Ekologia oczami nieekologa

• Authors: Janusz Uchmański

Title variants

EN

Ecology in the eyes of non-ecologist

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

Ekologia jest dziedziną biologii zajmującą się życiem roślin i zwierząt w ich środowisku. Ochrona przyrody to praktyczne działania, gdzie stosuje się ekologię. Ekologia jest najbardziej biologiczną dziedziną biologii, ponieważ zajmuje się osobnikami w ich środowisku życia, a osobniki „istnieją” tylko w biologii. Najważniejszym problemem, jaki rozważa się w ekologii jest różnorodność biologiczna: jej zmiany oraz jej trwanie. W swoich badaniach ekolodzy skupiają się na funkcjonowaniu układów ekologicznych. W klasycznym ujęciu zakładają, że najważniejszymi mechanizmami są zależności od zagęszczenia. Model matematyczne stosowane tradycyjnie w ekologii to zwykle równania różniczkowe i różnicowe, co dobrze pasuje do założenia o zależnościach od zagęszczenia, ale powoduje to, że ekologia została zdominowana przez rozważania nad stabilnością układów ekologicznych. Biologia ewolucyjna i ekologia mają rozłączne dziedziny zainteresowania. Biologia ewolucyjna wyjaśnia powstawanie optymalnych cech osobników. Ekologia bierze pod uwagę także te osobniki, które przegrały w procesie doboru naturalnego. Metody matematyczne używane w klasycznej ekologii powstały na użytek fizyki. Rodzi się pytanie, czy dają one prawidłowy obraz dynamiki układów ekologicznych. Ostatnio pojawił się pogląd, że, aby dostrzec znaczenie różnorodności biologicznej w pełnej skali, powinniśmy odwołać się do osobników (a nie do zagęszczenia populacji) jako podstawowych „atomów”, z których składają się układy ekologiczne. Zwiemy to podejściem osobniczym w ekologii. Daje ono jednak bardzo skomplikowany obraz funkcjonowania układów ekologicznych. W ekologii istnieje jednak alternatywny sposób opisu dynamiki układów ekologicznych poprzez krążenie materii w nich i przepływ energii przez nie. Pozwala on przy budowie modeli matematycznych na stosowanie tradycyjnych równań różniczkowych i różnicowych, co wielokrotnie sprawdzało się w praktycznych zastosowaniach.

EN

Ecology is a part of biology which deals with life of plants and animals in their environment. Nature protection is practical activity in which ecology is applied. Ecology is the most biological part of biology because it deals with individuals in their environment and individuals exist only in biology. The most important problem of ecology is biological diversity: its changes and persistence. Ecologists always focus their investigations on some ecological systems. In classical approach the most important mechanisms explaining functioning of ecological systems are dependences on densities of individuals in populations. Mathematical models usually applied in ecology are difference and differential equations, which is in accordance with the assumption about density-dependence, but focuses ecologists interests on stability of ecological systems. Evolutionary biology and ecology domains overlap only partly. Evolutionary ecology is dealing with individuals with optimal features, while ecology considers also losers of natural selection. Mathematical method used in classical ecology were taken from physics. It rises the question: are they proper for ecology. Recently, so called individual-based approach emerged, which stresses that in order to understand diversity of nature one have go back directly to individuals as basic “atoms”, from which ecological systems consist, and not to concentrate on densities. Such approach gives very complicated picture of ecological systems dynamics. An alternative way of describing ecological systems dynamics exists however in ecology, namely by means of matter cycling and energy flows. It allows using difference and differential equations during models building and was approved many times in practical applications.

