|
Во второй половине 20-го в. завершается становление экологии каксамостоятельной науки, имеющей собственную теорию и методологию, свой кругпроблем, и свои подходы к их решению. Математические модели постепенностановятся более реалистичными: их предсказания могут быть проверены вэксперименте или наблюдениями в природе. Сами же эксперименты и наблюдениявсе чаще планируются и проводятся так, чтобы полученные результатыпозволяли принять или опровергнуть заранее выдвинутую гипотезу. Заметныйвклад в становление методологии современной экологии внесли работыамериканского исследователя Роберта Макартура (1930-1972), удачносочетавшего в себе таланты математика и биолога-натуралиста. Макартурисследовал закономерности соотношения численностей разных видов, входящих водно сообщество, выбор хищником наиболее оптимальной жертвы, зависимостьчисла видов, населяющих остров, от его размера и удаленности от материка,степень допустимого перекрывания экологических ниш сосуществующих видов иряд других задач. Констатируя наличие в природе некой повторяющейсярегулярности («паттерна»), Макартур предлагал одну или несколькоальтернативных гипотез, объясняющих механизм возникновения даннойрегулярности, строил соответствующие математические модели, а затемсопоставлял их с эмпирическими данными. Свою точку зрения Макартур оченьчетко сформулировал в книге «Географическая экология» (1972), написаннойим, когда он был неизлечимо болен, за несколько месяцев до своейбезвременной кончины. Подход, который развивали Макартур и его последователи, был ориентированпрежде всего на выяснение общих принципов устройства (структуры) любыхсообществ. Однако, в рамках подхода, получившего распространение несколькопозже, в 1980-х гг., основное внимание было перенесено на процессы имеханизмы, в результате которых происходило формирование этой структуры. Например, при изучении конкурентного вытеснения одного вида другим, экологистали интересоваться прежде всего механизмами этого вытеснения и темиособенностями видов, которые предопределяют исход их взаимодействия. Выяснилось, например, что при конкуренции разных видов растений за элементыминерального питания (азот или фосфор) победителем часто оказывается не тотвид, который в принципе (при отсутствии дефицита ресурсов) может растибыстрее, а тот, который способен поддерживать хотя бы минимальный рост приболее низкой концентрации в среде этого элемента. Особое внимание исследователи стали уделять эволюции жизненного цикла иразным стратегиям выживания. Поскольку возможности организмов всегдаограничены, а за каждое эволюционное приобретение организмам приходится чем-то расплачиваться, то между отдельными признаками неизбежно возникают четковыраженные отрицательные корреляции (так называемые «трейдоффы»). Нельзя,например, растению очень быстро расти и в то же время образовывать надежныесредства защиты от травоядных животных. Изучение подобных корреляцийпозволяет выяснить, как в принципе достигается сама возможностьсуществования организмов в тех или иных условиях. В современной экологии по-прежнему сохраняют свою актуальность некоторыепроблемы, имеющие уже давнюю историю исследований: например, установлениеобщих закономерностей динамики обилия организмов, оценка роли разныхфакторов, ограничивающих рост популяций, выяснение причин циклических(регулярных) колебаний численности. В этой области достигнут значительныйпрогресс — для многих конкретных популяций выявлены механизмы регуляции ихчисленности, в том числе и тех, которые порождают циклические изменениячисленности. Продолжаются и исследования взаимоотношений типа«хищник—жертва», конкуренции, а также взаимовыгодного сотрудничества разныхвидов — мутуализма. Новым направлением последних лет является так называемая макроэкология —сравнительное изучение разных видов в масштабах больших пространств(сопоставимых с размерами континентов). Громадный прогресс в конце 20-го столетия достигнут в изучении круговоротавеществ и потока энергии. Прежде всего это связано с совершенствованиемколичественных методов оценки интенсивности тех или иных процессов, а такжес растущими возможностями широкомасштабного применения этих методов. Примером может быть дистанционное (со спутников) определение содержанияхлорофилла в поверхностных водах моря, позволяющее составить картыраспределения фитопланктона для всего Мирового океана и оценить сезонныеизменения его продукции.
|