|
Термин «экосистема» был предложен в 1935 видным английским экологом-ботаником Артуром Тенсли (1871-1955) для обозначения естественногокомплекса живых организмов и физической среды, в которой они обитают. Однако исследования, которые с полным основанием можно назватьэкосистемными, начали проводиться значительно раньше, а бесспорнымилидерами здесь были гидробиологи. Гидробиология, а особенно — лимнология ссамого начала были комплексными науками, имевшими дело сразу со многимиживыми организмами, и с их средой. Изучались при этом не тольковзаимодействия организмов, не только их зависимость от среды, но и, что неменее важно, — влияние самих организмов на физическую среду. Нередкообъектом исследований для лимнологов был целый водоем, в которомфизические, химические и биологические процессы теснейшим образомвзаимосвязаны. Уже в самом начале 20-го века американский лимнолог ЭдвардБердж (1851-1950) с помощью строгих количественных методов изучает «дыханиеозер» — сезонную динамику содержания в воде растворенного кислорода,которая зависит как от процессов перемешивания водной массы и диффузиикислорода из воздуха, так и от жизнедеятельности организмов. Существенно,что среди последних как производители кислорода (планктонные водоросли),так и его потребители (большинство бактерий и все животные). В 1930-х годахбольшие успехи в изучении круговорота вещества и трансформации энергии былидостигнуты в Советской России на Косинской лимнологической станции подМосквой. Возглавлял станцию в это время Леонид Леонидович Россолимо (1894-1977), предложивший так называемый «балансовый подход», уделяющий основноевнимание круговороту веществ и трансформации энергии. В рамках этогоподхода начал свои исследования первичной продукции (т. е. созданияавтотрофами органического вещества) и Г. Г. Винберг, используя остроумныйметод «темных и светлых склянок». Суть его в том, что о количествеобразовавшегося при фотосинтезе органического вещества судят по количествувыделившегося кислорода. Спустя три года аналогичные измерения были осуществлены в США Г. А. Райли. Инициатором этих работ был Джордж Эвелин Хатчинсон (1903-1991), которыйсвоими собственными исследованиями, а также горячей поддержкой начинаниймногих талантливых молодых ученых, оказал значительное влияние на развитиеэкологии не только в США, но и во всем мире. Перу Хатчинсона принадлежит«Трактат по лимнологии» — серия из четырех томов, представляющая собойсамую полную в мире сводку по жизни озер. В 1942 в журнале «Эколоджи» вышла статья ученика Хатчинсона, молодого и, ксожалению, очень рано умершего эколога — Раймонда Линдемана (1915-1942), вкоторой была предложена общая схема трансформации энергии в экосистеме. Вчастности, было теоретически продемонстрировано, что при переходе энергии содного трофического уровня на другой (от растений к травоядным животным, оттравоядных — к хищникам) количество ее уменьшается и организмам каждогопоследующего уровня оказывается доступной только малая часть (не более 10%)от той энергии, что была в распоряжении организмов предыдущего уровня.Для самой возможности проведения экосистемных исследований очень важнымбыло то, что при колоссальном разнообразии форм организмов, существующих вприроде, число основных биохимических процессов, определяющих ихжизнедеятельность (а следовательно — и число основных биогеохимическихролей!), весьма ограничено. Так, например, самые разные растения (ицианобактерии) осуществляют фотосинтез, при котором образуется органическоевещество и выделяется свободный кислород. А поскольку конечные продуктыодинаковы, то можно суммировать результаты активности сразу большого числаорганизмов, например, всех планктонных водорослей в пруду, или всехрастений в лесу, и таким образом оценить первичную продукцию пруда илилеса. Ученые, стоявшие у истоков экосистемного подхода, хорошо этопонимали, а разработанные ими представления легли в основу техкрупномасштабных исследований продуктивности разных экосистем, которыеполучили развитие в разных природных зонах уже в 1960-1970-х годах.К экосистемному подходу примыкает по своей методологии и изучение биосферы.Термин «биосфера» для обозначения области на поверхности нашей планеты,охваченной жизнью, был предложен в конце 19-го века австрийским геологомЭдуардом Зюссом (1831-1914). Однако в деталях представление о биосфере, како системе биогеохимических циклов, основной движущей силой которых являетсяактивность живых организмов («живого вещества»), было разработано уже в1920-30-х годах российским ученым Владимиром Ивановичем Вернадским (1863-1945). Что касается непосредственных оценок этих процессов, то их получениеи постоянное уточнение развернулось только во второй половине 20-го века, ипродолжается до сих пор.
|