Етапи становлення та розвитку екології — історичний процес формування, накопичення та систематизації наукових знань про взаємозв'язки живих організмів між собою та з навколишнім середовищем. Розвиток екології як самостійної науки пройшов тривалий шлях від емпіричних спостережень первісної людини до формування сучасної глобальної міждисциплінарної науки.
У науковій періодизації традиційно виділяють кілька ключових етапів розвитку екологічних знань.
Перший етап Відображає примітивні знання, що накопичувалися людьми, зокрема первісними, в процесі тісного спілкування з природою та ведення натурального господарства. Розпочався за багато століть до нової ери і завершився в перші століття до нової ери.
Про те, що різні види тварин пов'язані з певними умовами, що їх чисельність залежить від урожаю насіння і плодів, якими вони харчуються, напевно знали древні мисливці вже 100—150 тис. років тому. Про залежність рослин від зовнішніх умов добре знали і перші землероби за багато століть до нової ери (10-15 тис. років тому). Сівозміну сільськогосподарських культур застосовували в Єгипті, Китаї та Індії 5 тисячоліть тому. Складна і екологічно вивірена система землеробства була в індіанців майя в стародавній Америці. Елементи екології відображені в епічних творах і легендах: в давньоіндійському епосі «Магабгарата» (VI—II ст. до н. е.; відомості про звички та спосіб життя 50 тварин), в рукописних книгах Китаю й Вавилону (терміни посіву та збору диких і культурних рослин, способи обробки землі, види птахів і звірів).
Другий етап
Накопичення фактичного матеріалу, але вже античними вченими, середньовічний застій. Період: I—III століття до н. е. — XIV століття н. е.
Стародавня Греція Геракліт — 530—470 років до н. е., Гіппократ — 460—370 років до н. е. Арістотель (384—322 років до н. е.) створив Ліцей (школу) і при ньому сад. В книзі «Історії тварин» він описав понад 500 видів тварин, класифікуючи їх за способом життя.
Його учень, друг і наступник Теофраст (Парацельс, він же Тіртей, 287—372) описав 500 видів рослин. Найголовнішими роботами різнобічного вченого (його праці: «Про каміння», «Про вогонь», «Про смаки», «Про втому», «Про прикмети погоди», «Характери», «Підручник риторики» та ін.) і філософа стали «Дослідження про ботаніку» в 9 книгах: 1 — про частини і морфологію рослин, 2 — догляд за садовими деревами, 3 — опис лісових дерев, 4 — опис заморських рослин та їх хвороб, 5 — про ліс та його користь, 6 — про чагарники і квіти, 7 — про городні рослини і догляд за ними, 8 — про злаки, бобові і про рільництво, 9 — про лікарські трави. Теофраст зробив ботаніку самостійною наукою, відокремивши її від зоології. Тому його і називають батьком ботаніки.
Давньогрецькі філософи багато в чому ототожнювали рослини і тварин, вважали, що рослини можуть радіти і засмучуватися, органи тварин ототожнювали з органами рослин: коріння — рот і голова, стебла — ноги й живіт, і т. д. Мріяли виростити в колбі живу істоту (гомункулус).
Але Теофраст був не тільки батьком ботаніки. Велику увагу в своїх працях він приділяв впливу зовнішнього середовища на живі організми, і саме він вперше розділив покритонасінні рослини на життєві форми: дерева, чагарники, напівчагарники і трави, з урахуванням залежності від ґрунту і клімату. Помер він у віці 83 років, маючи ясний розум і пам'ять. Його останні слова: «Ми вмираємо тоді, коли починаємо жити!».
Стародавній Рим Пліній Старший (23-79 років н. е.) у своїй багатотомній праці «Філософії природи» багато явищ природи розглядав зі справді екологічних позицій. Стародавні вчені замислювалися про те, про що замислюємося і ми з вами.
