Во-первых, в структуре предмета ее изучения – элемент, обладающий субъектностью (человек, социальные общности, человечество). К XIX веку сложилась научная картина мира, в которой мир предстает развивающимся по объективным законам, а человек – познающим и преобразующим субъектом. Развитие науки, накопление экологических проблем человечества, увеличение реестра аспектов взаимодействия человека с окружающей средой вызвало к жизни экологию человека. В этой научной области с особой остротой обнаружилась необходимость пересмотра понятийного аппарата, развития специфического логического инструментария, выработке особого типа научных выводов, отражающих главную особенность – наличие в структуре предмета исследования человека как индивида, индивидуальности, личности, обладающего субъектностью. Человек принадлежит одновременно в двум мирам – природному и социальному, поэтому он выступает в качестве объекта и субъекта антропоэкологии, будучи и субъектом (источником) воздействия на ОС и объектом воздействия ОС.
Во-вторых, в отличие от классических наук, где исследование осуществляется «благодаря анализу и искусственной изоляции»[18] элементов объекта, а завершается воссозданием реальных объектов в виде теоретических систем, экология человека накладывает ограничение на эту искусственную изоляцию. Суть экологического исследования как раз и заключается в выявлении многочисленных взаимосвязей, определении «неизолированности» объекта, что возможно лишь «прижизненно», то есть при сохранении целостности и функционирования. Таким образом, экология вообще и экология человека в частности отличаются синтетическим подходом к исследуемым объектам. Холизм в рамках экологии явно преобладает над аналитизмом.
В-третьих, экология человека (как и вся экология) являют собой пример научной интеграции, так как рассматривает человека во всей сложности его природы, во всем многообразии и многоаспектности его связей с окружающей средой. Это и становится основанием для интеграции. Экология использует не только данные других наук, но и их методы исследований. При этом в экологии человека применяются как субъективные оценки (например, социологические опросы), так и объективные показатели (физико-химические, геофизические, санитарно-гигиенические, медицинские, проиводственно-экономические, финансовые и т.д.). Среди научных методов, используемых в экологии человека системный подход; интегрированный, комплексный подход; социоэкологическое моделирование.
В-четвертых, для современной науки характерен переход от предметной к проблемной ориентации. Примером этой тенденции является экология человека. Она имеет огромное значение для решения конкретных и очень острых проблем человечества, рождаемых характером его взаимодействия с окружающей средой. Результаты развития различных областей науки, производства, политики и т.д. способны привести к огромным, не только позитивным, но и катастрофическим последствиям в окружающей человека среде, так как эта среда пронизана множеством связей и создана огромным количеством взаимовлияний. Задачей экологии человека становится использование этого огромного информационного и технологического багажа в целях определения сущности, направленности и закономерностей многочисленных связей человека с окружающей его средой. Эта научная область становится методологией стратегии выживания.
Современные научные исследования в области экологии человека сосредоточены в нескольких направлениях. Во-первых, исследуется процесс адаптации человека к природным и, главным образом, техногенным лимитирующим факторам, определяются пределы и механизмы адаптации, свойственные различным категориям людей. Во-вторых, важной является проблема санитарно-гигиенического контроля окружающей среды, выработки нормативов и стандартов. В-третьих, экология человека занимается проблемой здоровья человека в связи с влиянием природных и антропогенных факторов.
Вокруг экологии продолжаются споры, касающиеся ее статуса. Возникнув в лоне естественнонаучного знания, экология за время своего существования значительно изменила положение в структуре научного знания. Происходило упрочение и усложнение взаимодействия экологии с другими научными отраслями и сферами общественной жизни, поскольку экологические проблемы оказались жизненно важными для человечества, так как затрагивали вопрос о самом существовании человека в биосфере. Особый интерес представляет современное состояние взаимодействия экологии и философии. В настоящее время в литературе обсуждается статус экологии как
– науки[19],
– мировоззрения[20],
– новой религии,
– аспекта любого научного знания,
– аспекта всех сфер общественной жизни,
– учебной дисциплины,
– широкого общественного дискурса,
– области решения практических задач существования человечества.
