Definicja ekologii – co to jest i czym się zajmuje?

Ekologia to nauka badająca zależności między organizmami żywymi a środowiskiem oraz wzajemne oddziaływania między samymi organizmami. Najprościej można ją określić jako biologię środowiska. Jeśli chcesz dokładnie poznać jej zakres, historię i rolę ekologa, przeczytaj ten artykuł.

Czym jest ekologia?

Termin ten powstał z połączenia dwóch greckich słów – oíkos, czyli dom, oraz logos, czyli nauka. Wprowadził go Ernst Haeckel, przyrodnik, zoolog i filozof, w 1869 roku. W najszerszym ujęciu chodzi o naukę, która wyjaśnia, jak funkcjonuje przyroda i jakie procesy nią rządzą.

Najkrócej mówiąc, ekologia to nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, badająca oddziaływania między organizmami a ich środowiskiem.

Jest to dziedzina interdyscyplinarna, łącząca wiedzę z zoologii, mikrobiologii, botaniki, genetyki, etologii, ewolucjonizmu, geochemii oraz biogeografii. Choć termin bywa dziś używany w kontekście stylu życia, w nauce chodzi przede wszystkim o badanie i wyjaśnianie zjawisk, a nie o samą działalność proekologiczną.

Czym zajmuje się ta dziedzina?

Zakres badań obejmuje oddziaływania między składnikami ożywionymi i nieożywionymi, a także procesy zachodzące w biocenozach, ekosystemach oraz biosferze. Analizuje się je na poziomie molekularnym, osobniczym, populacyjnym, gatunkowym, biocenotycznym, ekosystemalnym i globalnym. Dzięki temu można zrozumieć zmiany liczebności populacji, tworzenie się zespołów organizmów czy obieg energii i materii w przyrodzie.

Podstawowe jednostki, którymi posługuje się ta nauka, to:

W każdym ekosystemie organizmy pełnią role producentów, konsumentów i destruentów. Rośliny w procesie fotosyntezy przekształcają energię słoneczną w chemiczną, a w procesie oddychania część tej energii jest rozpraszana jako ciepło. Dlatego ekosystemy wymagają stałego dopływu energii z zewnątrz. W skali ponadregionalnej ekosystemy tworzą biomy, na przykład wilgotne lasy równikowe, tajgę, tundrę czy rafy koralowe.

Główne działy badawcze

Ze względu na przedmiot badań lub stosowaną metodologię wyodrębnia się między innymi:

• ekologia populacyjna – analizuje liczebność, zagęszczenie, rozmieszczenie i strukturę populacji,
• ekologia biocenoz – bada wpływ interakcji międzygatunkowych na strukturę zespołów organizmów,
• ekologia ekosystemów – zajmuje się przepływem energii i krążeniem pierwiastków,
• ekologia biosfery – opisuje funkcjonowanie organizmów w skali globalnej,
• ekologia ewolucyjna – bada adaptacje i mechanizmy doboru naturalnego,
• ekologia behawioralna – analizuje zachowania zwierząt w aspekcie ewolucyjnym.

Oprócz nich funkcjonują także ekologia fizjologiczna, molekularna, środowisk wodnych i lądowych oraz ekologia człowieka, zwierząt i roślin. Ekologia społeczna bada z kolei reakcje organizmów przeniesionych do środowiska, w którym wcześniej nie występowały. Część badaczy wyróżnia również ekologię opisową, funkcjonalną i stosowaną, powiązaną z sozologią, czyli nauką o ochronie środowiska.

Interakcje między organizmami

Jednym z najważniejszych obszarów badań są zależności międzygatunkowe, do których należą:

• konkurencja,
• drapieżnictwo,
• mutualizm,
• pasożytnictwo,
• komensalizm,
• protokooperacja.

Konkurencja między gatunkami o podobnych wymaganiach może prowadzić do zróżnicowania niszy ekologicznej albo do wyparcia jednego z gatunków. Z kolei pojęcia takie jak łańcuch pokarmowy, sieć pokarmowa czy piramida ekologiczna pomagają opisywać strukturę troficzną biocenoz. Zmiany biocenoz w czasie opisuje z kolei sukcesja ekologiczna.

Jak rozwijała się ta dziedzina?

Pierwsze opisy zależności między organizmami a środowiskiem pochodzą już od Teofrasta z Eresos z IV wieku p.n.e. Jednak samodzielny rozwój nauki przypada na XIX i XX wiek. Wcześniej istotne podstawy stworzyli Karol Linneusz, który badał preferencje siedliskowe roślin, oraz Alexander von Humboldt, który opisał formacje roślinne w zależności od klimatu.

