Термін «екологія» (від грец. oikos – житло, оселя і logos – наука, вчення) запровадив німецький природодослідник і філософ Ернст Геккель 1866 року в праці «Загальна морфологія організмів» для позначення біологічної науки, що вивчає взаємозв’язки організмів з навколишнім середовищем.

Екологія – наука, що вивчає взаємозв’язки організмів та їх угруповань між собою та з навколишнім середовищем, структуру та функціонування надорганізмових систем

Ернст Геккель

Німецький природодослідник

Екологічні чинники

Екологічні фактори — це умови середовища існування, які впливають на життєдіяльність організмів. Організми постійно перебувають під впливом різноманітних екологічних чинників, які за своєю природою можуть бути абіотичними, біотичними й антропогенними.

Трофічний рівень – сукупність організмів з однаковим типом живлення. Перший рівень складають автотрофні організми або продуценти, переважна частина яких є фотосинтезувальними рослинами. На другому рівні знаходяться рослиноїдні тварини та інші організми, що живляться продуцентами, – це консументи І порядку. Хижаки і паразити формують рівень консументів ІІ та вищих порядків. Окремо виділяють сапротрофні організми, або редуценти, що розкладають речовину мертвих організмів (рис. 137).

У будь-якій екосистемі різні трофічні ланцюги не існують окремо один від одного, а тісно пов’язані між собою завдяки тому, що представники того          самого виду можуть бути ланками різних трофічних ланцюгів. Переплітаючись, вони формують трофічну сітку (рис. 138). Її існування забезпечує стійкість екосистеми: у разі зміни чисельності популяцій певних видів кормові об’єкти легко замінюються.

Фабричні зв’язки. Це зв’язки, за яких особини одного виду використовують для своїх споруд (гнізд, схованок) продукти виділення, рештки або навіть організми іншого виду. Наприклад, птахи будують гнізда із сухих гілок, трави, пір’я інших птахів, шерсті тварин. Бобри беруть гілки дерев для будівництва своїх хаток (рис. 141). Личинки волохокрильців для створення своїх осель використовують уламки або навіть цілі мушлі з живими молюсками дрібних видів

Сукцесією (від лат. succesio – послідовність, успадкування) називають послідовні зміни угруповань організмів, які з часом призводять до перетворення екосистеми.

Типи сукцесій

Первинні сукцесії – це поява й розвиток рослинних угруповань у місцях, де рослинності раніше не було або вона на певний час зникала. Прикладом може слугувати оселення лишайників на скельних породах або на схилах вулканів, якими текла лава й знищувала все живе, на глинах після відступу льодовика або проходження селю.

Вторинні сукцесії – це відновлення природної рослинності після певних порушень. Прикладом може бути відновлення лісів після пожеж.

Біогеохімічний цикл (колообіг речовин) – система незамкнених і незворотних колообігів хімічних речовин у неорганічній природі через організми в органічну природу.

Колообіг речовин – це обмін речовинами між абіотичною та біотичною частинами екосистеми. У біосфері постійно триває колообіг води (рис. 155), Карбону, Оксигену, Нітрогену й інших хімічних елементів, що входять до складу організмів.

Під час фотосинтезу рослини засвоюють Карбон, що надходить до листків з повітря в складі вуглекислого газу, утворюючи вуглеводи. За таких умов відбувається перетворення сонячної енергії в хімічну. Як ви вже знаєте, у цьому полягає космічна роль зелених рослин. Під час дихання рослин частина вуглеводів окиснюється, і вуглекислий газ виділяється в повітря. Більша частина вуглеводів накопичується в рослинах. Крім того, у рослинах утворюються білки, ліпіди та інші органічні речовини.

Біогеохімічний цикл Оксигену.

Кисень атмосфери має біогенне походження. Він постійно надходить в атмосферу завдяки фотосинтезу. Кисень під час дихання використовують аеробні організми. Одним з кінцевих продуктів окиснення є вуглекислий газ. У сполуці з Карбоном Оксиген повертається в навколишнє середовище, щоб знову потрапити до фотосинтезувальних організмів. Оскільки вивільнення енергії з органічних і неорганічних сполук супроводжується розщепленням їх у процесі окиснення, то колообіг Оксигену забезпечує колообіг усіх біогенних елементів.

Унаслідок колообігу речовин у біосфері відбувається безперервна міграція елементів.

Організми беруть участь в утворенні осадових порід, ґрунтоутворенні, підтриманні сталості газового складу атмосфери. Осадові породи виникають на дні водойм унаслідок нашарування різних нерозчинних речовин, значна частина яких має біогенне походження. З решток організмів, які впродовж життя накопичують у своїх скелетах, мушлях, панцирах карбонати, фосфати, силіцій(IV) оксид, утворюються осадові породи (крейда, кремнезем, радіолярити, діатоміти, вапняк).

Дивергентний характер еволюційних змін згадував у своїй праці «Походження видів шляхом природного добору, або Збереження сприятливих порід у боротьбі за життя» Ч. Р. Дарвін: «Природний добір веде також до розходження ознак, бо чим більше органічні істоти різняться будовою, внутрішнім складом і звичками, тим більше їх число може проіснувати на даній площі…» Як приклад він описав 13 видів в’юрків, які мешкали на Галапагоських островах. Усі в’юрки походять від спільного предка, який потрапив туди з материкової частини Південної

Америки. Їжі, що її вживали птахи вихідної групи, на островах було замало. Переваг у боротьбі за існування набували ті птахи, у яких будова дзьоба була зміненою, що давало їм змогу вживати іншу їжу (поміркуйте, яка це форма боротьби за існування) (рис. 23).

Адаптивна радіація – утворення різноманітних форм організмів у межа х виду або групи споріднених видів, що є результатом пристосування до різних умов середовища існування.