Биологическое время года, сезонные явления и экология

Научная фенология в России и за рубежом зародилась в XVIII в. С 1728 г. календари-месяцесловы стали издаваться Российской Академией Наук. В них, кроме отметок о состоянии погоды, делались и попытки её прогнозирования. Однако отражае­мые в них метеорологические и гидрологические явления не связывались с живой природой. В 1735 -37 гг. М.Реомюр впервые сообщил о результатах своих исследований над ходом сезонного развития хлебов и опубликовал работу о сезонности в жизни насекомых. Этим он положил начало биоклиматическим исследованиям куль­турных растений, введя понятие фенологического периода (би­ологического времени года).

В конце XVIII в. В России уровень знаний о сезонных явлениях был настолько высок, что появляются первые фенологичес­кие труды. Среди них особо следует выделить работы А.Т.Болотова, где была впервые установлена аспективность в растительном покрове.

Начало XIX в.- период дальнейшего развития фенологии в России. На первый план выдвигается прикладной ее аспект, с чем связана организация широкой добровольной фенологической сети.

К сожалению, при изучении животных вопросы их прис­пособлений к сезонным изменениям совсем не изучались, а основ­ное внимание сосредоточивалось на систематике и анатомии. По на­шему мнению, это объясняется тем, что еще не были сформулирова­ны общие принципы развития природы.

Начало такой работе было положено К.Ф.Рулье В своих работах он впервые обратил внимание на значение народного календаря природы. В целом его работы заложили основы научного понимания осо­бенностей живых организмов в связи с их приспособлениями к сезонным изменениям природы.

Середина XIX в. в России и за рубежом характеризуется усиле­нием внимания к фенологии. В 1841 г. А.Кетле опубликовал первую интернациональную программу наблюдений за сезонными явлениями природы для массовых корреспондентов, рассчитанную на страны Центральной и Западной Европы. Кроме то­го, он ввел понятие температурного порога.

В России фенологические наблюдения в это время проводил ботаник Н.И.Ан­ненков. Его данные печатались в зарубежных изданиях, и поэтому с ними хорошо была знакома мировая научная об­щественность. Русским Географическим обществом, а П.И.Кеппеном и В.С.Порошиным издается российская программа наблюдений за сезонными явлениями природы на востоке Европы.

В этот же период Ю.Либихом был открыт закон минимума, который по сути положил начало экологической биоклиматологии или экологической фенологии.

Вскоре в российском академическом издании публикуется новая программа А.Кетле, представляющая собой единую методику одно­родных способов накопления фенологических наблюдений. А в 1853 г. Ш.Морраном в научный обиход вводится термин фенология, которым стали обозначать систему зна­ний о сезонных явлениях.

Постепенно российскими фенологами было накоплено значительное количество фактического материала, нуждающегося в обобщении. Примером такого обобщения может служить работа А.Ф.Миддендорфа (1855) о ходе весеннего перелета птиц по территории России. В это же время в Германии и Англии ученые исследуют вопросы фото­синтеза, которые в итоге блестяще обобщил К.А.Тимирязев.

Конец XIX в. характеризуется развитием отечественной географической и картографической фенологии, что подтверждается появ­лением первых ботанических и агрофенологических карт. Были также усовершенствованы методики биокли­матических исследований.

Особая роль в развитии отечественной фенологии принадлежит Д.Н.Кайгородову. Он руководил добровольной фенологи­ческой сетью, со всех уголков огромного государства к нему сте­кались сведения о годовом ходе сезонных явлений.

Накопленные к концу XIX в. материалы фенологических наблюдений позволили учёным приступить к выявлению ряда фенологических за­кономерностей.

В это время сложились два направления: географи­ческое и биологическое. Фенологи-географы составляли серии фе­нологических карт, дающих представление о продвижении важнейших сезонных явлений по различным территориям, и начали разработку некоторых теоретических положений. Это была первая попытка объединить фенологию с физиологией и экологией. Наиболее яркими представителями данного направления были Э.Д.Гопкинс, Ш.А.Анго, Э.Ине.

Фенологи-биологи устанавливали закономерности наступления сезонных явлений в жизни растений и животных на фоне метеорологи­ческих и иных факторов. Выразителями этого направления были: Ж.Б.Буссенго, Г.Гофман, А.Декандоль. К.Лиснер, В.А.Поггенполь, А.Эттинген. Основное их внимание касалось теоретических аспек­тов фенологии.

