентные и совокупные свойства, представляющие собой сумму свойств компонентов. И те и другие — свойства целого, но совокупные свойства не включают новых или уникальных особенностей, возникающих при функционировании системы как целого.

Например, рождаемость (свойство популяции) — пример совокупного свойства, поскольку она представляет собой лишь сумму индивидуальных рождений (свойство организма) за определенный период.

Вопрос 2. Принципы и методология экологических исследований

Важный вывод, вытекающий из представления о несводимых свойствах, заключается в принципе непосредственного изучения (или принципе несводимости свойств целого к сумме свойств его частей). Этот принцип должен служить первой рабочей заповедью экологов. Хотя философия науки всегда стремилась быть холистической, рассматривая явления в их целостности, в последние годы практика науки становится все более редукционистской, пытаясь понять явления путем детального анализа все более и более мелких компонентов. Редукционистский подход, преобладавший в науке и технике со времен Исаака Ньютона, дал много полезного, но на современном этапе он исчерпал себя. Насущной проблемой современной науки является синтез знаний. Экология как общебиологическая дисциплина по самой свое природе холестична. По-видимому, возрождение на современном этапе развития науки холистического подхода по крайней мере частично связано с неприязнью общества к ученому — узкому специалисту, который не может переключаться на решение крупномасштабных проблем, требующих неотложного рассмотрения.

Например, исследования на клеточном и молекулярном уровнях создают прочную основу для решения в будущем проблем на организменном уровне. Однако, проводя исследования только на клеточном уровне мы не получим ответов на вопросы, связанные с благополучием или сохранением цивилизации, таких какизлишний рост народонаселения, социальные беспорядки, загрязнение среды и другие формы «рака» общества и окружающей среды. Для этого необходимо изучать механизмы функционирования высших уровней организации.

Рассматривая экологическую систему в целом не следует забывать о необходимости учета специфики компонентов, определяющих совокупные свойства системы. В идеале, следует исходить из принципа дуалистичности исследования - холистический и редукционистский подходы следует использовать в равной мере, не противопоставляя их друг другу. Новая наука — экология — стремится к синтезу,а не кразделению.

Поскольку на всех уровнях функционируют гомеостатические механизмы, а именно корректирующие и уравновешивающие процессы, действующие и противодействующие силы, амплитуда колебаний имеет тенденцию уменьшаться, когда мы переходим к рассмотрению более мелких единиц, функционирующих внутри крупных. Статистически разброс значений целого меньше суммы разброса частей.

Например, интенсивность фотосинтеза леса как целого менее изменчива, чем интенсивность фотосинтеза у отдельных листьев или деревьев его составляющих. Объясняется это тем, что если в одной части интенсивность фотосинтеза снижается, то в другой возможно его компенсаторное усиление.

Если учесть эмерджентные свойства и усиление гомеостаза на каждом уровне, то станет ясно, что для изучения целого не обязательно детально знать все свойства составляющих его компонент – принцип самостоятельности. Это важный момент, поскольку некоторые исследователи считают, что не имеет смысла пытаться изучать популяции и сообщества, не изучив досконально составляющие его более мелкие единицы.

Напротив, изучение можно начать с любой точки спектра при условии, если принять во внимание принцип интегрированности, требующий учитывать свойства не только изучаемого, но и соседних уровней, поскольку, как уже было сказано, некоторые свойства целого можно предсказать, исходя из свойств его частей (совокупные свойства), другие же нельзя (эмерджентные свойства). Идеальное изучение любой экологической системы включает изучение трехчленной иерархии: системы, подсистемы (соседний нижний уровень) и надсистемы (следующий верхний уровень), поскольку некоторые свойства целого можно предсказать, исходя из свойств его частей (совокупные свойства), другие же нельзя (эмерджентные свойства).