Каждый живой организм, в том числе и человек, в известном смысле несет в себе полный набор элементов периодической таблицы Менделеева, которые обеспечивают его здоровье, жизнедеятельность, нормальный обмен веществ. Выпадение из такого "набора" одного-двух элементов чревато самыми серьезными последствиями. Микроэлементы, легко попадающие в организм человека и также легко выводящиеся из него, оказываются жизненно необходимыми. Обращение микроэлементов в природе является долгим и сложным. Из почвы они вымываются водой, собираются растениями, с которыми они перерабатываются травоядными животными, оседая в их мышечных тканях и, уже оттуда, поступают в организм человека с животной пищей. Так через пищу человек "напрямую" связан с почвой, на которой живет, с подстилающими ее горными породами и образующими минералами. Почва - не что иное, как сложная система взаимодействия лежащих под ней пород, укоренившихся на них растительных сообществ, микроорганизмов и простейших животных.
Растительность, несомненно, является началом и главным основным элементом органического мира, поскольку только растения обладают способностью превращать неорганические вещества в органические, вырабатывать живые ткани из таких неживых материалов как солнечный свет, углекислота, вода и минеральные соли. Поэтому, чем бы человек не занимался, охотой, земледелием или животноводством, он прямо или косвенно зависит от растений, все равно, питается ли он их плодами или получает их в уже переработанном виде с мясом травоядных животных.
Жизнь человека находится в самой тесной связи с геохимией и биохимией окружающей среды. Отсутствие в пище того или иного микроэлемента приводит к нарушению нормального обмена веществ, а в случае затянувшегося процесса - к развитию тяжелых наследственных заболеваний.
Возникновение ряда эпидемических заболеваний происходит как результат обеднения почвы, истощенной непрерывной пахотой, и исчезновения в ней микроэлементов, жизненно необходимых для человеческого организма.
Поэтому, чем интенсивнее земледельческая активность оседлого населения, тем сильнее изменяется окружение, характерная для каждой зоны совокупность растительных и животных сообществ.
Комплекс происходящих изменений заставляет меняться самого человека, его орудия труда и охоты, образ жизни.
Вся история человеческого общества - это история его борьбы за выживание, история взаимодействия с окружающей средой.
Ограниченному уровню развития производства в условиях первобытного общества соответствовал ограниченный радиус его воздействия на природу, главным образом охоты и собирательства. Природа полностью господствовала над человеком.
С возникновением земледелия и животноводства произошел коренной перелом в отношении человека к окружающей природе. Человек перешел от полной зависимости от природы к ее использованию.
Создание цивилизации, "второй природы" все более отдаляло человека от "первой" дикой природы, укрепляло его защищенность от природных явлений, делало его относительно независимым от климата, размеров территории, наличия естественных биоресурсов. Одновременно, отторжение человека от природы ослабляло человека как биологический вид. Борьба за существование из плана физического оказывалась перенесенной в область знания, область мысли. Если прежде выживал более сильный и выносливый, то теперь человек уже не мог полагаться только на физическую силу. Его жизнь определялась тем, с какой из социальных групп он был связан. Важнее физического состояния стало состояние социальное, место, которое человек занимал в иерархическом сообществе.
Человек, воздействуя на окружающую природу и изменяя ее, в результате, должен был изменяться сам. Если человек не мог приспособиться к изменившимся условиям, он погибал или оказывался в своеобразном эволюционном тупике, где с трудом поддерживал уровень жизни, некогда достигнутый.
Интенсивность воздействия человека на окружающую природу осуществлялась по схеме, суть которой может выражаться почти математическим уравнением -
Отношение человека (субъекта) к природе (объекту) определяется двумя независимыми величинами:
Наличием необходимых природных ресурсов
Уровнем вооруженности субъекта.
Под субъектом может подразумеваться человек, производственный коллектив или сообщество в целом. Результат в любом случае будет зависеть от качественных характеристик указанных величин, находящихся в зависимости от географических условий и от уровня развития материальной и духовной культуры общества.
