Экология

Экология (байыркы грекче οἶκος — турак-жай, жашаган жер жана λόγος — окуу) — тирүү организмдердин өз ара жана жашоо чөйрөсү менен болгон мамилелери, түрдүү деңгээлдеги биосистемалардын (популяция, жамаат, экосистемалар) уюшулушу жана иштөөсү жөнүндөгү табигый илим (биология илиминин бөлүмү).

Экология
Англисче Ecology, немисче Ökologie
Тема	Табият таануу, биология, Жер жөнүндө илимдер, табиятты коргоо
Изилдөө предмети	экосистема
Негизги багыттар	аутэкология, демэкология, синэкология, геоэкология ж. б.

Экологиядагы карама-каршылыкта көбүнчө айлана-чөйрөнүн абалы, ал эми экологиялык көйгөйлөрдө — айлана-чөйрөнү антропогендик факторлордун таасиринен коргоо маселелери түшүндүрүлөт. Экологизм — айлана-чөйрөнү коргоо чараларын күчөтүү жана жашоо чөйрөсүнүн бузулушун алдын алуу боюнча коомдук кыймыл.

Тарыхы

Британ энциклопедиясы экологиянын илим түрүндө алгачкы булак катары байыркы грек табият таануучуларынын иштерин карайт, биринчи кезекте, организмдердин өз ара жана тирүү эмес айлана-чөйрө менен мамилелерин баяндаган Теофрастты. Илимдин бул тармагынын андан аркы өнүгүүсүнө өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын эрте изилдөөлөрү түрткү болгон.

«Экология» терминин (немисче Ökologie) 1866-жылы немис биологу Эрнст Генрих Геккель киргизген. «Организмдердин жалпы морфологиясы» китебинде ал экологияны жандуу жана жансыз жаратылыштын байланышын изилдөөчү илим катары жазган. Америкалык зоолог С. А. Форбс 1895-жылы экологияны жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн башка жандыктарга жана айлана-чөйрөгө мамилеси жөнүндөгү илим катары белгилеген. «Экология» түшүнүгүнүн жарым-жартылай же толук синонимдери «этология» (И. Джеффруа Сен-Илер тарабынан үй-бүлөдөгү жана жамааттагы организмдердин мамилелери жөнүндөгү илим деп аныктаган) жана «гексикология» (англисче hexicology) болгон, муну Сент-Джордж Джексон Миварт 1894-жылы организмдер жана айлана-чөйрөнүн ортосундагы мамилеси жөнүндөгү илим катары аныктаган. Кылымдын экинчи жарымында «биосфера» (Э. Зюсс, 1875) жана «биоценоз» (К. А. Мёбиус, 1877) түшүнүктөрү киргизилген.

Россияда экология маселесине кайрылган биринчи окумуштуулардын арасында Карл Рулье жана анын окуучусу Николай Северцов болгон. Орустардын географы П. А. Кропоткин да экологиянын башатында туруп, өнөр жай революциясынын башталышынан тарта мөңгүлөрдүн артка чегинүүсүнө көңүл бурган. Ал, жапайы жаныбарларды атууну чектөө жана токойлорду кыюуну токтотууга чакырган.

Орус окумуштуулары көп убакытка чейин «экология» термининен оолак болуга аракет кылышкан. Мисалы, аны К. А. Тимирязев колдочу эмес, ал экологиянын ордуна тар мааниде биология же биономия жөнүндө сөз кылууну туура көргөн. М. Н. Богданов «Поволжиянын Чернозем алкагынын, орто жана төмөнкү Волга өрөөнүнүн канаттуулары жана жаныбарлары» аттуу эмгегинде «экология» түшүнүгүнүн ордуна мурда К. А. Мёбиус киргизген «биоценоз» терминин колдонгон.

