Сьогодні, коли на всій планеті під впливом людини відбулися помітні зміни як живої, так і неживої природи, дедалі більшого значення набу­ває гармонійна взаємодія суспільства і природного довкілля, оскільки людина отримує від природи все необхідне для життя: енергію, продукти харчування, матеріали, черпає в ній емоційну й естетичну наснагу. Тому вкрай необхідна не лише чітка стратегія охорони природного середови­ща та посилення контролю за природокористуванням, але й добре про­думана система екологічної освіти й виховання населення.

Екологія - відносно молода наука, ще не так давно нею цікавилося невелике коло спеціалістів. Останніми десятиріччями вона почала швидко розвиватись. Цьому сприяла необхідність вирішення та­ких важливих проблем сучасності, як раціональне використання природ­них ресурсів, профілактика забруднення середовища промисловими відходами та транспортом, запобігання знищенню природних угруповань, збереження генофонду рослинного і тваринного світу. Екологія дає уяв­лення про те, яким чином досягти симбіозу техніки, виробництва і при­роди.

Для сучасної людини знання основ екології не менш важливе, ніж основ фізики, хімії, математики. Екологізація виробництва - один з провідних напрямів науково-технічного прогресу, покликаної не тільки забезпечити узгоджене функціонування природних і технічних систем, а й значно підвищити ефективність останніх. Таким чином, екологія все більше набуває особливостей прикладної науки.

Екологія має багато визначень. Найчастіше тлумачать її як науку про взаємозв’язок живих організмів та середовища існування. Всере­дині XIX сторіччя, стало остаточно зрозумілим, що неможливо вивчати живі організми окремо від їхнього середовища існування. Саме поняття «екологія» (“наука про баланс”) у 1866 році ввів видатний німець­кий біолог Ернст Геккель і описав екологію як “науку про відносини організму з навко­лишнім зовнішнім світом, куди ми в широкому розумінні можемо включити всі умови існування”.

Після Геккеля в поняття екологія вносились різні по змісту визначення, які розширювали предмет цієї галузі знань.

Сьогодніекологія, в широкому значенні, визначається як комплексна інтегральна наука, яка досліджує навколишнє середовище (екосферу планети), його вплив на суспільство та зворотну реакцію природи на діяльність людства.

Екологія – це міждисциплінарна наука, яка базується, крім біологічних основ, на основах географічних, технічних, економічних та соціальних наук (рис. 1).

Рис. 1. Міждисциплінарний характер екологічної науки

Головні завдання екології:

·        встановлення закономірнос­тей взаємозв’язків між організмами, їхніми угрупованнями та умо­вами довкілля;

·        дослідження структури та функціонування угрупо­вань організмів; розробка методів визначення екологічного стану природних і штучних угруповань;

·        спостереження за змінами в ок­ремих екосистемах та біосфері в цілому, прогнозування їхніх наслід­ків;

·        створення бази даних та розроблення рекомендацій для екологічно безпечного планування господарської і соціальної діяльності людини;

·        застосування екологічних знань у справі охорони навколишнього середовища та раціонального використання природних ресурсів.

Об'єкти дослідження в екології - організми, тіла і речовини - матеріальні, а процеси з їх участю підкоряються законам фізики, хімії, біології та інших природничих наук. Природні об'єкти (у ши­рокому розумінні — матерія) за розмірами й рівнем складності ор­ганізації умовно поділяються на 20 рівнів, вказаних на рис.2.

Рис. 2. Рівні організації матерії та поле діяльності сучасної екології

Включаючи біоструктури, вони йдуть від субелементарних части­нок типу кварків аж до Всесвіту в цілому. Ця схема корисна тим, що дає змогу порівняно чітко вказати ті рівні, які охоплюються всі­ма сучасними природничими науками:

·   біологія займає­ться рівнями 4—14;

·   хімія - насамперед рівнями 2—4, але її застосування поширюються на інтервал 5—18;

·   найзагальніші закони фізики стосую­ться всіх рівнів, хоча макси­мальна активність цієї науки спостерігається на обох кінцях цього ряду (1—4 і 14—20);

·   у наш час екологія торкаєть­ся насамперед рівнів 10—15, але в майбутньому, кооперую­чись з іншими науками, може поширити свою увагу як на ви­щі (16, 17), так і на нижчі (6— 9).

