Prof. dr hab. Kazimierz A. DOBROWOLSKI

Wydział Biologii

Uniwersytetu Warszawskiego

POLSKIE NAUKI EKOLOGICZNE WOBEC WYZWAŃ GLOBALNYCH I ZADAŃ PRAKTYCZNYCH W KRAJU

Sądzę, że trudno byłoby znaleźć drugie słowo, które w ostatnich latach zrobiło tak oszałamiającą karierę jak ekologia. Termin ten stał się niesłychanie pojemny, popularny i powszechnie używany, a wielokrotnie nadużywany. Istnieją ekologiczne lub proekologiczne ruchy społeczne, mówi się o ekolo­gicznej produkcji, ekologicznym budownictwie, inżynierii ekologicznej, ekologicznej żywności, ekologicznych opakowaniach. Ostatnio kupiłem eko­logiczny papier toaletowy, a w jednej z gazet ukazało się ogłoszenie matry­monialne, w którym kandydat na męża poszukuje ekologicznej żony.

Termin "ekologia" stał się synonimem ochrony przyrody, ochrony środo­wiska, ochrony zdrowia, w niektórych przypadkach oszczędnego budownic­twa, planowania przestrzennego, bezodpadowej lub niskoodpadowej pro­dukcji przemysłowej, jak również określonego sposobu myślenia.

Przedmiot nauk ekologicznych. Uznając ten poszerzony zakres pojęcia "ekologia" pozwolę sobie cofnąć się do czasów, gdy po raz pierwszy zasto­sowano ten termin. Zarówno termin, jak i definicję ekologii po raz pierwszy podał Ernst Haeckel w 1866 r. w oparciu o greckie słowo oikos, które ozna­cza dom lub siedlisko: "Ekologia dotyczy stosunku zwierzęcia do jego środo­wiska organicznego i nieorganicznego, szczególnie przyjazne lub wrogie stosunki z tymi roślinami i zwierzętami, z którymi wchodzą w kontakt". Ta pierwsza definicja Haeckla została przez niego rozszerzona w 1870 r.: "Przez ekologię rozumiemy wiedzę dotyczącą ekonomii przyrody - badania całości stosunku zwierzęcia zarówno do jego środowiska nieorganicznego, jak i organicznego włączając w to przede wszystkim jego przyjazne i wrogie stosunki z tymi roślinami i zwierzętami, z którymi wchodzi w bezpośredni kontakt - jednym słowem, ekologia jest badaniem tych wszystkich skompli­kowanych wzajemnych stosunków przedstawionych przez Darwina jako »walka o byt«". Ta definicja, uściślona w 1895 r. przez Forbesa, w zasadzie jest aktualna, z zastrzeżeniem, że słowo "zwierzę" (Haeckel był zoologiem) należy zastąpić słowem "organizm".

Kształtowanie się właściwego dla ekologii zakresu pojęć definicji i badań odbywało się w końcu XIX i na początku XX w. Miało swe źródła w badaniach botanicznych i zoologicznych i doprowadziło do wyodrębnie­nia się ekologii jako samodzielnej dziedziny wiedzy. Ma ona sprecyzowany zakres, własne hipotezy i teorie badawcze, własną metodę i metodologię badań. Wyrosła z kręgu badań biologicznych i nadal jest częścią biologii.

W początkowym okresie ekologia roślin, lub raczej fitosocjologia, stwo­rzyła wiele pojęć, definicji, terminów i metod badawczych, przede wszystkim podczas opisywania obiektów i struktur, układów dominacyjnych, zespołów roślinnych, ich różnorodności i wzajemnych porównań. Jest to zrozumiałe, ponieważ od strony metodycznej nieporównanie łatwiej jest analizować skład gatunkowy lub rozmieszczenie przestrzenne nieruchomych roślin niż ruchli­wych, przemieszczających się zwierząt. Jednakże ten kierunek badań był znacznie bardziej statyczny, przede wszystkim opisowy niż ekologiczne badania zoologów, zwracających baczniejszą uwagę na dynamikę opisywa­nych zespołów.

