Экология — наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей неживой природой.
Термин «экология» ввел в научный обиход немецкий зоолог и эволюционист, последователь Ч.Дарвина Э.Геккель. Экология — это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин называл условиями, порождающими борьбу за существование.
Организмы в природе не существуют изолированно друг от друга. Особи одного вида образуют популяции — группировки, населяющие определенную территорию. Популяции разных видов, занимающие определенный участок (например, озеро, луг, степь), образуют сообщество. Сообщество в совокупности с неживыми компонентами среды, с которыми оно взаимодействует (солнечный свет, климат, почва, вода и т.д.), составляет экосистему. Все эти объекты, относящиеся к трем разным уровням организации (организменному, популяционно-видовому), изучает экология. Экологов в первую очередь интересуют те свойства особей, от которых зависит их распределение, численность и роль в круговороте веществ. Среди этих свойств — приспособления (адаптации) к температуре, влажности, солености и другим факторам среды. Экология особей изучает продолжительность жизни, плодовитость, обмен веществ у организмов.
Разделы экологии выделяют и по другим принципам. Исторически экология делится на экологию растений и экологию животных и микроорганизмов. Экология тесно связана с биологическими науками, без которых не объяснить многие закономерности. Например, экологическая физиология изучает физиологические адаптации организмов к разным факторам среды. Экологическая морфология выясняет, как условия среды формируют строение организмов. Связям поведения организмов с условиями их жизни тоже посвящены многочисленные исследования. Но, пожалуй, наиболее тесно экология связана с эволюционной теорией. Недаром в своем определении экологии Э.Геккель упоминал борьбу за существование. Экология пропитана духом эволюционных идей, и многих экологов занимает вопрос о том, как возникли в процессе эволюции те или иные особенности популяций, как эволюционировали отношения между видами в сообществах. Экологические исследования — это и есть изучение эволюции. Действие факторов среды на популяции, изучаемое экологами, — это и действие отбора, колебания численности — еще один фактор эволюции, волны жизни.
Когда экология сформировалась как наука, ее роль для практики резко возросла. Появилась возможность предсказать последствия хозяйственной деятельности и давать рекомендации, как вести промысел, развивать сельское хозяйство и промышленность, не разрушая природные сообщества. Возможность таких научных прогнозов особенно велика в наши дни, когда из-за технического прогресса человечество впервые начало заметно воздействовать на всю биосферу в целом. Тем не менее многие частные исследования экологов выглядят как наука ради науки: кажется, что они не могут приносить никакой практической пользы.
Зачем, например, нужно знать, сколько времени и энергии тратит птичка-нектарница на защиту своей территории? Но впечатление о бесполезности таких исследований совершенно неверное. Полученные знания могут оказаться важными при решении самых неожиданных задач. Например, когда в XIX веке специалисты-зоологи изучали образ жизни личинок малярийных комаров, казалось, что это не может иметь никакого практического значения. Но когда выяснилось, что комары — переносчики малярии, стало ясно, что изучение их жизни имеет огромное практическое значение. Ученые-экологи смогли дать четкие рекомендации по борьбе с малярией. Эта болезнь, от которой в XX веке погибло больше людей, чем в двух мировых войнах, во многих странах была почти полностью побеждена.
«Узкие» исследования могут приобретать не меньшее значение и для теории. Как известно, Ч.Дарвина подтолкнуло к созданию теории естественного отбора изучение вьюрков на Галапагосских островах.