Экологиянын илим катары негизги түзүүчүлөрүнүн бири, орто кылымдык араб ойчулу Аль-Джахиз тарабынан интуитивдик түрдө калыптандырган экологиялык пирамида концепциясы 1881-жылы К. Земпердин «Табигый шарттардын жаныбарлар жашоосуна таасири» аттуу эмгегинде чагылдырылган, бул табияттагы энергияны бөлүштүрүлүшүнүн эң алгачкы изилдөөлөрү деп саналат.

«Россия канаттуулары» (1893—1895) аталган эки томдук эмгекте М. А. Мензбир системалык зоологиялык жыйынтык маалыматтарды түзүүдө биринчилерден болуп экологиялык ыкманы сунуштаган. 1895-жылы Данияда өсүмдүктөрдүн экологиясы боюнча биринчи фундаменталдык окуу китеби жарык көргөн (автору – Й. Э. Варминг), 1901-жылы швейцариялык Ф. А. Форель аттуу окумуштуу лимнология (лимнология — көл таануу же көлдөрдү изилдөө, гидрология бөлүмү) боюнча биринчи окуу китебин чыгарган. 1905-жылы Ф. Э. Клементстин «Экологиядагы изилдөөчүлүк ыкмалар» китеби жарык көргөн — экологиялык изилдөөлөргө систематикалык ыкманын негиздери калыптанган биринчи эмгек.

Экология илим катары XX кылымдын экинчи он жылдыгында, 1913-жылы Британ экологиялык коомунун жана 1915-жылы Америка Экологиялык коомунун түзүлүшү менен институтташа баштаган. 1913-жылдан тартып Улуу Британияда ошол тармактагы биринчи эл аралык рецензиялануучу илимий журнал Journal of Ecology чыга баштаган. XX кылымдын биринчи жарымында Европа жана Америкадагы өсүмдүктөр коомчулугун изилдөөлөрү ар кандай багытта жүргүзүлгөн. Европалыктарды биринчи кезекте өсүмдүк коомунун курамы, түзүмү жана жайылуусу кызыктырган, ал эми америкалык ботаниктер ошол жамааттардын өнүгүү (сукцессия) маселеси менен иш алып барган. Жаныбарлар дүйнөсүнүн экологиясын изилдөө өзүнчө жүргүзүлүп, америкалык биологдор өсүмдүк жана жаныбарлар коомунун өз ара аракеттерин жалпы биоталар катары изилдөөгө көңүл буруп, акцентти жылдырган эмес. Биринчи жолу экология илим катары өсүмдүктөр жана жаныбарлар жамааттары менен бирге иштеши керек деген идеяны 1913-жылы К. К. Адамс тарабынан «Жаныбарлар экологиясын изилдөө боюнча колдонмо» китебинде айтылган. 1935-жылы А. Тенсли «экосистема» терминин, жана 5 жылдан кийин В. Н. Сукачев «биогеоценоз» терминин киргизген. 1926-жылы В. И. Вернадский биосфера (бардык экосистемалардын жыйындысы катары) түшүнүгүнө заманбап аныктама берип, бул системада адамдын таасирин белгилеген. Ошол эле мезгилде, популяциялык динамикага кызыгуу күчөп, популяциялык процесстердин математикалык модели (авторлор арасында — Р. Пирл, А. Лотка, В. Вольтерра) жырткычтар менен анын олжосу ортосунда мамилелер, түрлөр арасындагы конкуренция жана популяциянын табигый жөнгө салуу изилдөөлөрүндө колдонула баштаган.