У середні віки в Європі стався відкат людської думки далеко назад, церква на кілька століть стала гальмом розвитку всіх природних наук. Зв'язок будови організмів з середовищем цілком приписувалася волі бога. Наукові відомості містяться в одиничних роботах (багатотомний твір Вінсента із Бове (XIII століття) «Зерцало великое» (Speculum majus), «Повчання Володимира Мономаха» (XI), «Про повчання і подібність речей» домініканського монаха Іоанна Сієнського (XIV)) і мають прикладний характер; полягають в описі цілющих трав, культивованих рослин і тварин. Відомі вчені цього періоду: Разес (850—923), Авіценна (980—1037). Але вже в пізнє середньовіччя стали з'явилися нові віяння в науці — Зачатки екології. Альберт Великий (Альберт фон Больштедт, ~ 1193—1280 рр.) в працях про рослини надає великого значення умовам зростання, зокрема світловому фактору — «сонячному теплу», розглядає причини «зимового сну». З'явилася інформація про далекі країни (Марко Поло (XIII століття), Афанасій Нікітін (XV століття) і його відоме «Ходіння за три моря»)
Екологічні та природоохоронні ідеї Стародавньої Індії
Перехід від полювання та збиральництва до землеробства і скотарства відбувся близько VII тисячоліття до н.е. Тут почали вирощувати пшеницю (територія сучасної провінції Белуджистан), одомашнили кіз, овець та велику рогату худобу. У середині V століття сформувалася цивілізація долини Інду (Хараппська цивілізація), яка за своїм технологічним розвитком не відставала від Месопотамії.Хом’як І.В. Історія екології: Навчальний посібник: Житомир: Видавництво ЖДУ імені Івана Франка, 2023. https://eprints.zu.edu.ua/37218/1/%D0%86%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%96%D1%8F%20%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%96%D1%97.pdf с.34-35
Третій етап Продовження збору і перші спроби систематизації колосального фактичного матеріалу, накопиченого з початком великих географічних відкриттів і колонізацією нових країн — в епоху Відродження.
Період з XIV по XVIII століття
Опис і систематизація колосального фактичного матеріалу після середньовічного застою — почався з великими географічними відкриттями XIV і XVI століть і колонізацією нових країн — з епохою Відродження.
Нова географічна та біологічна інформація, отримана в експедиціях, змусила переосмислити багато релігійних догматів. Вона не вміщувалася в тій системі світу, яку проповідувала християнська релігія. Мандрівники з далеких країн привозили невідомих тварин і насіння невідомих рослин. Щоб розібратися у всьому різноманітті форм живих істот, необхідно було створити таксономічну систему і, таким чином, осмислити це розмаїття. І таке осмислення відбулося. У першій половині XVIII століття Карл Лінней створив таксономічну систему тварин і рослин, якою ботаніки користуються і понині.
Заслуги цього вченого перед світом настільки великі, що на їх перерахування не вистачить і цілої лекції. Його вважають реформатором ботаніки. Крім бінарної номенклатури він розробив термінологію, ввівши в систематику понад 1000 термінів для різних органів рослин та їх частин. Лінней багато подорожував по різних країнах, сам відкрив і описав понад 1500 видів. Головна праця К. Ліннея — «Види рослин» вийшла в світ в 1753 р., в ній наведено всі відомі йому рослини; описи короткі й точні. Ботанічний «хаос» був приведений в систему! І саме з цього часу ведеться відлік при встановленні першості в назвах окремих видів. В основу даної роботи Лінней поклав свої дані і всі доступні йому гербарні зразки та публікації інших авторів. Крім флори, він прекрасно знав фауну («Фауна Швеції» 1746 р.), ґрунти, мінерали, людські раси, хвороби (Лінней був першокласним лікарем), відкрив цілющі й отруйні властивості багатьох рослин.
Сучасники знали його і як дотепну, веселу людину. Так, на честь 3 братів Коммелінов, двоє з яких були відомими ботаніками, а третій — нічим не примітний чоловік, він назвав рід Коммеліна, у квіток якої 3 тичинки: дві довгі і одна коротка. Ім'я Ліннея носять понад 20 товариств, два міста і гора в США, острова поблизу Гренландії, вулиці і площі в європейських містах та ін. географічні об'єкти. На честь К. Ліннея названий рід — Ліннея з єдиним видом — "Л. північна ".