W pierwszym okresie tworzenia się ekologii dzielono ją na dwa wielkie działy nazywa autekologią i synekologią. Pod nazwą autekologia rozumia­no przede wszystkim badania stosunków między osobnikami a środowis­kiem. Była więc ona raczej fizjologią środowiskową i najczęściej sprowadzała swe badania do rozpoznania wpływu czynników środowiskowych (np. tem­peratury, wilgotności) na organizm i jego reakcji na te warunki środowiska.

W mniejszym stopniu autekologia zajmowała się reakcją gatunków (po­pulacji) na warunki środowiska. W pierwszym przypadku (badania osobni­cze) była ona wielokrotnie bliska etologii, w drugim, analizując zmiany w czasie doprowadzające do powstawania bardziej ustabilizowa­nych "form życiowych" lub typów morfologicznych, badaniom spec­jacji gatunkowej, zagadnieniom mikroewolucji.

Synekologia zajmowała się badaniami zespołów organizmów poszukując prawidłowości, które rządzą ich funkcjonowaniem i dynamiką.

Obecnie podział na autekologię i synekologię ma już jedynie znaczenie historyczne.             Współczesna ekologia, wykorzystując metody statystyczne, zaj­muje się badaniami grup organizmów, a nie pojedynczych osobników. Bada ona funkcjonowanie jednostek zbiorczych: populacji, zespołów, biocenoz, ekosystemów bądź krajobrazów ekologicznych. Można powiedzieć, że ba­dania ekologiczne zaczynają się tam, gdzie kończą się badania pojedynczego organizmu. Populacja w sensie ekologicznym, to reprezentacja określonego gatunku w określonym terenie. Zespół ekologiczny to grupa ekologiczna powiąza­nych ze sobą różnych gatunków zasiedlających określony teren. Biocenoza to zbiór wszystkich populacji wszystkich gatunków zasiedlających określony obszar. Ekosystem to biocenoza (czyli wszystkie gatunki danego obszar) i biotop, czyli nieożywione elementy terenu, na którym występuje biocenoza, a więc podłoże, woda, powietrze. Krajobraz ekologiczny to zbiór ekosys­temów. Ekologia jako nauka poszukuje prawidłowości funkcjonowania tych systemów. Jest istotne uświadomienie sobie, że poznanie funkcjonowania systemu niższego nie daje możliwości (choć ułatwia) zrozumienia sposobu działania systemu bardziej złożonego, wyższego.

Biologia zajmuje się badaniami układów biologicznych na różnych po­ziomach ich komplikacji. Przez "układ" rozumiem określoną całość złożoną ze stale oddziałujących na siebie i współzależnych części (elementów) skła­dowych. W zależności od owych elementów można ustalić pewną hierarchię układów biologicznych. Tak więc można wyróżnić układy sub­komórkowe (które bada biochemia), komórkowe (cytologia), tkankowe (his­tologia), organizmalne (fizjologia, anatomia, etologia) i ponadorganizmalne, tj. populacje, biocenozy, ekosystemy, krajobrazy, którymi zajmuje się ekolo­gia.

Jest ważne uświadomić sobie, że układy biologiczne nie istnieją bez otaczającego je środowiska i że następuje stała wymiana materii i energii pomiędzy frakcją biologiczną (żywą) a abiotyczną (martwą). Jest to jedna z kardynalnych zasad funkcjonowania życia. Prowadzi to do powstania określonych jednostek funkcjonalnych zachowujących pewną homeosta­zę (stan względnej równowagi), które trwają w określonym czasie. Powoduje to oczywiście określone zmiany w środowisku nieożywionym. Tak więc biologia z definicji zajmująca się układami żywymi nie może w swych badaniach nie uwzględniać środowiska, ponieważ układy biologiczne nie mogą istnieć poza nim. Każdy taki układ funkcjonalny znajduje się we własnej równowadze dynamicznej i zapewnia trwanie życia na ziemi.

