Екологія. У сучасному житті слово «екологія» стало популярним і звучить так часто, як ще кілька десятиліть тому слова «технічний прогрес», «кібернетика» й «космонавтика». І це невипадково. Якщо раніше людство своє майбутнє пов'язувало з технічним прогресом, розумними машинами й завоюванням космосу, то зараз для цивілізації існують цілком інші пріоритети. Необхідно зберегти природне середовище проживання, перейти на поновлювані джерела енергії, забезпечити населення планети харчовими ресурсами, запобігти пандеміям нових, насамперед вірусних, хвороб. Усі ці глобальні проблеми, що постали перед людством, називають екологічними, і це теж невипадково, адже екологія — це наука про взаємодії живих організмів один з одним та з навколишнім середовищем.

Термін «екологія» запропонував біолог-еволюціоніст Е. Геккель у 1866 р.: «Під екологією ми розуміємо загальну науку про взаємодію організмів з навколишнім середовищем, куди ми відносимо в широкому розумінні всі умови існування».

Зокрема, полем її діяльності, за задумом автора терміна, повинні були стати нові для науки того часу питання: конкуренція організмів у природі і як наслідок — їх боротьба за існування, що виникала при цьому. Пригадайте: це два дуже важливі постулати еволюційної теорії Ч. Дарвіна. Звідси очевидно, що екологію спочатку розглядали як доповнення до еволюційної теорії.

Слово «екологія» походить від давньогрецького слова ойкос — дім, середовище й, по суті, дуже точно відображає зміст екології — науки про організми «у себе вдома» або точніше — про організми в природі, їх взаємини один з одним і різними неживими компонентами середовища проживання. Слід зазначити, що об'єктами дослідження екології в широкому розумінні є не лише всі живі організми (бактерії, гриби, рослини, тварини та їх взаємодія один з одним), а й людина з усією її діяльністю.

Предмет і завдання екології. Предметом екології є сукупність зв'язків між організмом і середовищем, які певним чином організовані й структуровані. Крім того, дуже важливою складової екологічних досліджень є практичне застосування отриманих знань про життя природи. Цілком очевидно, що не можна охороняти природу, користуватися її ресурсами, не знаючи за якими законами вона живе й розвивається, як реагує на впливи людини і який об'єм ресурсів може взяти собі людство, щоб це не призвело до незворотних втрат.

Головними об'єктами екологічних досліджень є природні комплекси живих організмів, що взаємодіють між собою та із середовищем проживання.

Ернст Геккель (1834-1899)

Іл. 50.1. Коралові рифи — складне угруповання різних видів живих організмів

Виходячи з того, що жива матерія має кілька рівнів організації, предметом екологічних досліджень є: на організмовому рівні — питання взаємодії середовища з окремими особинами; на популяційно-видовому — взаємодія сукупності особин одного виду, що проживають на певній території, між собою та із середовищем свого проживання; на біосферно-біоценотичному — угруповання різних видів, у яких ці види взаємодіють один з одним та із середовищем проживання (іл. 50.1).

В екології зазвичай виділяють такі основні розділи: аутекологію (від грец. аутос — сам та екологія), що досліджує зв'язки окремого організму або виду організмів з навколишнім середовищем; демекологію (від грец. демос — народ та екологія), яку ще називають популяційною екологією (вивчає структуру й динаміку популяцій окремих видів) і синекологію (від грец. син — разом та екологія), що вивчає життя багатовидових угруповань тварин, рослин і мікроорганізмів та середовище їх проживання — ліси, ріки, моря тощо.

З огляду на завдання, які постають перед сучасною екологією, її поділяють на загальну й прикладну.

Загальна екологія — це розділ біологічної науки, який вивчає загальні закономірності взаємодії живих організмів і середовища. До її завдань входить вивчення механізмів пристосування організмів до середовища проживання, оцінка біологічної продуктивності й динаміки чисельності популяцій, розробка теорії стійкості й зміни екологічних систем.

Прикладна екологія займається розв'язанням важливих практичних завдань, що регулюють відносини людини й природи, зокрема: складання прогнозів та оцінка негативного впливу діяльності людини на природу, збереження й раціональне використання природних ресурсів; розробка інженерних, економічних, правових і соціальних заходів, покликаних зменшити тиск людини на природу та врегулювати їхні взаємини. Прикладну екологію у вітчизняній науковій літературі зазвичай називають охороною навколишнього середовища (охороною природи).

Середовище життя — це частина природи, яка оточує живі організми та здійснює на них прямий або непрямий вплив. У середовище життя входять не лише різні фізичні й хімічні, так звані абіотичні (від грец. а — ні, біос — життя), компоненти, а й живі організми свого або іншого виду — біотична складова. Із середовища живі істоти одержують необхідну для життя різноманітні речовини й енергію та виділяють до нього продукти свого метаболізму. Зараз середовище проживання кожного організму тією чи іншою мірою формує людина та її виробнича діяльність. При цьому одні компоненти навколишнього середовища життєво необхідні організму, інші виявляють негативний вплив, ще інші для них байдужі.

За особливостями умов існування розрізняють три основні типи середовища проживання, у кожному з яких є свої ключові компоненти.

Наземне середовище — це поверхня суходолу. Тут живуть організми, які розмножуються й розвиваються або безпосередньо на поверхні землі, або на рослинах, у тому числі й деревах. Водночас вони можуть пересуватися та полювати як на поверхні землі, так і у воді чи повітрі.

Водне середовище включає не лише Світовий океан, ріки, озера, а й калюжі, порожнини й капіляри ґрунту, заповнені водою, а для деяких паразитичних найпростіших і багатьох бактерій — цитоплазму клітин багатоклітинних організмів. Особливістю водного середовища є те, що різні види організмів можуть розміщатися в ній не в одній площині, як по поверхні Землі, а в об'ємі, для чого в них виробилися спеціальні пристосування. Різноманітні молюски, черви, риби, що живуть на дні водойм, утворюють угруповання організмів, яке називають бентосом (від грец. бентос — глибина); ракоподібні чи одноклітинні водорості, що плавають у товщі води, формують планктон (від грец. планктон — мандрівне); різноманітні водорості та дрібні безхребетні тварини, наприклад, клопи-водомірки, що ковзають поверхнею водойм — нейстон (від грец. неустос — той, що плаває). Вода — це первинне середовище проживання, тут зародилося життя, звідси воно вийшло на суходіл.

Підземне середовище є найбільш специфічним. Для нього характерна висока щільність, дефіцит кисню й відсутність світла. У таких умовах можуть жити лише деякі організми — переважно бактерії, а також гриби й окремі види й групи тварин (личинки комах, дощові черви, безногі земноводні — черв'яги та деякі ссавці), причому не лише ті ссавці, що все життя проводять під землею як, наприклад, кріт, а й такі, що викопують нори, у яких переховуються і вигодовують дитинчат. Це головним чином різноманітні гризуни (полівки, ховрахи, байбаки).

Сучасна екологія — наука про взаємодії організмів з іншими організмами й середовищем їхнього проживання — є не лише найважливішим напрямом сучасної біології, а й міждисциплінарною наукою, яка досліджу є найскладніші проблеми взаємодії людини з навколишнім середовищем.