XX кылымдын башында окумуштуулардын кызыгуусунун объектиси болгон дагы бир билим тармагы — энергетикалык тең салмактуулук (баланс). 1920-жылы немец гидробиологу А. Тинеман трофикалык же энергия азык түрүндө деңгээлдер ортосунда бериле турган, тамак-аш чынжыры түшүнүгүн киргизген. Ч. Элтон «Жаныбарлар экологиясы» (1927) аталган фундаменталдык эмгегинде бул идеяны өнүктүрүп, ага экологиялык уя (ниша) (терминдин өзү ага чейин 10 жыл мурун Ж. Гриннелдин эмгегинде биринчи жолу пайда болгон) жана популяция пирамидасы концепцияларын кошкон. 1942-жылы америкадык окумуштуу Р. Линдеман экологиянын жаңы концепциясы менен чыгып, анын негизинде трофикалык динамика жөнүндөгү идеялар жаткан; кийинчерээк экосистемалардагы энергетикалык кайра бөлүштүрүүлөрдүн сандык изилдөө аракеттери биртугандар Ю. жана Г. Одумдар (АКШ), ошондой эле Дж. Д. Овингтон (Австралия) тарабынан жасалган. Одумдардын 1953-жылы чыккан «Экологиядагы фундаменталдык түшүнүктөр» окуу китеби, негизинде холистикалык, макроскопиялык ыкма жаткан биринчи басма болуп саналат.

Экология илим катары 1960-жылдарга чейин жалпы коомчулукка анча белгилүү болгон эмес. Ошол он жылдыктын аягында окумуштуулардын коомчулукка болгон кайрылуулары көбөйүп, анда алар, адам санынын жана өнөр-жай өндүрүмүнүн көлөмүнүн тез өсүшү менен байланышкан айлана-чөйрөнүн терс өзгөрүүлөрү жөнүндө эскерткен. Коомдун кеңири катмарлары көйгөйлөргө кызыга баштаганда, окумуштуу-экологдорго маселени чечүүгө кызыктар болгон мамлекеттик түзүмдөр жана табиятты коргоо уюмдары кайрыла баштаган. XX кылымдын экинчи жарымына адам экологиясынын жана жалпы социалдык экологиянын (адамдын жана коомдун айлана-чөйрө менен болгон мамилесин изилдеген жана аларды коргогон экология тармагы) пайда болуусу таандык.

Чоң Россия энциклопедиясы ошол мезгилде көптөгөн табигый илимдердин «экологиялашуусу» жана бир жагынан экология, экинчи жагынан философия, социология менен байланыштын орногону тууралуу жазган. Таркатуучу курт-кумурскалар менен күрөшүүгө негизделген эпидемиологиянын өнүгүүсүнө экологиялык маалыматтар кыйла таасирин тийгизип, мында малярия, тиф, кара тумоо (чума), сары калтыратма жана уйку оорусунун жайылууларына каршы системаны иштеп чыгууга жардам берген. Экологиянын жардамы менен мүмкүн болгон айыл-чарба зыянкечтеринин жашоо циклин билүү, алар менен күрөшүүнүн натыйжалуулугун жогорулатат. Айыл-чарба өсүмдүктөрүн коргоо ыкмаларынын санына себүү жана жыйноо убагын жылдыруу же белгилүү бир жырткычтар, мителерди интродукциялоо (башка жакка көчүрүү) кириши мүмкүн. Экология мал багууну түрдүү климаттык шарттарда жакшыраак жөнгө салып, которуштуруп айдоонун жана агроценоздордун талап кылынуучу ар түрдүүлүк деңгээлининин оптималдуу режимин аныктоого мүмкүндүк берет.

Изилдөө предмети

Предметтин жана анын изилдөө ыкмаларынын көп кырдуулугуна байланыштуу, жашоону мүмкүн кылган организмдердин (анын ичинде адам жана бүтүн адам коому) жана айлана-чөйрөнүн, заттардын айлануусунун жана энергия агымдарынын функционалдык байланыштарын изилдеген заманбап экологияны илимдер комплекси катары кароого болот. Анын жалпы изилдөө объектиси — бардык деңгээлдеги (популяциялар, биоценоздор, экосистемалар жана биосфералар) организм үстүндө турган системалардын түзүлүшү жана функциясы. Экологиянын бул кеңири аныктамасы билимдин өз алдынча тармактары катары да каралган бир катар илимдерди камтыйт. Жашоо чөйрөсү түшүнүгү жеке организмге же организмдердин жамаатына таасир этүүчү бардык тышкы факторлор кирет. Бул факторлорду шарттуу түрдө физикалык (климаттык); химиялык (биринчи кезекте булар менен гидроэкологдор иштешет — чөйрөнүн туздуулугу, кычкылдуулугу же негизги реакциясы, эриген газдардын курамы жана камтылышы); жана биологиялык деп бөлүүгө болот.