Действительно, практическая направленность – яркая черта современной экологии. Среди проблем, изучаемых экологией, наиболее значимы следующие.
1. Проблема экологических механизмов адаптации к окружающей среде (адаптивные черты поведения; географическая, локальная и сезонная изменчивость; адаптивная ритмика биологических процессов; приспособительные формы пространственного распространения биоты; приспособления к крайним, экстремальным условиям).
2. Проблема регулирования численности биоты (борьба с распространением видов, являющихся переносчиками или возбудителями болезней; возможность увеличения численности видов, являющихся объектом промысла и разведения).
3. Проблема управления продукционными процессами (продукционная эффективность, поддержание плодородия, оптимизация режима возделывания).
4. Проблема экологической индикации (определение динамики состояния экосистем по внешним признакам).
5. Проблема восстановления нарушенных экосистем.
Все обозначенные проблемы складываются в огромную интегральную проблему поиска стратегии и тактики экологически обоснованного развития человечества. Часто эту проблему называют стратегией выживания человечества.
Экология как наука отличается особым понятийным аппаратом. Часто экологические понятия оказываются заимствованными из других наук (фактор, ниша, система, популяция и т.д.) или синтезируются из понятий, используемых в иных научных областях (биогеоценоз). Однако в экологии эти понятия приобретают новый особый смысл. Спорность и неоднозначность определений в экологии ярче, чем в других научных областях. Продолжают появляться новые понятия, уточняется смысл уже используемых. Все это свидетельствует об активном процессе создания системы экологических понятий.
Накопление экологической эмпирики, в том числе при использовании данных, методов и языка других наук, привело к появлению целого свода экологических законов, закономерностей, принципов, правил. Эти обобщения значительно отличаются от таковых в других науках. Во-первых, одна и та же закономерность часто описывается несколькими авторами с незначительными вариациями, зачастую в разных жанрах и определяется то как закон, то как принцип, то как правило. Это «многократное изобретение велосипедов» объясняется взрывом интереса к экологии на фоне недостаточности научных контактов, наличия языковых барьеров, различия исходных позиций и специальностей авторов. Необычен и стиль формулировок. Многие обобщения сделаны в дидактичной, афористичной форме, что определяется особой практической их значимостью и необходимостью популяризации. Чаще всего законы определяют не количественные, а качественные зависимости и звучат как тенденции.
Экология развивается по многим направлениям. Если учесть значимость решаемых экологией проблем, а также свойства экологических систем как основного объекта изучения, можно определить основные перспективы в развитии экологического знания[21].
– Согласно современным экологическим воззрениям, одним из фундаментальных факторов устойчивости экосистем, а значит и основным гарантом сохранения стабильных условий существования жизни на Земле является биологическое разнообразие во всех его аспектах – экосистемном, видовом, внутривидовом и др. Поэтому изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания является приоритетным направлением развития экологии.
– Однако до сегодняшнего дня само понятие устойчивости применительно к экосистемам разработано явно недостаточно и имеет «качественно-интуитивный характер»[22]. Разработка общей теории устойчивости экосистем, определение границ и факторов этой устойчивости требует систематизации собираемых данных и практически неизбежно связано с построением компьютерных имитационных моделей.
– Особенно важным является попытаться смоделировать функционирование экосистемы на грани устойчивости для определения экстремальных принципов функционирования экосистем разного ранга. Уже сейчас можно предположить, что характерной чертой такого функционирования экосистем может быть их множественная ориентация, а это значит, что оптимизация системы должна происходить по многим параметрам одновременно.