Chcę zwrócić uwagę na jeszcze jedną ważną cechę omawianych układów biologicznych (a w tym i ekologicznych). Układy mniej skomplikowane (niższe) w zasadzie nie mogą istnieć samodzielnie, bez istnienia układu następnego, który tworzą. I tak komórka w zasadzie nie istnieje poza tkanką, tkanka poza narządem, narząd poza organizmem, organizm poza populacją, populacja poza biocenozą bądź ekosystemem, a ten ostatni - poza krajobrazem ekologicznym. Każdy z tych układów ma swoiste cechy i właściwości, których nie sposób wyjaśnić i do końca poznać przez proste zsumowanie wiedzy o cechach i właściwościach poziomu poprzedniego (niższego). Nie można przewidzieć sposobu funkcjonowania i właściwości poziomu na­stępnego opierając się tylko na poznaniu cech i sposobu funkcjonowania poziomu poprzedniego. Tak więc, w celu poznania prawidłowości i praw biologicznych (w tym i ekologicznych), należy badać układy biologiczne na wszystkich poziomach. Co więcej - poznanie prawidłowości rządzących poziomem następnym (wyższym) jest ułatwione, gdy zna się prawidłowości poziomu poprzedniego (niższego), natomiast badacze zajmujący się pozio­mem niższym nie muszą poznawać właściwości i sposobu funkcjonowania poziomu wyższego. Z tego też powodu ekologia przyswaja sobie, przetwarza i wykorzystuje np. badania fizjologiczne, etologiczne, czy też wiedzę gene­tyczną bądź biochemiczną, podczas gdy te dyscypliny nie muszą znać pra­widłowości ekologicznych.

Ekologia, poszukując prawidłowości funkcjonowania układów ponad­organizmalnych, bada ich strukturę, historię i trwanie w czasie, wzajemne zależności, dynamikę przemian. Koncentruje się na badaniach przepływu energii i krążenia materii, czyli określa produkcyjność ekologiczną posz­czególnych układów, ich wydajność, a także ich rolę w cyklach krążenia poszczególnych pierwiastków. Warto zwrócić uwagę na fakt, że podniet badawczych rozwijających koncepcje ekologiczne dostarczały nierzadko dziedziny praktyczne lub nauki stosowane takie, jak: rolnictwo, leśnictwo, myślistwo, rybactwo, ochrona płodów rolnych, walka ze szkodnikami, och­rona przyrody czy ochrona środowiska. Oczywiście, na zasadzie sprzężenia zwrotnego i ekologia miała i ma swój wpływ na te dziedziny.

Historia polskiej myśli i praktyki ekologicznej. W Polsce ekologia rozwijała się od końca XIX i początku XX wieku i jej zręby tworzyli zoolodzy i leśnicy, fitosocjolodzy i biolodzy zajmujący się ochroną przyrody oraz fizjografią, hydrobiolodzy i parazytolodzy. Można wyróżnić cztery okresy badań ekologicznych w Polsce.

1.     Okres rejestracji zjawisk, badań autekologicznych i metodologicznych. Ten wczesny, przedwojenny jeszcze okres, można by określić jako czas poszukiwania oryginalnej problematyki badawczej i przyswajania sobie koncepcji ekologicznych powstających za granicą; wówczas głównie w Anglii. Trzeba przyznać, że już wtedy polska ekologia wniosła istotne, przede wszystkim metodologiczne, wartości w rozwój tej dziedziny.

2.     Okres badań populacyjnych i biocenotycznych. Jest to, szczególnie w zakresie badań populacyjnych, okres, który wniósł wiele nowych i nowo­czesnych wyników, a także powiązał ekologię z rybactwem, leśnictwem, ochroną przyrody, walką ze szkodnikami czy z łowiectwem.

3.     Okres badań bioenergetycznych. Polska była w tym czasie jednym z twórców światowego programu badań produkcyjności ekologicznej. Licz­ne zespoły badawcze zajmowały się rozpoznawaniem przepływu energii przez różne układy ekologiczne, ich funkcjonowaniem i sposobem wykorzystywania tego procesu. Pogłębiono wówczas współpracę z aplikacyjnymi dziedzinami wiedzy biologicznej.