В 20-30 гг. прошлого столетия фенология в России все больше стала приобретать краеведческую ориентацию. На базе общества любителей мироведения была создана фенологическая комиссия, ко­торая руководила всеми фенологическими наблюдениями в стране.

В 30-40 гг. прикладной аспект фенологии приобрел как бы второстепенное значение, но все более обозначалась ее роль в био­логических науках, особенно во вновь развивающейся - биоценоло­гии.

В годы Великой Отечественной Войны разработка проблем фенологии практически не велась.

В послевоенные годы развитие фенологии в России продолжалось. Особое значение приобрели фенологические наблюдения, проводимые в сис­теме государственных заповедников (С.М.Преображенский и др.), на лесных опытных станциях (Б.И.Иваненко, В.А.Тюрин). Большое распространение получило фенологическое картирование (В.А.Бат­манов и др.). Фенологические наблюдения все больше внедрялись в исследования, проводимые на географических и биологических ста­ционарах. Значительно увеличивается издание справочных феноло­гических пособий (сборники календарей природы и др.).

Со второй половины XX в. развивается многопрофильная фенология. До настоящего времени накоплено много фенологических данных. Основными центрами их накопления остаются фенологические стационары сельскохозяйственных, лесных и опытно-селекционных станций, заповедников и заказников ботанических садов, гидрометеорологических станций, опорных пунктов фенологов-корреспондентов и других научных стационаров. Развиваются общетеоретическое и прикладное направления фенологии.

В 50-е г прошлого столетия. стали появляться и методические пособия для му­зейных работников. Основное место в них отводилось целям, зада­чам и правилам построения природоведческих экспозиций на базе новейших достижений науки, но с учетом краеведческого принципа.

К началу 60-х г. фенология окончательно оформилась в са­мостоятельную науку. Исследователями- фенологами были обозначе­ны границы данной научной дисциплины, выделены ее задачи. Именно на это обращает внимание С.В.Калесник: "Сторон­ники разных направлений фенологии основываются на стремлении разделить труд наблюдателей: одни пусть фиксируют явления живой природы, а другие - неживой природы. Когда же материалы от обеих групп стекаются к научному работнику для обобщения, он в ко­нечном счете обязательно объединит их, т.е. попросту зачеркнет деление фенологии на «живую» и «неживую» .

70-80-е гг. прошлого столетия ознаменованы четкой дифферен­циацией размерности исследований по общей фенологии: планетар­ный, континентальный, региональный и топологический. Весомый вклад в такие исследования внесли ученые А.Марчелло, М.Мольга, Б.Примо, М.Роллер, С.Рябинин, Я.Соколовс­ка, Ф.Шнелле и др. Также некоторые из исследований в это время направлены на решение проблем биоклиматологии.

С течением времени в теоретической фенологии выделились два направления. Первое из них было связано с разработкой регио­нальных систем естественных сезонов. Второе уста­навливало количественные зависимости между сроками наступления сезонных явлений природы и географическим расположением точек наблюдений. В практической фенологии А.С.Подольский предложил экспериментально- математический метод фенологических прогнозов и биоклиматических оценок, c помощью которо­го стало возможным вычисление фенологических календарей и реше­ние экологических задач.

Серьезным теоретическим обобщением в области фенологии явилась работа Г.Э.Шульца «Общая фенология».

Новым направлением в теоретической фенологии к середине 90-х г. прошлого века стало фенопрогнозирование. В этой связи создается класси­фикация фенологических методов, которые делятся на четыре группы:

1-регистраторы срока;

2- описательные;

3- индикаторы продукции развития;

4- экометрические.

Наконец, в конце 90-х г. прошлого века и в начале XXI в. России и за рубежом изучение природных явлений все больше осуществляется на основе взаимосвязи фенологии с экологией. Одним из приоритетных научных направлений сегодня является изучение воздействия вре­мен года на организм человека. Определенный опыт в этом направлении имеется, например, в Польше, когда комплекс вопросов, связанных с взаимодействием среды и живых организмов

Таким образом, развитие фенологии как отдельной отрасли знаний вызвано запроса­ми практики. Изучать, осмысливать, теоретически обобщать сведе­ния о сезонных явлениях природы нужно для того, чтобы иметь тео­ретическую базу для научно обоснованной организации труда, свя­занного с сезонной периодичностью природы.

Н.И. Овдиенко