Вже перші систематики: А. Цезальпін (1509—1603), Д. Рей (1623—1705), Ж. Турнефор (1656—1708), відзначали залежність рослин від умов середовища і місць зростання. Жорж Леклерк Бюффон (1707—1788) в «Природній історії» (не проводячи дослідів!) писав про вплив клімату на тваринні організми, Жан Батист Ламарк (1744—1829) відкрив еволюцію життя. Ламарк був послідовником К. Ліннея і склав класифікацію тварин («Філософія зоології»), що відображає походження — еволюцію, тварин, вибравши як ознаки внутрішню будову (відділив безхребетних від хребетних) і будову нервової системи (бездушні — інфузорії і поліпи, які відчувають — всі інші безхребетні, і розумні — хребетні). У його класифікації інфузорії зайняли найнижче місце (Лінней же не знав, куди їх помістити). Ламарк вважається попередником Ч. Дарвіна — звертаючи увагу на роль зовнішніх умов у формуванні будови тварин (жираф — довга шия, щоб діставати листя дерев, качка — перетинки, щоб плавати, кріт — передні лапи-лопати, щоб рити, а очі атрофувалися — не потрібні) і рослин, він відкрив еволюцію життя. Альфонс де Кандоль (1806—1895) в «Ботанічній географії» описував вплив абіотичних факторів на рослинні організми.
Відомий англійський хімік Р. Бойль (1627—1691) поставив перший екологічний експеримент з впливу низького атмосферного тиску на розвиток тварин, а Ф. Реді експериментально довів, що самозародження складних тварин неможливе. Антоні ван Левенгук, який винайшов мікроскоп, був першим у вивченні трофічних ланцюгів і регуляції чисельності організмів.
Таким чином, до кінця XVIII ст., у міру все більшого накопичення екологічних знань, у натуралістів почав складатися особливий підхід до вивчення явищ природи, який враховує залежність зміни організмів від навколишніх умов. Але екологічних ідей як таких ще немає. Є тільки їх передумова.
Четвертий етап
Період: кінець XVIII — початок XIX століття.
Цей етап пов'язаний з великими ботаніко-географічними дослідженнями, що сприяли подальшому розвитку екологічного мислення. На початку XIX ст. виділяються в самостійні галузі екологія рослин і екологія тварин. Вчені цього часу аналізували закономірності організмів і середовища, взаємовідносини між організмами, призвичаюваність і пристосованність. Величезну роль у розвитку екологічних ідей зіграв німецький вчений О. Гумбольдт (1769—1859), що заклав основи біогеографії. У книзі «Ідеї географії рослин» (1807) він ввів ряд наукових понять, які використовуються екологами і сьогодні (екобіоморфа рослин, асоціація видів, формація рослинності та ін.).
З'явилися роботи, в яких автори розуміють місце існування, як сукупність діючих екологічних факторів. У 1832 р. О. Декандоль обґрунтував необхідність виділення нової галузі наук «Епірреалогії». Він писав: "… Рослини не вибирають умови середовища, вони їх витримують або вмирають. Кожен вид, що живе в певній місцевості, за певних умов представляє як би фізіологічний досвід, демонструє нам спосіб впливу теплоти, світла, вологості і настільки різноманітні модифікації цих факторів … ".
П'ятий етап Становлення еволюційної екології, поглиблення екологічних досліджень, початок вивчення взаємозв'язків. Період: з початку XIX століття до другої половини (1866 р.) XIX століття.
Професор Московського університету Карл Францович Рульє (1814—1858) чітко сформулював думку про те, що розвиток органічного світу зумовлений впливом мінливого зовнішнього середовища: "… Жодна органічна істота не живе сама по собі, кожна викликається до життя і живе лише доти, доки знаходиться у взаємодії з відносно зовнішнім для нього світом. Це закон спілкування або подвійності життєвих начал, що показує, що кожна істота отримує можливість до життя частково від себе, а почасти з зовнішності … ". Вважається, що К. Ф. Рульє в своїх працях (160 робіт) заклав основи екології тварин, поставив проблеми адаптації, міграції, мінливості, ввів поняття «стація». Його ідеї розвинув учень М. О. Сєвєрцев (1827—1885), який опублікував в 1855 р. роботу «Періодичні явища в житті звірів, птахів і плазунів Воронезької губернії».
Найважливішою віхою у розвитку екологічних уявлень про природу став вихід в світ знаменитої книги Ч. Дарвіна (1809—1882) про походження видів шляхом природного добору, жорсткої конкуренції.