Жаратылыстану-математика

Дәрістің мақсаты: Экология пәнінің даму тарихы, бөлімдері және зерттеу әдістері туралы жалпы түсінік беру.

Экологиялық зерттеу обьектісіне биологиялық макрожүйелер (популяция, биоценоз, экожүйе) және олардың кеңістіктегі динамикалық өзгерістері жатады.

Экология ғылымының мақсаты – биосфера шегінде әлемдік жағдайларды бақылай отырып, ондағы тіршіліктің тұрақтылығын сақтау, адам–қоғам–биосфера арасындағы қарым-қатынастарды үйлестіре отырып, табиғат ресурстарын тиімді пайдалануды нооэкологиялық тұрғыдан негіздеу.

Экология ғылымының негізгі міндеті - популяция, биоценоз және экожүйені динамикалық зерттеу, экологиялық үрдістердің заңдылықтарын ашу, индустриализация және урбанизация жағдайындағы ғаламшар проблемаларын зерттеу.

Жаратылыс туралы көптеген мәліметтер антика дәуірінің ғалымдары Гераклитттің, Гипократтың, Аристотельдің еңбектерінде келтіріледі. Мысалы, Аристотель «Жануарлар тарихы» деп аталатын еңбегінде өзі білетін 500-ден астам жануарларды зерттеп, мінез-құлығына талдау жасайды. Ғылымды дамытудың алғашқы алғы шарттары – нақты материалдар жинау мен оны жүйелеудің тұңғыш тәжірибесі осылай жүзеге асады.

Аристотель шәкірті Т.Эрезийский қазіргі Жерорта теңізінің жағалауындағы өсімдіктерге топырақтың және ауа райының әсерін баяндады. Т.Эрезийскийдің еңбектерінде әртүрлі ағаштардың, бұталар мен жартылай бұталардың қандай топырақта жақсы өсетіні туралы алғашқы деректер келтірілді.

Орта ғасырларда табиғатты зерттеуге деген ұмтылыс бәсеңдеп қалды, себебі, бұл кезде діни схолостиканың кең өріс алуына байланысты құдайға қарсы шықққандарды «әулие отына» өртеп отырды. (Джордано Бруно «гелиоцентризм»).

Қайта өрлеу дәуірінің келуімен қалыптасқан жағдай өзгерді. Бұл өзгеріс Альберт Великий еңбектерімен байланысты. Ол «Алхимия жөніндегі», «Металдар мен минералдар жөніндегі» деген шығармаларда жердің климаты, оның географиялық орны мен теңіз деңгейінен биіктігіне, күн сәулесінің түсу бұрышына, топырақтың қызу дәрежесіне байланысын атап айтқан.

Атақты итальян мүсіншісі Леонардо Да Винчи өсімдіктер морфологиясын зерттей отырып, олардың өсуі мен функциясына жарықтың, ауаның, су және минералды заттардың әсер ететінін байқаған.

XV ғ. аяғы мен XVI ғ. басы Ұлы географиялық ашылулар дәуірі деп аталады. 1492 ж. итальян теңіз жүзушісі Христофор Колумб Американы ашты. 1498 ж. португалдық Васко до Гамма Африканы айналып, теңіз жолымен Индияға жетті. Ал 1519-1521 жж. Фернан Магеллан бастаған испандықтар тұңғыш рет жер шарын айналып шықты. Бұл саяхаттар жер туралы білімнің кеңеюіне септігін тигізді.

XVІІІ ғ. соңы мен XІX ғ. басында қоршаған ортаны зерттеушілер саны арта түсті. 1807 ж. Гумболдь Орталық және Оңтүстік Америкада жүргізген көптеген зерттеулері негізінде «Өсімдіктер географиясы туралы ойлар» еңбегін жарыққа шығарды. Онда ғалым өсімдіктердің өсуі мен өркен жаюы ауа-райы жағдайына, температураға байланысты екенін ашып көрсетті.

Бертін келе бұл ойлар орыс ғалымы К.Ф.Рульенің, Н.А.Северцевтің, А.Н.Бекетовтың еңбектерінде тереңдетіле түсті. Экологиялық ғылымның одан әрі дамуына Ч.Дарвин, В.В.Докучаев, В.И.Вернадский, В.Н.Сукачев, Н.Ф.Реймерстің үлесі жоғары болды.
3. Экология ғылымының даму кезеңдері:

І кезеңде (1707–1924 жж.) экология ғылымының алғышарттары қалыптасты;

ІІ кезеңде (1924–1980 жж.) экология ғылымы дара ғылым деңгейіне көтеріліп, өзінің зерттеу салаларын, мақсат-міндеттерін жетілдіре түсті;

ІІІ кезеңде (1980–2000 жж.) экология әлеуметтік, саяси-экономикалық, нарықтық жағдайлар мен мәселелерді зерттейтін деңгейіне жетті.

Экологияның дербес ғылым болып қалыптасуы 19 ғ. 2-ші жартысына сәйкес келеді.

«Экология» гректің oicos - үй және logos – ғылым сөзінен шыққан, яғни дәлме-дәл мағынасы экология – «өз үйіңдегі ағзалар» туралы ғылым.

«Экономика» сөзі де (гректің oiconomike) oicos түбірінен шыққан, яғни үй шаруасын жүргізу. Бұл екі пән өте тығыз байланысты, бірақ соңғы кезде бұл көзқарас мағынасын жойған.
4. Экологияның зерттеу әдістері:

1. 
   Негізгі теоретикалық әдістерге сипаттама, жүйелік анализ, моделдеу жатады.
   
2. 
   Негізгі эмпирикалық әдістерге бақылау, салыстырмалы талдау, эксперимент (лабораториялық, далалық) және мониторинг жатады.
   

Сипаттау әдісі өсімдіктер бірлестігін зерттеген кезде қолданылады.

Экспериментальды әдіс жасанды ортада ағзаға әртүрлі факторлардың әсерін анықтайды. Мысалы: түрді басқа ортаға көшіру.

Қазіргі заманда экологияда математикалық әдістер, ақпарат теориясы мен кибернетика әдістері қолданылады. Кең қолданылатын ЭВМ көмегімен іске асырылатын модельдеу әдісі. Бұл әдісте жүйенің шын оригиналымен қатар, оның жасанды моделі зерттеледі.

Мониторинг ұғымы 20 ж. пайда болды, ғылымға 70 ж. енгізілді. Мониторинг – қоршаған орта жағдайларына бақылау жасау, ол 3 іс-әрекет жиынтығынан тұрады:

1. 
   Бақылау - қоршаған орта жағдайларына систематикалық бақылау;
   
2. 
   Болжау - табиғат және антропогендік факторлар әсерінен қоршаған ортаның өзгеру күйін болжау;
   
3. 
   Басқару – қоршаған орта жағдайларын реттеу іс-шаралары.
   

1.Экология ғылымы нені зерттейді?

2.Экология ғылымың мақсаты мен міндеттері.

3.Экология ғылымының даму тарихының кезеңдері.

4.Экологияның зерттеу әдістерінің түрлері.

5.Мониторинг ұғымы.