Национална АсоциацияБЪЛГАРСКО ЧЕРНОМОРИЕ

Следвайте ни!

Дейности

19.01.2016 г.

Екологията като интердисциплинна наука

Екологията е интердисциплинна наука, изучаваща взаимодействията между всички живи същества и тяхната околна среда, а също така и взаимодействията на живите същества помежду им...

 

 


 

 

Уважаемият Проф. д.б.н. Илия Христов предостави на Национална асоциация "Българско Черноморие" свой научен материал на тема: "Екологията като интердисциплинна наука". Това е втората от поредица статии за екологията, чрез които бихме искали да предоставим на обществеността обективна и научно обоснована информация за това какво е екология, нейните задачи, възможната симбиоза между човек и природа, както и да разчупим погрешни стереотипи, насложени по различн повод в общественото съзнание.

 


 

Защо екологията е интердисциплинна наука?

 

Екологията е интердисциплинна наука, изучаваща взаимодействията между всички живи същества и тяхната околна среда, а също така и взаимодействията на живите същества помежду им. Тези взаимодействия са биофизични и биохимични. Когато живите същества са хората, освен тези взаимодействия се разглеждат и социалните взаимодействия. 

 

Биологията изучава живите организми. Закономерностите на процесите, протичащи в комплексната природна среда и в живите организми, се изследват в различни аспекти от физиката, химията, биологията и аграрните науки с използване на приложна математика, информатика и компютърна техника. При разглеждане на човека като жив организъм в социалната му среда, ние използваме знанията, които са натрупани от медицинските и обществено-икономическите науки.

 

Разкриването на същността на процесите в живите организми и сложната им връзка както с тяхната околна среда, така и помежду им, се извършва с помощта на методологията и знанията на биофизиката и биохимията, на аграрните и социално-икономическите науки.

 

Следва да отчитаме, че като един от основните клонове на екологията, агроекологията е също интердисциплинна наука.

 

 

Единство на Живата и неживата природа. Обособяване на различните науки

 

Известно е, че науката на древните народи била единна философия на природата. С термина "физика", което означава "природа", те са обозначавали цялата съвкупност от знания за живата и неживата природа. Разделянето на физиката на две области от знания: за живото и неживото, е станало постепенно. Двете области се обособяват окончателно сравнително неотдавна.

 

През 1802 г. за първи път, терминът биология е използван от Жан Батист Ламарк, който е френски естествоизпитател. През 19 век, биолозите се опитвали да определят границата между живото и неживото. Всичките им дефиниции се свеждат до тавтологичния израз: "Животът е живото". Много биолози приемат, че някаква особена "жизнена сила" пази живото тяло от действието на външните сили, които се стремят да го разрушат. Те считали, че живата материя се подчинява на свои закони, които нямат отношение към законите на неживата природа, или имат само косвена връзка. Това схващане те поставят тогава в основата на представата, че физиката и биологията са две независими науки.

 

Възниква необходимостта да се отговори научно-обосновано на въпросите:

● Различни ли са законите за живото и неживото?

● Може ли да се докаже, че в света на живите организми действат сили, които не са присъщи на неживата природа?

 

Научните факти доказват единството на законите за живата и неживата природа. Ето някои от тях.

▲ Въз основа на количествени измервания и приложение на законите на хидравликата, която е дял на физиката, Харвей обяснява механизма на кръвообръщението в организмите на човека и животните през 1628 г.

▲ Декарт и Лайбниц установили, че механичните закони са идентични за неживата и живата материя. Известно е, че механиката е основен дял на физиката.

▲ Лавоазие и Лаплас показаха, че няма две фундаментално различаващи се химии за неорганичните и органичните тела. Например, в основата на дишането и отделянето на топлина в тялото на човека и животните стоят процесите на окисляване, които протичат и вън от живите организми (окисляване на желязо - образуване на ръжда).

▲ В средата на 19 век, Дю-Буа Раймон изследва електричеството в живите организми и установява следното. "В материалните частици на организмите не се наблюдават никакви нови сили, които не могат да действат вън от тях. Следователно, няма сили, които заслужават да се наричат жизнени сили".

▲ В средата на 20 век, датският учен Нилс Бор, който е един от създателите на квантовата физика, установява следния извод: "Нито един резултат от биологическо изследване не може да бъде еднозначно описан и обяснен по друг начин, освен с помощта на понятията и методологиите на физиката и химията".

 

Съвременната екология, която изучава взаимодействията между всички живи същества и тяхната околна среда, а също така и взаимодействията на живите същества помежду им, не е само биологическа наука, както пишат някои „биолози”. Тези "биолози" и "еколози" са основните "зелени" идеолози и поддръжници на изключително крайни решения, част от които са научно-необосновани и дълбоко погрешни, водещи до примитивизъм при решаване на локални и глобални екологични проблеми. Те не могат да възприемат дълбоката същност, че "Екосистемата е ресурсно богатство на човечеството, което представлява съвкупност взаимодействащи си компоненти от органично и неорганично, но биоактивно, вещество" (Wright, 1998). Те не могат да възприемат същностното различие между естествените(природните) и антропогенните (целенасочено създадени от човешка дейност) екосистеми. Защитата на едните и другите изисква задълбочени знания и опит, целенасочени в разумни дейности.

 

 

Комплексна научна основа за решаване на глобални и регионални екологични проблеми

 

Учените определят и осмислят предмета и методологията на биофизиката и биохимията като комплексна научна основа не само на съвременната биология, но и на екологията.