Ernst Haeckel rozumiał ekologię jako badanie stosunków roślin i zwierząt z ich środowiskiem organicznym i nieorganicznym.

W 1798 roku Thomas Malthus przedstawił teorię przeludnienia, a jego prace wpłynęły na Karola Darwina i Alfreda Russela Wallace’a, twórców teorii ewolucji drogą doboru naturalnego z 1859 roku. Później Karl Möbius wprowadził pojęcie biocenozy, a Eduard Suess – pojęcie biosfery. Z kolei Arthur Tansley w 1935 roku zdefiniował ekosystem.

W XX wieku rozwój badań przyspieszył: Alfred J. Lotka i Vito Volterra opracowali model oddziaływań międzygatunkowych, Charles Elton opisał niszę ekologiczną i piramidę ekologiczną. Robert MacArthur i George Evelyn Hutchinson prowadzili badania różnorodności gatunkowej, a Raymond Lindeman badał przepływ energii w ekosystemach. Prace Ronalda Fishera z genetyki populacji oraz modele strategii życiowych MacArthura i Erica R. Pianki z 1966 roku wsparły ekologię ewolucyjną.

Najważniejsze daty w skrócie przedstawia poniższe zestawienie:

Kim jest ekolog?

W potocznym wyobrażeniu ekolog bywa mylony z aktywistą, który blokuje inwestycje albo przywiązuje się do drzew. W rzeczywistości to przede wszystkim naukowiec, który bada strukturę i funkcjonowanie przyrody. Często ma wykształcenie biologiczne lub ekologiczne, a swoją pracą wspiera tworzenie norm ochrony środowiska.

Zadania ekologa

Do obowiązków takiego specjalisty należy analizowanie zmian w ekosystemach i opisywanie związków między organizmami a ich otoczeniem. Uczestniczy on w pracach nad odnawialnymi źródłami energii, pomaga wytyczać trasy dróg w sposób mniej szkodliwy dla zwierząt i klasyfikuje gatunki podlegające ochronie.

Bez tych badań trudno byłoby ocenić skutki działalności przemysłowej czy zaplanować rekultywację terenów zdegradowanych. Dlatego praca ekologów ma zastosowanie w gospodarce, planowaniu przestrzennym i ochronie przyrody.

Ekolog a działacz proekologiczny

Działacz proekologiczny może segregować odpady, organizować protesty albo prowadzić kampanie edukacyjne, ale nie musi mieć przygotowania naukowego. Ekolog natomiast zajmuje się badaniem i wyjaśnianiem zjawisk, a jego wnioski bywają podstawą działań społecznych. Oba typy aktywności się uzupełniają, choć nie są tożsame.

W praktyce działaniami na rzecz ochrony przyrody zajmują się również organizacje takie jak WWF, Greenpeace czy ClientEarth. W Polsce ważną postacią był Władysław Szafer, botanik i współtwórca Ligi Ochrony Przyrody.

Jak wyjaśnić dzieciom, czym jest ta nauka?

Dzieciom najłatwiej powiedzieć, że chodzi o naukę o domu, którym dla wszystkich organizmów jest Ziemia. Warto odwołać się do porządku w pokoju – tak jak sprzątamy własne otoczenie, tak samo trzeba dbać o lasy, wodę i powietrze. To prosty sposób na pokazanie, że każdy ma wpływ na przyrodę.

Można też opowiedzieć o segregowaniu odpadów, oszczędzaniu wody czy o tym, jak spalanie węgla oddziałuje na atmosferę. Dzieci rozumieją, że dym z komina nie znika, tylko wpływa na powietrze, którym oddychają ludzie i zwierzęta. Wspólne czytanie książek o przyrodzie bywa dobrym uzupełnieniem takich rozmów.

Jak ta wiedza przekłada się na codzienne życie?

Badania ekologiczne pomagają realnie ograniczać negatywny wpływ człowieka na środowisko. Dzięki nim powstają programy segregacji odpadów, recyklingu i ochrony zasobów wodnych. Wiedza o zmianach klimatycznych ułatwia zrozumienie, dlaczego konieczna jest transformacja energetyczna i ograniczenie emisji gazów cieplarnianych.

W codziennych wyborach znaczenie mają też odnawialne źródła energii, żywność z gospodarstw ekologicznych oraz ograniczanie śladu węglowego. Część firm stosuje przy tym greenwashing, czyli pozoruje działania proekologiczne. Świadomość tych mechanizmów pozwala lepiej oceniać produkty i usługi.