Položaj ekologije v znanosti

Ekologija ima v biološki znanosti povezovalno vlogo. Združuje in nadgrajuje znanja različnih področij biologije in sorodnih znanosti. Biologijo kot vedo si lahko predstavljamo kot kolač, katerega plasti so različna osnovna področja biologije (to so molekulska in razvojna biologija, genetika in ekologija), rezine pa vede, ki proučujejo posamezne skupine organizmov (rastline – botanika, živali – zoologija, mikroorganizmi – mikrobiologija). Rezine lahko nadalje razdelimo na manjše dele (npr. proučevanje živali na proučevanje ptic, rib, plazilcev, žuželk ...).

Ekologija je tesno povezana z evolucijo, saj z evolucijo nastaja raznolikost življenja, ekološki procesi pa omogočajo delovanje mehanizmov evolucije v času. Tesno prepletanje ekoloških procesov in evolucije se kaže v procesu naravnega izbora. Ekologija se od drugih področij biologije razlikuje glede na ravni organiziranosti sistemov, ki so predmet njenega proučevanja. Ravni bioloških sistemov so različne, od krajine in ekosistema do populacij, organizmov, organov in celice. Sistemi nižje ravni so med seboj dejavno povezani v sistemu višje ravni, kot so na primer celice v organizmu, organizmi v ekosistemu in ekosistemi v ekosferi. Predmet proučevanja ekologov so večji sistemi; to so vrste, populacije, ekosistemi ter njihova umeščenost v krajini. Krajina združuje med seboj na določenem območju povezane ekosisteme, vključno z elementi, ki jih je naredil človek.

Ekološko znanje je izhodišče za trajnostno in preudarno gospodarjenje z ekosistemi in naravnimi viri ter za varovanje okolja in ohranjanje narave. Spremembe, ki potekajo na našem planetu, kot so rast prebivalstva, zmanjševanje biotske pestrosti ter spreminjanje in uničevanje habitatov, so zahtevale razvoj novih področij raziskav. Ta poleg ekologije vključujejo še ekonomijo, sociologijo, antropologijo, filozofijo, kemijo in še nekatere uporabne (aplikativne) znanosti. Tako so se razvili krajinska ekologija, gospodarjenje z ekosistemi, ohranitvena (varstvena) biologija, varstvo okolja in narave.

Varstvo okolja se ukvarja s težavami obremenjevanja in kakovosti življenjskega okolja človeka, medtem ko se varstvo narave ukvarja s težavo upadanja in ohranjanja biotske pestrosti, od katere je odvisen dolgoročni obstoj človeške vrste na Zemlji. Ker sta kakovost življenjskega okolja človeka in kakovost naravnih sistemov tesno povezana, učinkovito varstvo okolja pomeni tudi varovanje narave. Hkrati z učinkovitim varovanjem narave izboljšamo kakovost okolja.

Izsledki ekološke znanosti so prinesli tudi nova spoznanja za načrtovanje dejavnosti v gozdarstvu in kmetijstvu ter prinašajo pomembna izhodišča za biotehnologijo.

Biom je območje Zemlje z značilnimi klimatskimi in talnimi razmerami, kjer so se razvile značilne življenjske združbe, kot so tropski deževni gozd, savana, puščava, listopadni gozd, borealni gozd (tajga) in tundra. Največji biološki sistem je planet Zemlja s celotno biosfero, tj. ekosfera. Ekosfera vključuje vsa živa bitja na Zemlji, njihova medsebojna razmerja in njihovo povezavo s pedosfero, litosfero, hidrosfero in atmosfero. Pedosfera je najbolj zunanja plast Zemlje in jo tvorijo tla, ki v nemotenih razmerah nenehno nastaja. Litosfera je trdna lupina planeta ter vključuje zemeljsko skorjo in zgornji del plašča. Hidrosfera vključuje vso vodo, ki jo najdemo pod in nad površino planeta ter na njem. Atmosfera ali ozračje pa je plinasta plast, ki obdaja Zemljo in obstaja zaradi Zemljine gravitacije. 

Zakaj smo ljudje razvili koncept sistema?

Sistem je abstrakcija dejanskega sveta. Ljudje smo razvili koncept sistema, da bi lažje razumeli dogajanje okoli sebe. Tako na primer govorimo o pravnem, izobraževalnem, družbenem in zdravstvenem sistemu. Deli sistema so med seboj usklajeni in povezani tako z vidika zgradbe kot tudi delovanja. Za delovanje sistema je potrebna gonilna sila ali vir energije. Sistemi so lahko popolnoma ločeni od širšega okolja (izolirani), zaprti ali odprti. Ločenost pomeni, da ni izmenjave ne snovi ne energije z okoljem. Tak sistem je na primer toplotno izolirana posoda. Za zaprt sistem je značilna izmenjava energije. Primer zaprtega sistema je osvetljen akvarij, v katerega ne posegamo. Ne nazadnje je zaprt sistem tudi Zemlja, saj je snovna izmenjava z vesoljem neznatna. V odprtih sistemih poteka tako snovna kot energijska izmenjava. Primer odprtih sistemov so biološki sistemi. Biološke sisteme poganja energija sonca ali energija, shranjena v kemijskih vezeh. Vsaka sprememba v količini dostopne energije se odraža v delovanju sistema.