 

През 1982 г., световно известния учен Х. Р. Иваницки дава съвременно определение на биофизиката. Той пише, че: "Биофизиката се превръща в теоретична основа на съвременната биология. Биофизиката е наука, която изучава механизмите и явления на различните равнища на структурна организация на живите системи. Биофизиката не е описателна наука. Една от главните й цели е да проникне в същността на явленията чрез построяване на йерархични математически модели на закономерностите на процесите, протичащи в живите системи".

 

Световно известния български учен-еколог проф. Недялков (2003) разкрива интердисциплинната същност на екологията чрез анализ и прецизиране на нейния основен предмет, а именно взаимните връзки и взаимодействия на всички живи организми (както с околната им среда, така и между тях) в екосистемите. Тези връзки и взаимодействия са комплексни и се проявяват в различни биофизични и биохимични явления.

 

"Екологът трябва да владее не само биологията, но и физиката, химията и математиката. Тези науки са в основата на умението му да използва научните знания за решаване на глобални и регионални екологични проблеми с изключително важно значение както за човека, така и за цялата биосфера" (Wright, 1998).

 

 

Глобални екологични проблеми

 

Обобщени групи от глобални екологични проблеми са:

  • създаване на методи и технологии за контрол, защита и възстановяване на природната среда, която е необходима за човека и цялата биосфера;
  • развитие на профилактиката, диагностиката, поддържането и възстановяването на здравето на човека и животните чрез фактори на околната им среда;
  • търсене на оптимални варианти за осигуряване на човека с екологично чисти растителни и животински продукти;
  • откриване и използване на нови биологични източници за получаване на енергия без замърсяване на природната среда и т. н.

 

Съвременната биофизика и биохимия разполагат с:

(а) единни принципи за изучаване на живата и неживата природа; и

(б) мощни и точни количествени методи за изследване на микро- и макро-света около нас.

Биофизиката и биохимията на растенията, животните и човека, а също така на морето, почвата и космоса, са непосредствено свързани с екологията. Много знания от тях са съставна и необходима част на екологията (Christov,2015). Знанията по биофизика и биохимия са от особено важно значение при изграждането на висококвалифицирани специалисти по екология.

 

 

Агрономическата физика и химия изучават:

(а) слънчевата радиация като фактор на формиране на продуктивността на агроекосистемите;

(б) зависимостта на физиологичните процеси в растенията и животните от факторите на природната среда;

(в) образуването на органичните вещества; и редица други кардинални проблеми на агроекологията;

(г) оптимизирането на водния и хранителния статус на растителните популации с оглед минимизиране или отстраняване на замърсяването на околната среда, а именно: повърхностните водоеми и подпочвените води (Христов, 2004 и 2012.).

 

Някои учени поставят акцент върху изследване на научната база на алтернативно земеделие. Това е във възможностите на агроекологията. Формулирайки проблемите на съвременното конвенционално земеделие, те създават научните основи на агроекологията (земеделската екология). Тези учени представят примери на моделни агроекосистеми с подходящ дизайн и мениджмънт (управление), в които се интегрират екологични концепции. Такъв пример е серията от научни изследвания върху екологичната основа за борба с вредните насекоми и патогени и разработването на алтернативна борба с плевелите.

 

През 1987 г., например, Алтиери предлага единен подход, при който се прилага съвременната концепция за агроекосистемата в управлението на неприятелите. Този подход включва:

● разширяване на изследванията не само върху самостоятелно производствено поле, но и върху целия биогеографски район с оглед цялостното обхващане на управлението на неприятелите;

● използване на някои закономерности в природните екосистеми в модели за управление на неприятелите в агроекосистемите; и

● прилагане на познанията за взаимовръзките между растенията, растителноядните насекоми и техните естествени врагове с оглед установяване на ключови принципи за подобряване на системите за биологичен контрол.

 

Основната концепция за агроекосистемата се състои в това, че тя е една екосистема, която функционира чрез допълващи се връзки между живите организми и околната им среда. Тези връзки са ограничени (лимитирани) в определени граници, които поддържат стабилно динамично равновесие в пространството и времето.

 

Това изисква изучаване на главните характеристики на природната екосистема, които дават представа за взаимовръзките между структурните и функционалните компоненти в нея.

 

По този начин се достига до формулиране на генерален подход за разработване на програми за управление на неприятелите по културните растения. При него се използва екологичният принцип за подсилване на общата стабилност на агроекосистемата, а не решаване на проблемите след тяхното възникване.

 

 

 

 

Литература:

-  Недялков, С. Т.2003. Теория на екологията. – Изд. "ПъблишСайСет-Еко", София, с. 449.

- Христов, И. Д. 2004. Оценка на водния статус на агроекосистемите и формиране на водния запас в почвата. - Монография, Серия екология, ПъблишСайСет-Еко, София, с. 216, ISBN 954-749-044-3.

- Христов, И. Д. 2012. Мониторинг и управление на водния статус на агроекосистемите. – Монография, Серия екология, ПъблишСайСет-Еко, София, с. 262, ISBN 978-954-749-098.

 

- Christov, I. D.2015. Ecological Requirements and Agricultural Activities. – Journal of Balkan Ecology, 18(1), 5-16.

- Wright, P. 1998. A-Z of the Environment. – In: Environment Encyclopaedia and Directory, World Survey, Second Edition, Europa Publications Limited, London, p. 560.