4.     W okresie ostatnim skoncentrowano się na badaniach funkcjonowania ekosystemów i krajobrazów. Zajęto się także krążeniem materii (czyli obie­giem pierwiastków, włączając w to substancje toksyczne, które krążą w środowisku), badaniami barier i korytarzy ekologicznych. Wykorzystywanie wyników tych badań można zauważyć w kształtowaniu obszarów chronio­nych, propozycjach kompleksowego (systemowego) podejścia do planowa­nia przestrzennego, w naukach rolnych i leśnych, w łowiectwie i rybactwie.

Granice tych czterech okresów są dość umowne. Przejście do okresu następnego nie likwiduje badań okresu poprzedniego, choć zwykle zmniejsza ich intensywność.

Historia ochrony przyrody w Polsce sięga czasów Bolesława Chrobrego, który wydał prawa chroniące bobry. W XI1 wieku Bolesław Kędzierzawy (Mazowiecki) ograniczył polowania na tury. Król Władysław Jagiełło w 1423 r. wydał prawa warckie ograniczające polowania na dzikie konie, tury, żubry, łosie, chroniące cisy oraz uprawy rolne. W 1529 r. Król Zygmunt I Stary potwierdził i rozszerzył w statutach litewskich ochronę bobrów, wziął pod ochronę sokoły i łabędzie oraz zabronił prowadzenia polowań w Puszczy Białowieskiej.             Interesującym przykładem ochrony, którą obecnie nazwalibyśmy "czyn­ną" (niestety ochrony nieskutecznej) jest historia tura (Bos taurus), dzikiego przodka naszego bydła domowego. Tur był w starożytności szeroko rozprze­strzeniony w Europie, Azji i zapewne także w Afryce Północnej. Jednakże polowania na te zwierzęta, zarówno dla uzyskania mięsa, jak i skór oraz włosia z określonych części ciała, uważanego za talizmany lub leki, a także wyławianie żywych zwierząt do rzymskich amfiteatrów zmniejszyło ich liczbę. Jednakże wymieranie turów w wielu rejonach Europy wiązało się przede wszystkim z wycinaniem lasów i powiększaniem obszaru upraw. Po prostu znikały środowiska, w których występował, zaczynało brakować miej­sca dla tego zwierzęcia. Zaczęto to dość wcześnie zauważać, o czym może świadczyć wspomniane ograniczenie polowań na tury wydane przez Bolesła­wa Kędzierzawego już w XII w. W wieku XIV i XV tur występował jedynie we wschodniej Europie, w Mołdawii i w Polsce. Uzasadnione więc też było ograniczenie polowań na tury wydane przez Władysława Jagiełłę. Być może to, że tury zachowały się w Polsce było właśnie efektem tych ograniczeń. Faktem jest, że na przełomie XVI i XVII wieku tury zachowały się już jedynie w Polsce, występując w nieistniejącej obecnie Puszczy Jaktorowskiej, po­łożonej wówczas około 60 km na zachód od Warszawy, w rejonie Sochacze­wa. W roku 1562 żyło tu jeszcze 38 osobników, a w roku 1590 - 24. Ponieważ liczba ich malała (prawdopodobnie ze względu na działalność­ kłusowników), Zygmunt III Waza wydał w 1597 r.  całkowity zakaz polowa­nia na te zwierzęta, a ponadto ustanowił specjalnych strażników, którzy je mieli liczyć i ochraniać oraz dokarmiać zimy. Była to więc nie tylko bierna, ale czynna ochrona ginącego gatunku, wprowadzona chyba po raz pierwszy na świecie. Mimo tych posunięć w 1601 r. żyły już tylko 4 tury, a w 1627 r. padła ostatnia turzyca, kończąc występowanie tego gatunku w stanie dzikim. Miejsce śmierci owej turzycy upamiętniono nie tak dawno postawieniem głazu - pomnika.