1910-жылы Брюсселде өткөн Үчүнчү Эл аралык ботаникалык конгрессте экологиянын үч бөлүмчөлөрү белгиленген:

• Аутэкология — жеке организмдин же түрдүн айлана-чөйрө (жандык катары айлана-чөйрөгө ыңгайлашуудагы жашоо цикли жана өзүн алып жүрүүсү) менен болгон аракетин изилдеген илим тармагы.
• Демэкология — бир түркүмдөгү жандыктардын популяция ичинде жана айлана-чөйрө менен болгон популяция аракеттерин изилдеген илим тармагы.
• Синекология — жамааттардын иштешин жана алардын биотикалык жана абиотикалык факторлор менен аракеттенүүсүн изилдөөчү илим тармагы.

Ошондой эле, геоэкология, биоэкология, гидроэкология, ландшафтык экология, этноэкология, социалдык экология, химиялык экология, радиоэкология, адам экологиясы, антекология, маалыматык экологиясы ж. б. белгилешет.

Экологиянын изилдөө предметин аныктоодогу кошумча кыйынчылыктар организмден жогору турган жамааттардын жана алардын иерархиясынын консенсустук аныктамасынын жоктугунда. Жалпы кабыл алынбаган иерархиялык жамааттардын бири түзүлүшүнүн татаалдыгы боюнча (өсүү иретинде) консорцияларды, ассоциацияларды жана формацияларды камтыйт. Дагы бир кеңири таралган ыкма — биологиялык жамааттарды доминанттык (үстөмдүк) кылуучу жана субдоминанттык түрлөр боюнча классификациялоо — бул мелүүн климаттагы жер бетиндеги өсүмдүк жамаатарына жакшыраак колдонулат, мында, бир түркүм чындыгында талаанын же токойдун көрүнүшүн аныктай алат, бирок бул тропикалык же суу жамааттарында начар иштейт.

Экологияга жалпысынан маанилүү темага азыктык (трофикалык) чынжырлар ээ, булардын түшүнүгүндө бир организмдин экинчиси менен азыктанганда биологиялык жамаат алкагында заттын жана энергиянын деңгээлден деңгээлге берилишин баяндоого болот. Тамак-аш чынжырларынын негизи катары, адатта, жашыл өсүмдүктөр болуп, алар күн энергиясын колдонуп, көмүртек диоксидинин жана суунун негизинде татаал органикалык заттарды түзүшөт. Экологиялык терминологияда бул азык чынжырынан төмөнкү баскычы автотрофтор (сөзмө-сөз «өзүн азыктануу») же продуценттер аталат, ал эми азык пирамидасында өйдөрөөк турган бардык жаныбарлар жана кээ бир башка өсүмдүктөр гетеротрофтор же консументтер категориясына кирет. Гетеротрофтор өзүлөрү азык заттарды чыгарбайт жана башка организмдер менен азыктанууга аргасыз. Андан аркы иерархияда биринчилик консументтер (фитофагдар) экинчиликтер (жырткычтар) үчүн азык болот. Трофикалык чынжырдагы өзүнчө тогоо (звено) экологиялык уя (ниша) деп аныкталат.

