Головна ⇒ 📌Довідник з біології ⇒ Предмет і методи екології

Предмет і методи екології

МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ

Розділ 3

БІОГЕОЦЕНОТИЧНИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ ТА МІСЦЕ ЛЮДИНИ В НЬОМУ

Ефективне вирішення багатьох проблем людства, у тому числі енергозабезпечення, харчування, охорони здоров’я і охорони природи – стали надзвичайно актуальними саме в епоху розквіту техногенного суспільства. У свідомості сучасних людей формується глибоке переконання в необхідності якомога ефективніше зберігати природні умови середовища. Медицина особливу увагу приділяє ресурсам лікарських рослин, тварин і грибів, неушкодженому

станові водойм та природних ландшафтів, що сприяють як тілесному, так і духовному оздоровленню людини. Певне місце в природі займають і збудники захворювань людини, навколишнє середовище може бути джерелом мутацій, отруєнь та інших негатйвдах. змін у стані здоров’я. Лікарі повинні мати чітке уявлення про те, що причиною захворювань людини можуть бути не тільки збудники інфекційних чи інвазійних хвороб, а й пов’язане з кругообігом речовин накопичення деяких хімічних елементів і сполук у живих організмах. Тривала повільна дія; окремих чинників середовища, до яких людина не адаптована, може спричинити у неї патологічний

стан.

3.1. Основи загальної екології та екології людини

Екологія вивчає зв’язки організмів між собою та з навколишнім середовищем. У сучасному суспільстві поступово формується свідоме ставлення до навколишнього середовища, тому навіть слово “екологія” набуло ознак загальновживаного всіма верствами населення. Із впливом певних чинників навколишнього середовища у свідомості багатьох людей асоціюються такі негативні явища, як збільшення захворюваності багатьма хронічними хворобами, скорочення тривалості життя, зниження якості жиггя тощо. Тому майбутні лікарі повинні чітко знати структуру, методичну оснащеність і прогностичні можливості сучасної екології, щоб мати змогу коректно аналізувати дані лабораторних обстежень пацієнтів, пов’язувати результати обстежень з умовами середовища, в яких перебуває людина, умовами і режимом її харчування, особливостями її побуту, звичок, професійної діяльності тощо. Лише узагальнивши таку інформацію, лікар зможе зробити правильні висновки щодо методів лікування, застосування тих чи інших природних джерел оздоровлення і тривалості їх терапевтичного впливу.

Порушення екологічної рівноваги може спричинити екологічну небезпеку, екологічну кризу та екологічну катастрофу. Перед людством постали екологічні проблеми: забруднення природного середовища відходами промислового та сільськогосподарського виробництва; потепління клімату; забруднення атмосфери кислотними опадами; запустелювання великих територій; зниження біологічного різноманіття, втрата цілих екосистем (Ю. А. Злобін, Н. В. Кочубей, 2003). Крім зазначених проблем, в екології людини виникають питання заповнення екологічних ніш небажаними організмами (паразити, шкідники, збудники нових захворювань людини – наприклад, вірус пташиного грипу, пріони тощо); перенаселення Землі, демографічні катаклізми; погіршення середовища у міській і сільській місцевостях.

Важливим напрямком екологічних спостережень є вивчення адаптації людини в умовах інтенсивних техногенних змін, встановлення гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин в атмосфері тощо.

Початок XXI століття – це усвідомлення того, що природа має абсолютну цінність, без неї неможливе існування людства. Настала епоха науки екології-розробки стратегії і тактики поведінки людства. Людство є частиною природи, і його існування залежить від функціонування природних систем. Закони екології лежать в основі соціального буття. Порушення екологічної рівноваги зумовило появу невідомих раніше хвороб: генетичних, токсикологічних, алергічних тощо. Тому від вирішення соціально-екологічних проблем залежить якість і життя людини, взаємодія людини і середовища, використання природних і лікувальних ресурсів курортно – рекреаційних регіонів. Вивчення біологічних і екологічних законів життя природи – запорука прогнозування змін в екосистемах, збереження рівноваги в популяціях, природних і антропогенізованих екосистемах.

3.1.1. Предмет і методи екології

Німецький вчений Е. Геккель у 1870 р. в своїй праці “Загальна морфологія організмів” визначив екологію як “науку, що вивчає взаємовідносини тварин з органічною та неорганічною природою”. Тривалий час цей термін вживався виключно у вузькому розумінні, і лише у 1895 р. датський ботанік Е. Вармінг застосував його до представників рослинного світу. Тільки у XX ст. ця наука сформувалась як самостійна біологічна дисципліна зі своїми методами і предметом вивчення.