Keywords

PL

ekologia; różnorodność biologiczna; modele matematyczne; modele voletrrowskie; podejście osobnicze; ekologia; różnorodność biologiczna; modele matematyczne; modele voletrrowskie; podejście osobnicze

EN

ecology; biological diversity; mathematical models; volterrian models; individual-based approach

• Publisher: Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie
• Journal: Studia Ecologiae et Bioethicae
• Year: 2017
• Volume: 15
• Issue: 2
• Pages: 27-39

Dates

published

2017-06-30

Contributors

author

Janusz Uchmański

References

• Andrewartha, Herbert G., and Louis C. Birch. 1954. The distribution and abundance of animals. Chicago: The University of Chicago Press.
• Barbosa, Pedro, and Jack C. Schultz (eds). 1987. Insect outbreaks. San Diego: Academic Press.
• Coyne, Jerry A., and H. Allen Orr. 2004. Speciation. Sunderland: Sinauer.
• Bazykin, Aleksandr D. 1985. Matematiceskaja biofozika wzaimodejstwujuscih populacji. Moskwa: Nauka.
• Gause, Georgii F. 1934. The struggle for existence. Baltimore: Williams and Wilkins.
• Golley, Frank B. 1993. A history of the ecosystem concept in ecology. More than the sum of the parts. New Haven: Yale University Press.
• Grimm, Volker, Karin Frank, Florian Jeltsch, Roland Brandl, Janusz Uchmański, and Christian Wissel. 1996. “Pattern-oriented modelling in population biology.” The Science of the Total Environment 183: 151-166.
• Grimm, Volker, and Steven Railsback. 2005. Individual-based modeling and ecology. Princeton: Princeton University Press.
• Harper, John L. 1977. Population biology of plants. London: Academic Press.
• Heller, Michał. 2012. Filozofia przypadku. Kosmiczna fuga z preludium i codą. Warszawa: Copernicus Center Press.
• Heller, Michał. 2014. Elementy mechaniki kwantowej dla filozofów. Warszawa: Copernicus Center Press.
• Heller, Michał, i Józef Życiński. 2010. Matematyczność przyrody. Kraków: Petrus.
• Kingsland, Sharon E. 1995. Modeling nature. Episodes in the history of population ecology. Chicago: The University of Chicago Press.
• Lemańska, Anna. 2013. “Matematyczność czy matematyzowalność przyrody?” Studia Philosophiae Christianae 49: 5-24.
• May, Robert M. 2013. Stability and complexity in model ecosystems. Princeton: Princeton University Press.
• May, Robert M. (ed.) 1976. Theoretical ecology. Principles and applications. Philadelphia: W. B. Saunders Company.
• May, Robert M., and Angela McLean (eds). 2007. Theoretical ecology. Principles and applications. Oxford: Oxford University Press.
• Maynard, Smith John. 1974. Models in ecology. Cambridge: Cambridge University Press.
• Mayr, Ernst. 1964. Systematics and the origin of species from the viewpoint of a zoologist. New York: Dover Publications.
• Ridley, Mark. 1993. Evolution. Oxford: Blackwell Scientific Publication.
• Rosenzweig, Michael L. 1995. Species diversity in space and time. Cambridge: Cambridge University Press.
• Stearns, Stephen C., and Rolf F. Hoekstra. 2005. Evolution. An introduction, Oxford: Oxford University Press.
• Swirezew, Jurii M., and Dmitrii O. Logofet. 1978. Ustojciwost biologiceskih soobscestw. Moskwa: Nauka.
• Tegmark, Max. 2015. Nasz matematyczny Wszechświat. W poszukiwaniu prawdziwej natury rzeczywistości. Warszawa: Prószyński i S-ka.
• Trojan, Przemysław. 1980. Homeostaza ekosystemów. Wrocław: Ossolineum.
• Uchmański, Janusz. 2015. „Matematyczność biologii.” Filozofia i Nauka 3: 345-352.
• Uchmański, Janusz. 2016. “Algorytmiczność biologii.” Studia Philosophiae Christianae 52(1): 99-120.
• Uchmański, Janusz, and Volker Grimm. 1996. “Individual-based modelling in ecology: what makes the difference?” Trends in Ecology and Evolution 11: 437-441.
• Volterra, Vito. 1931. Lecons sur la theorie mathematique de la lutte pour la vie. Paris: Gauthier-Villars.

Identifiers

DOI

10.21697/seb.2017.15.2.03