З рисунку випливає, що най­простішим об'єктом у екології є окремий цілісний організм. Це може бути і одноклітинна водорость, і величезний три­дцятиметровий кит. Екологія досліджує явища, які займають рівні організації живої природи, зображені на рис.3: організму, виду, популяції, біоценозу, біогеоценозу, біосфери.

Рис. 3. Ієрархія організмових систем у біосфері

Отже, предметом вивчення екології є переважно системи, розміщені вище рівня організмів, - популяції й угруповання. Іншими словами, -

екологія вивчає сукупність живих організмів, які взаємодіють між собою, утворюючи із оточуючим середовищем певну єдність (тобто систему), в межах якої здійснюється процес трансформації енергії й органічної речовини.

Структура науки про довкілля, місце екології в системі наук

З виходом екології на глобальний – біосферний рівень, унаслідок появи нових практичних потреб, обумовлених роз­витком технологій, йдеться про інтеграцію та диференціацію еколо­гічних знань. Унаслідок цих двох протилежних, але взаємо-обумовлених процесів ускладнюється структура екології, з’яв­ляються нові підрозділи, а сама наука поширює свої межі пі­знання за рамки біологічної науки.

Оскільки екологія сформувалася в принципово нову інтегровану дисципліну, то не дивно, що існує кілька класифікацій основних складових частин екології. Одні автори приділяють більше уваги загально-філософським і культурним аспектам, другі - соціальним, треті - еколого-економічним, четверті - біоекологічній деталізації.

Як міждисциплінарна наука екологія взяла на озброєння всі методи теорії систем та на цій основі опинилася на перехресті біологічних та гуманітарних наук (рис.1). При цьому екологія залишилася точною біологічною наукою в тому розумінні, що вона досліджує живі об’єкти та їх сукупність, але вона стала й гуманітарною наукою, тому що визначає місце людини в природі, формує її світогляд та сприяє оптимізації розвитку соціальних та виробничих процесів.

До цього часу не вироблена єдина класифікація розділів, які входять в екологічну науку.

Сучасна екологія, по суті, розчленована на чотири взаємопов’язаних, але до певної міри самостійних, розділи, що логічно виходять один з одного, і поділяють екологію за розмірами об’єктів вивчення:

1. Аутекологія (екологію організмів) вивчає взаємозв’яз­ки представників виду з оточуючим їх середовищем. Цей розділ екології займається, головним чином, визначенням меж стійкості виду і його став­ленням до різних екологічних факторів. Аутекологія вивчає також вплив середовища на морфологію, фізіологію та поведінку організмів.

2. Демекологія (екологію популяцій) описує ко­ливання чисельності різних видів і встановлює їх причини. Цей розділ ще називають динамікою популяцій, або популяційною екологією.

3. Синекологія (екологію угруповань) аналізує стосунки між особинами, що належать до різних видів даного угруповання організмів, а також між ними і оточуючим середовищем.

4. Біосферологія (глобальна екологія) вивчає біосферу як єдине пла­нетарне ціле, з’ясовує закономірності еволюції біосфери.

Існують й інші способи розділу екології.

К.М. Ситник та М.І.Будико (1990 – 1992) розділяють екологію на три частини:

·        загальна екологія, що вивчає основні закономірності функціонування екологічних систем;

·        глобальна екологія, що вивчає біосферу в цілому;

·        прикладна екологія, об’єктом вивчення якої є взаємовідносини живих організмів із середовищем.

Г.Білявського та М.Падуна (1991) виділяють в екології п’ять основних блоків:

·       біоекологія;

·        геоекологія;

·        техноекологія;

·        соціоекологія;

·        космічна екологія.

М.Ф.Реймерс (1990) вважає, що до складу сучасної екології входять 39 основних розділів, а сама вона тісно пов’язана з 70 великими науковими дисциплінами.

Таким чином, схема нарис.4 демонструє лише найголовніші з існуючих напрямків розвитку екології як метанауки, а рис.5 – більш детальні її галузі.

Рис. 4. Місце екології в системі наук

Рис. 5. Структурна схема науки про довкілля

За відношенням до предмета вивчення біоекологію поділя­ють на:

·        екологію мікроорганізмів;