– В силу сложного характера взаимодействий природы и общества экологические проблемы тесно переплетаются с медико-гигиеническими, экономическими, технологическими, политическими. В этом контексте стратегически важной является развитие междисциплинарного комплекса прикладной экологии, разработка синтетических направлений на стыке экологии с другими отраслями знания (экологическая диагностика, экологическое нормирование антропогенных воздействий на окружающую среду, экологическая экспертиза природопользования, экологический мониторинг, экологическое прогнозирование, экологическая инженерия и системотехника).
– Современные взгляды людей на мир чаще всего не принимают во внимание все разнообразие связей человечества и природы. Обычно рассмотрение связей человека с природным комплексом ограничивается исследованием антропогенного воздействия, а изучение обратного воздействия сводится лишь к медико-гигиеническому аспекту. Смена мировоззренческих установок, экологизация сознания представляется стратегически неизбежной. Этому должно способствовать развитие разработок на стыке экологии и общественных наук, которые будут рассматривать человечество как часть биосферы.
Экосистема
В современной науке доминирует системная парадигма. Системный взгляд на окружающий нас природный мир отражен в табл. 1. Системное видение мира разрабатывается в рамках различных наук. При этом системный подход позволяет рассматривать окружающий нас мир в его косной составляющей (косную материю – неживую природу) и отдельно – в его живой составляющей (живую материю – живую природу). Неживую природу естественные науки подают как геокосмическую систему (материк, суша и океан, геосфера, космическое тело, галактика, Вселенная), физическую систему (элементарная частица, атом, молекула, агрегат молекул, тело), химическую систему (атом, молекула, вещество). Наука о живой природе (биология) рассматривает живую материю как биологическую систему (клетка, ткань, орган, система органов, индивид, репродуктивная группа, популяция). Экология, центрируя внимание на взаимодействии живого и его окружения, создает особый – экосистемный – взгляд на мир, объединяющий в своем рассмотрении две категории материи живую и косную.
Таблица 1. Система систем
| Уровни | Подуровни отдела неживой природы Подуровень отдела живой природы | ||||
| Корпускулярно-геотический | Геофизико-геохимический | Геокосмический | Биосистемный | Экосистемный | |
| Элементарно-системный | Элементарная частица Атом Молекула Вещество Геологическая порода Геоформация | Клетка Ткань Орган Система органов Индивид | Организм и окружающая среда | ||
| Блоковый | Ландшафт Геофизико-геохимическая зона | Репродуктив- ная группа Популяция | Популяция и окружающая среда Биогеоценоз | ||
| Планетарный | Геофизико-геохимическая область Геофизико-геохимический пояс Физико-химическая оболочка | Материк Материковая плита Суша и океан Геосфера | Флора и фауна Биота | Биосфера | |
| Космический | Космическое тело Галактика Вселенная |
«Экосистема» является центральным понятием экологии. Трудность в понимании сущности экосистемы заключается в том, что в научной и учебной литературе представлены два понимания экосистемы.
Одно определяет экосистему как внемасштабное понятие, как системную совокупность биоты и окружающей ее среды. Эта совокупность проявляется в материально-вещественном, энергетическом и информационном аспектах и обеспечивает себе тем самым возможность длительного существования на основе саморегуляции и термодинамической открытости. Эту точку зрения проще всего сформулировал Ф. Эдамс: «Любая часть жизни, взаимодействующая со своим окружением, называется экосистемой». Низшим уровнем экосистемной организации является целостность «организм-среда существования». Организмы одного вида, сосуществующие в определенной единице пространства, взаимодействуют со средой обитания и создают экологическую систему следующего уровня – «популяция-среда обитания». И в этой системе не только среда влияет на существование группы организмов, но и они изменяют параметры этой среды. В свою очередь популяции разных видов, совместно проживающие в одном пространстве, характеризующемся относительной однородностью параметров, создают устойчивое, открытое и динамическое явление – экосистему «биогеоценоз». Этот масштаб экосистемы рассматривает биоценоз (сообщество популяций разных видов) в рамках биотопа (территории существования этого комплекса видов). Биоценозы в своей совокупности образуют живое вещество планеты, которое функционирует в среде, представляющей взаимодействие атмо-, гидро- и литосферы Земли. Эта совокупность и является глобальной экосистемой – биосферой (табл. 2).