Об’єктами досліджень в екології можуть бути окремі організми, популяції, угруповання, екосистеми та вся біота нашої планети. З огляду на це в екології виділяють три рівні вивчення: 1) популяційно-видовий; 2) екосистемний; 3) еволюційно-історичний.

Популяційно-видовий рівень передбачає вивчення індивідуальних реакцій окремих організмів, популяцій або виду в цілому на дію чинників навколишнього середовища. Такий шлях досліджень називають також аутекологією. Особливої актуальності для медицини серед аутекологічних досліджень набуло вивчення адаптивних можливостей людського організму, що перебуває в умовах постійної зміни параметрів навколишнього середовища. Сучасна людина стала більш мобільною, впродовж життя їй доводиться контактувати з багатьма потенційними джерелами захворювань. Звичайно, це певною мірою збільшує ризик зараження інфекційною, інвазійною чи іншої етіології хворобою. Тому лікар має враховувати якомога більшу кількість контактів при встановленні джерела захворювання. Особливе місце в цій сфері екологічних досліджень посідають продукти харчування і лікувальні препарати природного походження.

Екосистемний рівень досліджень передбачає вивчення процесів, спричинених взаємним впливом організмів чи популяцій різних видів. На цьому рівні виконуються надзвичайно складні й трудомісткі дослідження, спрямовані на з’ясування закономірностей, які визначають існування в просторі та часі зв’язків між різними видами автотрофів і гетеротрофів. Екосистемним слід вважати вивчення симбіотичних властивостей організмів, адже будь-яка форма симбіозу є насамперед результатом сумарного впливу на об’єкт дослідження чинників неживої природи та живих організмів. Цей напрямок досліджень називають також синекологією. Медичний аспект на цьому рівні досліджень полягає в тому, щоб з’ясувати особливості взаємодії між організмом людини і збудниками хвороб. Відомий факт, що хвороботворні мікроорганізми досить швидко пристосовуються до дії більшості антибіотиків. Тому актуальною є проблема пошуку засобів пригнічення їхньої життєдіяльності, виходячи з полівекторного аналізу залежності мікроорганізмів від різних параметрів внутрішнього середовища людини.

Еволюційно-історичний рівень досліджень передбачає встановлення стратегічних можливостей розвитку (зміни) об’єктів досліджень під впливом глобальних (історичного масштабу) коливань параметрів навколишнього середовища, таких як вікові коливання погодних умов, зміни грунтів або рельєфу тощо.

В сучасній екології застосовують надзвичайно багатий арсенал методів досліджень. їх можна згрупувати у такі три категорії: 1) емпіричні методи; 2) експериментальні методи; 3) методи моделювання.

До емпіричних методів належать численні способи реєстрації прямих спостережень, вимірювання за допомогою будь-яких технічних засобів. Наприклад, масив даних, отриманих лікарем у ході обстеження певного контингенту населення, складає емпіричну основу наступних досліджень, зокрема, екологічного спрямування. Не завжди вистачає лише спостережень для проведення зваженого аналізу даних, тому часто використовують експерименти.

Експерименти здійснюються на основі теорій, які вимагають інтерпретації результатів досліджень. До експериментальних належать методи, що передбачають контроль та керування умовами, в яких перебуває об’єкт дослідження. Основним у виконанні експериментів є перевірка гіпотез, припущень, котрі мають принципове практичне значення. Найпростішими експериментами є якісні, що передбачають перевірку існування передбачуваного явища. Так, наприклад, якісними є експерименти з перевірки дієвості певних методів боротьби з переносниками збудників інвазійних захворювань. Такого роду експерименти знаходяться на стику екології та медицини.

До методів моделювання в екології належать: предметне моделювання, при якому модель певним чином відтворює параметри оригіналів (фітотрон), і знаково-математичне моделювання, при якому об’єкт відтворюється віртуально (комп’ютерне моделювання) або у вигляді графіків, гістограм, схем тощо. Наприклад, багато досліджень присвячено проблемам прогнозування змін у співвідношеннях між популяціями різних видів у екосистемі. Найпростіша модель Лотки-Вольтерра описує взаємо – обумовлені коливання чисельності хижаків і їх жертв.

З метою передбачення змін в природних екосистемах, зумовлених природними процесами або діяльністю людини, здійснюють екологічне прогнозування. Виділяють наступні рівні прогнозування:

1) локальне (поширюється на невелику територію);

2) національне (поширюється на окрему державу);

3) регіональне (поширюється на кілька країн, материк, океан тощо);

4) глобальне.

Екологічний прогноз передбачає можливі зміни в екосистемах, основуючись на об’єктивних наукових даних про закономірності функціонування живих систем та їхні реакції на вплив певних чинників.