Экология мыйзамдары

Экологиянын негизги 4 мыйзамын формулировкалап анын теориялык негиздерине ири салымды Барри Коммонер кошкон:

1. Баардагы баарысы менен байланышкан
2. Эч нерсе жок болуп кетпейт
3. Жаратылыш (табият) жакшы билет — мыйзам эки мааниге ээ — бир учурда жаратылышка жакын болууга жана табигый системаларга өтө этият мамиле жасоого чакырык.
4. Эч нерсе бекер берилбейт (оригиналы: «Акысыз таңкы тамактар болбойт»)

Экинчи жана төртүнчү мыйзамдар мааниси жагынан физика илиминин негизги мыйзамынын (заттын жана энергиянын сакталуу мыйзамы) башкача айтылышы. Биринчи жана үчүнчү мыйзамдар чынында экологиянын негизин жоромолдоочу мыйзамдар. Экологиянын биринчи мыйзамы экологиялык философиянын негизи менен эсептеше алат. Айрыкча, бул философия Фритьоф Капранын «Жашоо желеси» китебиндеги «терең экология» түшүнүгүнүн негизинде жатат.

Экология методологиясы

Илим катары экологияга болгон методологиялык мамиле, предметти, тапшырмаларды жана изилдөө ыкмаларын белгилөөгө мүмкүндүк берет.

Экологиянын изилдөө объектилери — негизинен өзүнчө организмдерден жогорку системалар: популяциялар, биоценоздор, экосистемалар, ошондой эле бүткүл биосфера. Изилдөө предмети — айтылган системалардын уюшулушу жана иштеши.

Экологиядагы изилдөө ыкмалары талаа байкоолору, талаада же лабораториядагы эксперименттер жана моделдөө.

Талаа ыкмалары организмди табигый шарттарында жашоосун (фунцияланышын) байкоону түшүндүрүп, өз кезегинде кийинкидей болуп бөлүнөт: эспедициялык, маршруттук, стационардык, баяндалма жана эксперименталдык.

Эксперименталдык ыкмалар организмдерге таасир этүүчү түрдүү факторлордун вариацияларын камтыйт, булар лаборатордук же талаа шарттарында көзөмөлдөнөт.

Моделдөө ыкмалары тирүү системалардын ортосунда, ошондой эле, айлана-чөйрө менен аракетенүү процесстеринин өнүгүүсүн жоромолдоого мүмкүндүк берет.

Экологиянын изилдөө объектилери тирүү организмдердин татаал системалары болгондуктан, бул экологиялык изилдөөлөрдөгү эске алууну талап кылган жана көбүнчө сандык мааниге начар келтирилүүчү көп сандагы өзгөрмөлөрдү түшүндүрөт. А бул өз кезегинде илимдин башка тармактары үчүн иштелип чыккандыгын жана алынуучу натыйжалардын тактыгынын азыраактыгы менен ыкмалардын чектелген колдонуучулугун билдирет. Айрыкча, экологияда көптөгөн өзгөрмөлөрдү табигый шарттарда көзөмөлдөө мүмкүн эмес болгондуктан таза эксперименталдык изилдөөлөрдү колдонуу дээрлик жокко эсе; демек, экологиядагы эксперименттер лаборатордук шарттар менен чектелген, же эгер, талаа шарттарында жүргүзүлсө анда, өтө аз сандагы өзгөрмөлөрдүн эффекттерин текшерүүнү максат кылышат. Ошол эле учурда, айлана-чөйрөнүн түрдүү физикалык жана химиялык аспектилери сандык мааниде туюнтула алышы мүмкүн, ал эми биостатистиканын өнүгүүсү жана үлгүлөрдү чогултуу ыкмаларын жакшыртуу экологиялык изилдөөлөрдө статистикалык ыкмаларды колдонууну жеңилдетет. Заманбап байкоо ыкмаларынын арасында — биотелеметрия жана трофикалык чынжырларда азык түрүндө энергияны берүүнү байкоо үчүн радиоизотопторду колдонуу. Компьютердик техниканын өнүгүшү менен экологиялык изилдөөлөрдө маанилүү орунду математикалык молделдөө дагы ээлеген, өзгөчө, табигый ресурстарды көзөмөлдөө жана айыл-чарбадагы экологиялык факторлор чакырган маселелерди чечүү сыяктуу экологиядагы прикладдык тармактар.