Таблица 2.Уровни экосистемной организации
| Уровень | Название | Структура |
| Элементарный | Организм-и-окружающая среда | Особь (индивид) в среде своего существования |
| Блоковый | Популяция-и-окружающая среда | Популяция в среде обитания |
| биогеоценоз | Биоценоз в биотопе | |
| Планетарный | биосфера | Биота планеты в геосфере (атмо-, гидро-, педо- и литосфере) |
Как видите, лишь для двух экосистемных уровней существуют специальные термины (биогеоценоз и биосфера). Остальные по-прежнему называются громоздко (организм и окружающая среда, популяция и окружающая среда). Такой вариант экосистемной организации синхронизирован с биосистемной организацией и «повторяет» уровни организации живой материи, начиная с организменного.
Лучше всего экосистемная структура воплощается (выражается) в образе матрешки. Бóльшие матрешки являются окружающей средой для меньших. Поэтому сущность экосистемы заключается в неразрывной связи живого (будь то организм, популяция, биоценоз или живое вещество планеты) с его окружением. Сущность понятия «экосистема» сводится к рассмотрению природного объекта как системы со следующими признаками:
– минимум один из компонентов природного объекта представлен в характеристиках живой материи (наличие в системе биоты),
– целостность системы обеспечивается взаимодействием живого со своим окружением (обязательность взаимосвязей живого с окружающей средой),
– являясь мыслительной конструкцией, отражает лишь существенные признаки типа явлений (неопределенность понятия живого и его окружения, умолчание о границах).
Второе и более раннее определение экосистемы связано с конкретным уровнем проявления живого – биогеоценозом. Именно это единство, которое создается некоторой совокупностью живых организмов различных видов с определенным участком пространства, было названо А. Тэнсли экосистемой. Многие экологические закономерности были выявлены именно в этом масштабе, на этом уровне экосистемной организации. Термин «экосистема» возникший применительно к этому масштабу и до сих пор употребляется многими только в связи с биогеоценозом. До сих пор во многих источниках экосистема определяется как совокупность биоценоза и биотопа. Так, Ю.Одум называет экосистемой «любое единство, включающее все организмы (т.е. сообщество) на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенную трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ внутри этого единства». Классификация экосистем в этом понимании сводится к классификации биогеоценозов.
Первая точка зрения представляется нам более перспективной. Она стимулирует выявление общих закономерностей функционирования экологических систем, не отрицая их специфических особенностей конкретных проявлений. Кроме того, эта позиция позволяет структурировать экологию по принципу «уровневости». Так, в биоэкологии существуют соответствующие уровням экосистемной организации разделы: аутэкология (организменный уровень), популяционная экология, синэкология (биогеоценотический уровень) и учение о биосфере (глобальный уровень). Наконец, такой подход к определению экосистемы позволяет включить экосистемы в общую системную картину мира.
Системный взгляд на мир преодолевает хаос реального разнообразия природных объектов, явлений и процессов. Экосистема – лишь одна из разновидностей природных систем, а значит, может быть определена как частный случай системы. При этом простейшее определение системы как совокупности взаимодействующих элементов, составляющих целостное единство, предполагает, что связи взаимодействия между элементами внутри системы сильнее, чем с внешними по отношению к системе элементами. Динамические разновидности систем (к коим и относятся экосистемы) определяются как саморазвивающиеся и саморегулирующиеся, определенным образом упорядоченные материально-энергетические и/или информационные совокупности, существующие и управляемые как относительно единое целое за счет взаимодействия, распределения и перераспределения имеющихся, поступающих извне и продуцируемой этой совокупностью веществ, энергии, информации, и обеспечивающие преобладание внутренних связей над внешними. Это определение типа систем, к которым относятся экосистемы позволяет уточнить и конкретизировать определение экосистемы.