Nowoczesna idea ochrony przyrody ukształtowała się w okresie tzw. rewolucji przemysłowej, gdy zdano sobie sprawę z niszczącego działania rozwoju transportu i przemysłu. Działo się to więc w połowie ubiegłego wieku, choć same idee wyrażane były już na przełomie wieków XVIII i XIX, np. przez Humboldta. Okres rozwoju tych idei oraz ich wdrażanie w życie przypada na czas, kiedy Polska była pod zaborami. Nie sprzyjało to rozwo­jowi tych prądów w Polsce, a ponadto w różnych zaborach przebiegało to rozmaicie. Względne swobody narodowe w zaborze austriackim odbiły się w sposób widoczny i korzystny na ochronie przyrody. Sejm Krajowy we Lwowie 19 lipca 1869 r. wydał ustawę względem zakazu łapania, wytępiania i sprzedawania zwierząt alpejskich właściwych Tatrom - świstaka i dzikich kóz. W tym czasie wprowadzono też ochronę limby i przygotowano ustawę o ochronie ptaków pożytecznych i innych zwierząt, która jednak nie weszła w życie. Podjęto też inicjatywę (rozwijaną w zaborze pruskim), ewidencjo­nowania i zabezpieczenia pomników przyrody. Powstały też organizacje społeczne i towarzystwa naukowe mające w swych programach ochronę przyrody, np.: Galicyjskie Towarzystwo Ochrony Zwierząt, Polskie Towa­rzystwo Tatrzańskie czy Towarzystwo Przyrodników im. Mikołaja Koperni­ka.

Badaczy skupiał Uniwersytet Jagielloński promieniując ideami i tworząc Polską Akademię Umiejętności. Najwolniej i słabo rozwijała się idea ochrony przyrody w zaborze rosyjskim. Dopiero w 1909 r. powstała Sekcja Ochrony Przyrody przy Polskim Towarzystwie Krajoznawczym, które wydaje też czasopismo "Ziemia".

Po I wojnie światowej, już w 1919 r. została powołana Państwowa Tym­czasowa Komisja Ochrony Przyrody przy Ministerstwie Wyznań Religij­nych i Oświecenia Publicznego, która w 1925 r. została przekształcona w Państwową Radę Ochrony Przyrody. Z jej inicjatywy założono w 1928 r. Ligę Ochrony Przyrody, a Sejm 10 marca 1934 r. uchwalił ustawę o ochronie przyrody. Na ówczesne czasy była to bardzo nowoczesna ustawa. W 1949 r. zastąpiła ją nową ustawa, która z kolei ustąpiła miejsca obowiązującej obec­nie ustawie z 1991 r.

Po zakończeniu I wojny światowej na terenach, które weszły w skład Polski było jedynie 39 małych rezerwatów przyrody o łącznej powierzchni 1469 ha na Pomorzu i w Poznańskim i zaledwie kilku ha w Małopolsce. Zarówno aktywna działalność Państwowej Rady Ochrony Przyrody, jak i ośrodków przyrodniczych w kraju doprowadziły do tego, że w roku 1939, w chwili wybuchu II wojny światowej, liczba rezerwatów wynosiła 211, a ich powierzchnia 43.512 ha.

Już w 1919 r. powołano rezerwat, który został przekształcony w Park Narodowy w Białowieży. Do ważniejszych, dużych rezerwatów, które z bie­giem czasu przekształciły się w parki narodowe (już po II wojnie światowej) można zaliczyć Wielkopolski w Ludwikowie pod Poznaniem, Babiogórski, Pieniński, Świętokrzyski, Park Przyrody w Tatrach. Powołano też Park Na­rodowy w Czarnohorze. Spis pomników przyrody takich jak parki, aleje, grupy drzew, drzewa pomnikowe, głazy narzutowe, skały, wodospady obej­mował blisko 4.500 pozycji.