Практически, начало всех изменений окружающей среды в результате деятельности человека заключается в самом человеке.
На протяжении всей истории человек активно перестраивал окружающий мир, нарушая сложившийся естественный круговорот элементов в природе. В плотно населенных частях планеты на каждом квадратном метре происходило столкновение сил природы с противодействующими им силами цивилизации. Вмешательство человека в природу оказывалось почти всегда необратимым и, в конечном итоге, неблагоприятным для самого человека. Это не могло не заставлять мыслящих представителей человечества во все времена задаваться вопросами о месте человека в природе.
Историю развития научных взглядов о взаимоотношении человека и природы можно разделить на несколько периодов:
Накопление эмпирических познаний о природе в эпоху древних цивилизаций. Для этого периода характерно описательное направление в науке. Человек выделен из природы и поставлен в центр мироздания. Обожествление природы сменилось антропоцентризмом. Вклад в развитие внесли труды Гиппократа, Платона, Аристотеля, Авиценны.
Изучение влияния природных условий на живые организмы в эпоху Возрождения. Катализатором развития науки в этот период стали географические открытия, колонизация новых земель, описание и изучение ранее неизвестных представителей растительного и животного мира, научные заключения. В сознании европейцев происходили революционные изменения. Вклад внесли взгляды мыслителей: Дж. Бруно, Леонардо да Винчи, Г. Галилей, Ф. Бэкон, К. Линней, Ж.Л. де Бюффон, И. Кант, М.В. Ломоносов, Ж.Б. Ламарк, А. Гумбольдт и др.
Появление во второй половине ХIХ в. эволюционного учения Ч. Дарвина и науки экологии. Взгляды Дарвина послужили научным фундаментом, на котором стали базироваться научные труды сторонников теории естественного отбора в результате борьбы за существование. Э. Реклю ввел понятие "биосфера" для обозначения "живой" оболочки Земли, слоя животных и растений. Э. Геккель ввел термин "экология", который выделил в самостоятельную науку и назвал этим словом раздел биологии, изучающий совокупность взаимосвязей между живыми и неживыми компонентами природной среды. Зародилось и стало развиваться научное направление экологии. Экология - наука, изучающая взаимоотношения организмов между собой и их физическим окружением.
Формирование в экологии системной концепции. Работа В.И. Вернадского "Биосфера" привлекла внимание научного мира к проблеме взаимодействия живых организмов с неживой природой. Биосфера была представлена как глобальная система. Учение В.И. Вернадского о биосфере подготовило основу для целостного восприятия природных процессов как системы. В.И. Вернадский разработал фундаментальную концепцию биосферы и ввел понятие "ноосфера", как сфера разума, преобразующая планету. А. Тэнсли ввел понятие "экосистема". Экосистема - единое природное сообщество, образованное взаимодействующими организмами и окружающей средой, в которой живые и неживые компоненты связаны между собой обменом веществ и энергии. Экосистемами являются, например, океан, тундра, лес, степь, пустыня. Существуют также пограничные формы экосистем, называемые экотонами: лесотундра, лесостепь, полупустыня. Появляется много исследований отдельных экосистем. С развитием компьютерной техники стали развиваться методы моделирования динамических экосистем - экологический системный анализ.
Современный период в экологии. Изменился взгляд на экологию как биологическую науку. Помимо антропоцентрического направления, которое рассматривало человеческое сообщество как возвышающееся над сообществами минералов, растений и животных, появилось биоцентрическое направление. Представители этого направления считают человека продуктом эволюции биосферы. Люди, как и другие млекопитающие, подчиняются единым законам природы, а их развитие идет параллельно с развитием всех других организмов. Поэтому, в современной экологии человек со всей своей многообразной деятельностью включен в сферу интересов науки экологии. Цивилизация, какой бы развитой она не была, не может быть свободной от природы.