ekologia
 
Encyklopedia PWN
ekologia
[gr. oíkos ‘mieszkanie’, ‘gospodarstwo’, ‘środowisko’, lógos ‘słowo’, ‘umysł’, ‘rozprawa’, ‘wiedza’],
nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody na różnych poziomach organizacji, ekonomika przyrody;
między organizmami tworzącymi zbiór oraz między nimi i środowiskiem abiotycznym zachodzi wiele oddziaływań; zbiory organizmów posiadają więc cechy systemu i stąd nazywa się je systemami ekologicznymi; życie na Ziemi występuje w postaci systemów ekologicznych, które mogą trwać nieskończenie długo, a tworzące je poszczególne organizmy są wymieniane w procesach rozrodu i śmiertelności. Tradycyjnie ekologię dzieli się na 2 działy; autekologia bada wpływ warunków środowiska na pojedynczy organizm, np. przedmiotem badań może być reakcja organizmu (przedstawiciela jakiegoś gatunku) na zmiany temperatury otoczenia, wilgotności, nasłonecznienia i in.; obecnie autekologia jest uważana za część fizjologii, zwana fizjologią ekologiczną; drugi dział — synekologia w tej sytuacji wypełnia całą treść ekologii i jej zakres jest jednoznaczny z ekologią.
Podstawowym systemem ekologicznym jest populacja, będąca przedmiotem badań ekologii populacyjnej; wzajemne oddziaływanie osobników w populacji odbywa się przez kontakty seksualne, prowadzące do wymiany (pamiksji) genów w kolejnych pokoleniach osobników; oddziaływanie to odbywa się także poprzez zachowania osobników i ich grup: kooperacyjne, prowadzące do zmniejszenia śmiertelności (np. wspólna opieka osobników nad potomstwem) lub dysoperacyjne, prowadzące do zwiększenia śmiertelności (np. odpędzanie osobników słabszych przez mocniejsze od źródła pokarmu).
Zróżnicowanie osobników w populacji nazywa się strukturą populacji: płciową (np. procent samic i samców w populacji) i wiekową (np. udział osobników o różnym wieku w populacji). Zróżnicowanie osobników powstające pod wpływem ich wzajemnych oddziaływań nazywa się organizacją populacji: przestrzenną (np. gdy osobniki podzielą między sobą nierówno przestrzeń) oraz socjalną (np. gdy jedne osobniki ograniczają możliwości życiowe innych lub wzajemnie się wspomagają tworząc stada).
Zbiór populacji różnych gatunków wzajemnie na siebie oddziałujących nazywa się biocenozą, która występując na danym terenie, jest powiązana zależnościami z warunkami środowiska abiotycznego (zwanego biotopem). Biotop powiązany z odpowiednim typem biocenozy uważa się za jeden system, zwany ekosystemem. Dział ekologii zajmujący się ekosystemami nazywa się biocenologią lub ekologią ekosystemów. W języku angielskim używa się terminu „ekosystem” w szerszym znaczeniu, równoznacznym z każdym systemem ekologicznym (z wyjątkiem populacji). W tłumaczeniach z języka angielskiego nazwa ekosystem bywa przenoszona bezpośrednio do tekstu polskiego, co powoduje nieporozumienia terminologiczne.
W ekosystemie zachodzą 3 najważniejsze ekologiczne procesy: proces krążenia materii, od materii nieorganicznej, poprzez żywą biomasę wyprodukowaną z niej przez producentów (głównie rośliny zielone), które zostają następnie zjedzone przez roślinożerców, a ci przez drapieżniki, aż do ponownego rozłożenia martwej materii organicznej przez destruentów; proces przepływu energii rozpoczyna pobranie energii słonecznej lub energii z przekształceń chemicznych materii nieorganicznej, jest ona następnie wiązana w materii organicznej, w procesach metabolizmu oraz uwalniania do środowiska w postaci ciepła; przepływ energii uruchamia krążenie materii w ekosystemie; proces regulacji ekologicznej powoduje równowagę ekologiczną, czyli to, że liczba osobników w poszczególnych populacjach ekosystemu utrzymuje się na względnie stałym poziomie. Ekosystem ma specyficzną budowę; składa się na nią: struktura troficzna, polegająca na tym, że różne grupy organizmów są zjadane przez inne grupy, struktura paratroficzna, polegająca na tym, że populacje różnych gatunków konkurują ze sobą o zasoby, które dostarcza ekosystem (np. pokarm, przestrzeń, światło) lub współdziałają ze sobą (m.in. tworzą dla siebie odpowiednie warunki środowiska, wzajemnie się bronią). Zbiór ekosystemów na jakimś obszarze, powiązanych wzajemnymi zależnościami, tworzy krajobraz ekologiczny, zwany fizjocenozą (termin wprowadzony w latach trzydziestych XX w. przez polskiego ekologa A. Wodziczkę, stąd używany głównie w Polsce). Poszczególne typy ekosystemów oddziałują na siebie fizycznie (np. gdy chłodne powietrze z lasu spływa nas łąkę), chemicznie (np. gdy woda wypłukuje z ekosystemu polnego substancje rozpuszczalne do ekosystemu wodnego) i biologicznie, gdy między ekosystemami przenoszą się organizmy (np. larwy komarów żyją w ekosystemie wodnym, a osobniki dorosłe przenoszą się do ekosystemu leśnego). Dział ekologii związany z problematyką krajobrazu nazywa się ekologią krajobrazu.