Warto przypomnieć, że w 1969 r. został wydany raport U Thanta, przewodniczącego
Organizacji Narodów Zjednoczonych, poświęcony koniecz­ności ochrony takich elementów środowiska jak gleby, woda i powietrze. Raport ten uświadomił globalne zagrożenie i stał się impulsem do roz­poczęcia w większości krajów cywilizowanego świata działań chroniących środowisko. W Polsce w rok później powołano Polski Komitet Ochrony Środowiska Człowieka przy wicepremierze, przekształcony później w Ko­misję Ochrony Środowiska Rady Państwa, a następnie w Państwową Ra­dę Ochrony Środowiska.

W 1972 r. powołano Ministerstwo Administracji, Gospodarki Terenami i Ochrony Środowiska. Obecnie zarówno ochrona środowiska, jak i przyrody umiejscowione są w Ministerstwie Ochrony Śro­dowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa. W roku 1980 Sejm uchwalił ustawę o ochronie i kształtowaniu środowiska. W oparciu o nią powołano Państwową Inspekcję Ochrony Środowiska. Obie ustawy pozwoliły na zna­czne poszerzenie zakresu ochrony przyrody. Mogą być powoływane parki narodowe, parki krajobrazowe, obszary chronionego krajobrazu, rezerwaty przyrody, użytki ekologiczne, stanowiska dokumentacyjne, pomniki przyrody.

Rozwój idei ochrony przyrody i badań z tym związanych przez długi czas odbywał się niezależnie od rozwoju ekologii. Były to dwa równoległe nurty, z rzadka jedynie stykające się ze sobą. W pierwszej fazie swego rozwoju, zgodnie zresztą z tendencjami światowymi, ochrona przyrody miała przede wszystkim charakter zachowawczy, konserwatorski. Nasilenie się wzajem­nych wpływów, a przecie wszystkim przenikanie ekologii w ochronę przyrody rozpoczyna się w trzecim okresie rozwoju ekologii w Polsce - w okresie badań bioenergetycznych i produktywności ekologicznej. Daje się też zau­ważyć zmiana koncepcji ochrony przyrody. Poza zachowaną ochroną kon­serwatorską, ochroną gatunkową, rodzi się myśl ochrony zasobów przy zachowaniu zrównoważonego rozwoju gospodarczego i idea ta przenika także do nauk rolnych i leśnych, do rybactwa i łowiectwa. Ochronę należy więc rozumieć jako racjonalną gospodarkę zarówno zasobami przyrodniczy­mi, jak i zasobami środowiska; takie gospodarowanie, aby zachować zdol­ność samoodtwarzania się i trwania w czasie populacji roślin i zwierząt oraz całych ekosystemów i krajobrazów. Podstawy do takiego postępowania daje ekologia, a głównym problemem jest umiejętność wykorzystania i wdrażania rozpoznanych przez nią prawidłowości, co nie zawsze jest łatwe w realizacji.

Wzrost liczebności populacji ludzkiej (ludzkości) przekształca i zmienia środowisko i jest to nieuniknione. Zmiany zachodzące w jednej części świata mają wpływ na inne jego regiony, często odległe o setki, a nawet tysiące kilo­metrów. Jest więc niezbędna ścisła współpraca międzynarodowa po to, aby zasady zrównoważonego rozwoju, zabezpieczające zarówno ochronę środo­wiska jak i przyrody, a jednocześnie wzrost dobrobytu, mogły chronić przed zagrożeniem nas - ludzi.

Nie istnieje środowisko bez przyrody i przyroda bez środowiska. Warto przypomnieć taką banalną prawdę, że istnienie tlenu na Ziemi zawdzięczamy roślinom i tylko one uzupełniają go w atmosferze. Gleba jest tworem orga­nizmów. Jeśli ich nie ma, przestaje istnieć gleba, stając się skałą macierzystą.

Sądzę więc, że jest najwyższy czas widzieć ochronę przyrody i środowiska łącznie, rozumiejąc, że nie zachowamy jednego lub drugiego elementu układu, zajmując się tylko jednym z nich. Natomiast podstawą racjonalnych działań w tym zakresie powinno być wykorzystanie wiedzy ekologicznej.

---