Предмет и методы экологии

Предмет экологииНемецкий ученый ?. Геккель в 1870 г. в своей труда "Общая морфология организмов" определил экологию как "науку, которая изучает взаимоотношения животных с органической и неорганической природой". Длительный время этот термин употреблялся исключительно в узком понимании, и только в 1895 г. датский ботаник Е. Варминг применил его к представителям растительного мира. Только в XX в. эта наука сформировалась как самостоятельная биологическая дисциплина со своими методами и предметом изучения.

Объектами исследований в экологии могут быть отдельные организмы, популяции, группировки, экосистемы и вся биота нашей планеты. Учитывая это в экологии выделяют три уровня изучения:

1) популяционно-видовой,

2) экосистемный,

3) эволюционно-исторический. Популяционно-видовой уровень предполагает изучение индивидуальных реакций отдельных организмов, популяций или вида в целом на действие факторов окружающей среды. Такой путь исследований называют также аутэкологию. Особую актуальность для медицины среди аутекологичний исследований приобрело изучение адаптивных возможностей человеческого организма, находящегося в условиях постоянной изменения параметров окружающей среды.

Современный человек стал более мобильной, в течение жизни ей приходится контактировать со многими потенциальными источниками заболеваний. Конечно, это определенной степени увеличивает риск заражения инфекционной, инвазионных или иной этиологии болезни. Поэтому врач должен учитывать как можно большее количество контактов при установлении источника заболевания. Особое место в этой сфере экологических исследований занимают продукты питания и лечебные препараты природного происхождения.

Экосистемный уровень исследований предусматривает изучение процессов, вызванных взаимным влиянием организмов или популяций различных видов. На этом уровне выполняются чрезвычайно сложные и трудоемкие исследования, направленные на выяснение закономерностей, которые определяют существование в пространстве и времени связей между различными видами автотрофов и гетеротрофий. Экосистемным следует считать изучение Симбиотических свойств организмов, ведь любая форма симбиоза является прежде всего результатом суммарного воздействия на объект исследования факторов неживой природы и живых организмов. Это направление исследований называют также синекология. Медицинский аспект на этом уровне исследований состоит в том, чтобы выяснить особенности взаимодействия между организмом человека и возбудителями болезней. Известный факт, что болезнетворные микроорганизмы довольно быстро приспосабливаются к действию большинства антибиотиков. Поэтому актуальна проблема поиска средств подавления их жизнедеятельности, исходя из поливекторного анализа зависимости микроорганизмов от различных параметров внутренней среды человека.

Эволюционно-исторический уровень исследований предусматривает установление стратегических возможностей развития (Изменения) объектов исследований под влиянием глобальных (Исторического масштаба) колебаний параметров окружающей среды, таких как возрастные колебания погодных условий, изменения почв или рельефа подобное.

В современной экологии применяют чрезвычайно богатый арсенал методов исследований. их можно сгруппировать в следующие три категории:

1) эмпирические методы;

2) экспериментальные методы,

3) методы моделирования.

К эмпирическим методам относятся многочисленные способы регистрации прямых наблюдений, измерений с помощью любых технических средств. Например, массив данных, полученных врачом в ходе обследования определенного контингента населения, составляет эмпирическую основу последующих исследований, в частности, экологического направления. Не всегда хватает лишь наблюдений для проведения взвешенного анализа данных, поэтому часто используют эксперименты. Эксперименты проводятся на основе теорий, требующим интерпретации результатов исследований.

К экспериментальным относятся методы, предусматривающие контроль и управление условиями, в которых находится объект исследования. Основным в выполнении экспериментов является проверка гипотез, догадок, имеющих принципиальное практическое значение. Простейшими экспериментами есть качественные, предусматривающие проверку существования предполагаемого явления.

Так, например, качественными являются эксперименты по проверке действенности определенных методов борьбы с переносчиками возбудителей инвазионных заболеваний. Такого рода эксперименты находятся на стыке экологии и медицины. К методам моделирования в экологии относятся: предметное моделирование, при котором модель определенным образом воспроизводит параметры оригиналов (фитотронах), и знаково-математическое моделирование, при котором объект воспроизводится виртуально (компьютерное моделирования) или в виде графиков, гистограмм, схем и тому подобное. Например, много исследований посвящено проблемам прогнозирования изменений в соотношениях между популяциями разных видов в экосистеме. Простейшая модель Лотки-Вольтерра описывает взаимо- обусловлены колебания численности хищников и их жертв.

С целью предсказания изменений в природных экосистемах, обусловленных природными процессами или деятельностью человека, осуществляющих экологическое прогнозирование.

Выделяют следующие уровни прогнозирования:

1) локальное (распространяется на небольшую территорию);

2) национальный (распространяется на отдельное государство);

3) региональное (распространяется на несколько стран, материк, океан и т.д.)

4) глобальное. Экологический прогноз предусматривает возможные изменения в экосистемах, основываясь на объективных научных данных о закономерностях функционирования живых систем и их реакции на воздействие определенных факторов.