Ekologia zajmuje się także jeszcze bardziej złożonymi jednostkami ekologicznymi, nazywając je ogólnie makrosystemami ekologicznymi; największym takim systemem jest biosfera, w której życie z różnych kontynentów jest powiązane zależnościami fizycznymi (np. ruchy atmosfery), chemicznymi (np. obieg węgla, wody) i biologicznymi (np. międzykontynentalne wędrówki ptaków); badaniami biosfery zajmuje się ekologia biosfery; systemy ekologiczne mają swoje naturalne granice (ostre lub szerokie), wyznaczone charakterystycznymi różnicami warunków abiotycznych. Można rozróżnić także systemy ekologiczne na obszarach o granicach wyznaczonych arbitralnie, niezależnie od naturalnych granic środowiskowych, np. system ekologiczny miasta, gminy, województwa, kraju; dotyczą one struktury przyrody i zachodzących w niej zależności na tym obszarze, np. wpływu zieleni na klimat miasta, lesistości na warunki klimatyczne gminy, doliny rzecznej dla wędrówek zwierząt.
Poza podziałem ekologicznym wynikającym z hierarchii systemów ekologicznych (od populacjologii do ekologii biosfery) wyróżnia się też działy ekologii zajmujące się różnymi typami ekosystemów: hydrobiologię zajmującą się ekosystemami wodnymi, agroekologię zajmującą się ekosystemami polnymi, ekologię lasu, ekologię miasta i in.
Nazwy są nadawane też różnym kierunkom ekologii (często nowym, modnym) o węższych zakresach; ekologia ewolucyjna, stara się opisać współczesne zjawiska ekologiczne poprzez badanie ewolucji gatunków w procesach zmian genetycznych zachodzących w populacjach; koewolucja gatunków bada zjawiska dopasowywania się gatunków w toku ewolucji nie tylko do zmieniających się warunków abiotycznych, ale także wspólne zmiany ewolucyjne gatunków powiązanych troficznie lub paratroficznie; ekologia behawioralna stara się tłumaczyć zjawiska ekologiczne zachowaniem się (ang. behaviour) osobników.
Ekologia, dając podstawy do działalności człowieka w środowisku przyrodniczym, została w języku potocznym utożsamiona z zagadnieniami głównie ochrony środowiska przyrodniczego oraz niszczenia; słowo „ekologiczne” a także przedrostek eko — stały się synonimem pojęcia „nieszkodzące środowisku”; w tym znaczeniu występują one w wielu tekstach, np. w reklamach wyrobów nieszkodzących przyrodzie i bezpośrednio człowiekowi; utożsamianie ekologii z niszczeniem i ochroną środowiska nie jest jednak słuszne, gdyż są problemy ekologiczne, które nie dotyczą ochrony środowiska i istnieją zagadnienia w ochronie środowiska, które nie wchodzą w skład problematyki ekologii, np. technologia urządzeń utylizujących odpady. Utożsamienie ekologii z ochroną środowiska doprowadziło do powstania ekologii głębokiej, którą to nazwą określa się poglądy filozoficzne i etyczne przyjmujące, że życie (organizmy, systemy ekologiczne) są wartością, którą należy bezwzględnie chronić ze względu np. na długi czas, jaki był potrzebny ewolucji, by utworzyć współczesne życie na Ziemi; w ujęciu radykalnym ekologia głęboka uznaje Ziemię jako wartość nadrzędną, co prowadzi do zasady przyrodocentryzmu (w przeciwieństwie do poglądów antropocentrycznych, uznających człowieka za najwyższą wartość); poglądy ekologii głębokiej mają niewielką zbieżność z ekologią rozumianą jako dyscyplina naukowa.
Roman Andrzejewski
Ilustracje
Miejska wyspa ciepła rys. W. Sankowski/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia