Чарльз Элтон

Чарлз Элтон (1900–1991)

Чарлз Элтон

Биографии этого ученого вы не найдете практически ни в одном отечественном издании, справочнике или энциклопедии. Авторитетный «Биологический энциклопедический словарь» (М.: Советская энциклопедия, 1989) называет его… американским зоологом! А в учебнике «Общей экологии» Н.Черновой с соавторами (М.: Просвещение, 1997) есть портрет Элтона, но без указания годов его жизни (хотя под всеми другими портретами соответствующие даты указаны). Так кто же он, этот человек, один из самых неизвестных у нас основоположников экологии животных, чье столетие со дня рождения отмечалось в прошлом году?

Чарлз Сазерленд Элтон (Charles Sutherland Elton) родился 29 марта в Ливерпуле в один год с Луи Армстронгом и Николаем Тимофеевым-Ресовским, с А.де Сент-Экзюпери и Ф.Жолио-Кюри. Учился в местном колледже, а затем в Оксфорде. Уже в те годы он не мог согласиться с сильным перекосом тогдашней зоологии в сторону сравнительной анатомии. Лабораторным экспериментам, вскрытиям и химическому анализу тканей животных Элтон предпочитал естественные наблюдения в полевых условиях, исследуя взаимоотношения организмов с окружающей их средой. Он, по сути, положил начало превращению естественной истории (natural history) в науку экологию. Надо заметить, что многие крупнейшие биологические музеи мира до сих пор называются естественно-историческими – например, Британский музей естественной истории в Лондоне (British Museum of Natural History; с отделениями зоологии, ботаники, геологии и др.), Парижский музей естественной истории (Museum National d’Histoire Naturalle), музеи в Вене, Женеве, Милане, Нью-Йорке, Стокгольме и других городах.

Когда Элтон начинал свои исследования, он описывал их как «социологию и экономику животных». Превосходное определение! Оно и сейчас вполне подойдет для использования в классах (лицеях) гуманитарного направления. Например, начать с вопроса: «Как вышеуказанную фразу (словосочетание) выразить одним словом?»

Сильное влияние на взгляды Элтона оказали великие натуралисты не столь далекого прошлого. Об Александре Гумбольдте (1769–1859), крупнейшем немецком ученом-энциклопедисте и путешественнике, он писал как о «…возможно первом экологе», который создал живую картину растительного и животного мира во всем его великолепном окружении и «комплексе взаимодействующих сил». Более того, Элтон считал, что «произведения Гумбольдта вдохновили Чарлза Дарвина, который пошел дальше большинства представителей своего поколения в улавливании смысла огромного по сложности лабиринта природных взаимодействий и понимании важности взаимоотношений растений и животных».

Большое влияние на Элтона оказала вышедшая в 1913 г. книга американского эколога Виктора Шелфорда (1877–1968) «Сообщества животных умеренной зоны Америки на примере региона Чикаго». В этом труде была раскрыта роль физической и биотической среды, показана необходимость количественного учета животных, описаны методы полевой экологии.

Первую серьезную возможность опробовать идеи Шелфорда Элтон получил в 1921 г., когда он, будучи студентом последнего курса, работал ассистентом английского зоолога Джулиана Хаксли (1887–1975) – одного из создателей синтетической теории эволюции – в Оксфордской экспедиции на Шпицберген. Тогда Элтон и начал экологические исследования животных на примере локальной фауны, которые затем продолжил еще в трех арктических экспедициях в 1923, 1924 и 1930 гг.

Сильное впечатление на Элтона произвела и еще одна книга – «Проблема популяций» (1922), автором которой был Александр Карр-Саундерс, также принимавший участие в Оксфордской экспедиции на Шпицберген.

После арктических экспедиций Ч.Элтон стал консультантом по биологии пушных зверей и выращиванию обладающих ценным мехом млекопитающих в Компании Гудзонова залива и тогда же (1924) начал изучение динамики численности разнообразных наземных и водных животных, сделав попытку установить причины неустойчивости популяций.

Здесь надо отметить, что в 1921–1922 гг. лекции по экологии животных впервые начал читать в Петрограде на кафедре зоогеографии Географического института (позднее географического факультета Ленинградского госуниверситета) Иван Дмитриевич Стрельников. Примерно в те же годы профессор Борис Михайлович Житков (1872–1943) начал преподавать экологию в Московском университете им. М.В. Ломоносова, где он был заведующим кафедрой зоологии позвоночных. Любопытно и то, что и Житков, и Элтон в той или иной степени были связаны с изучением пушных зверей. По инициативе Житкова в 1922 г. на окраине Москвы в Погонно-Лосиноостровском лесничестве была создана Центральная биологическая охотничье-промысловая станция.

Началом современной биогеоценологии и отчасти популяционной экологии считается первая книга Элтона, вышедшая в 1927 г., – «Экология животных». В 1935 и 1947 гг. она была переиздана, а в 1934 г. наш «Биомедгиз» издал ее в Москве и Ленинграде на русском языке. Эта книга переключила внимание зоологов с изучения отдельных организмов на анализ популяций в целом. Ставший классическим труд Элтона осветил широкий круг как теоретических, так и методических вопросов синэкологии – раздела экологии, изучающего жизнь сообществ, биогеоценозов, экосистем. Элтон описал структуру и распределение сообществ животных, колебания численности, дисперсию, экологические сукцессии и сформулировал такие важнейшие понятия, как цепи и циклы питания, пирамида чисел и экологическая ниша. Правда, ситуация с авторством последнего термина – одного из важнейших в экологии – не столь явная, как пишут в популярных справочниках (например: Экология. Школьный справочник / Сост. А.П. Ошмарин, В.И. Ошмарина – Ярославль: «Академия развития», 1998).

О нишах задолго до Элтона писали американский эколог Джозеф Гриннелл (1904, 1917), Р.Джонсон (1910) и другие. Но в то время под нишей понимали главным образом пространственную ее составляющую, по сути местообитание. Нишей называли единицу распространения вида, лимитированную запасами пищи и другими факторами. Позже Д.Гриннелл говорил о структурных и функциональных аспектах пространственной ниши (1924) и уточнил это понятие, предложив в 1928 г. сочетание «экологическая ниша».

Элтон развил гриннеловское понимание ниши, придав ему смысл функционального статуса организма в сообществе – «место [животного] в биотической среде, его отношения с пищей и врагами» и писал, что «нишу любого животного можно описать в значительной степени, если знать размеры этого животного и его пищевые запросы» (1927).

Позже Юджин Одум (см.: Одум Ю. Экология. – М.: Мир, 1986. Т. 2) выделил три аспекта экологической ниши: пространственную нишу (нишу места), или занимаемое организмом фактическое пространство; трофическую нишу – (комплекс пищевых взаимоотношений, или «кого я ем, а кто ест меня», что ученикам обычных классов понятнее); многомерную нишу (нишу как гиперобъем). Все вместе это задает потенциальную, или фундаментальную, нишу вида – «мог бы взлететь, да сегодня что-то не хочется или не можется». В реальности же вид всегда занимает лишь фактическую, или постконкурентную, реализованную нишу – то «пространство», которое ему позволяют занять конкуренты, биотические ограничения и различные абиотические факторы.

Чарлз Элтон стал одним из ученых, осуществивших синтез теории естественного отбора с экологией. В 1930 г. появилась его не столь крупная по объему, но значительная работа – «Экология животных и эволюция», в которой он впервые широко обрисовал экологические аспекты процессов исторического развития животного мира, став основоположником эволюционной экологии и сделав вклад в зарождающееся учение о популяциях. Здесь Элтон также провокационно заявил, что «баланса в природе нет и, возможно, он никогда в ней не существовал». И далее: «…мы столкнулись лицом к лицу с процессом, который можно назвать отбором среды самими животными, как противопоставление естественному отбору животных этой окружающей их средой». К сожалению, возрастающие объемы работ по изучению динамики численности животных не позволили Элтону развить эти эволюционные идеи.

В 1932 г. Элтон основал при Оксфордском университете Бюро по изучению популяций животных. В дальнейшем это бюро стало всемирным центром для сбора данных по изменению численности животных, проведения популяционных и биоценологических исследований, а затем и крупным исследовательским институтом (Институт наземной экологии). Элтон привлек исследователей из многих стран, обеспечив подготовку молодых специалистов, которые затем несли полученные знания в разные уголки планеты, такие как Калифорния (США) и Британская Колумбия (Канада) в Западном полушарии и Австралия и Новая Зеландия в Восточном.

Волна экологических исследований привела к объединению ученых, работающих в этой области в разных странах, и созданию экологических обществ в Англии (1913) и США (1915). К примеру, в США членами экологического общества уже в год его учреждения стали 650 ученых, а через полвека численность членов общества перевалила за 2 тыс. Появились специальные экологические журналы, например Journal of Ecology (London, 1913) и Ecology (New York, 1920), Ecological Monographs (Durham, 1931), Oikos (Copenhagen, 1949) и другие. В 1931 г. в СССР появился «Журнал экологии и биоценологии», который основал работавший тогда, в 1919–1933 гг., в Ташкенте заведующим кафедрой зоологии Средне-Азиатского университета Даниил Николаевич Кашкаров (1878–1941).

В 1932 г. Чарлз Элтон стал редактором нового «Журнала экологии животных» (Journal of Animal Ecology; Cambridge, U.K.), который был учрежден Британским экологическим обществом главным образом под его – Элтона – влиянием. В 1936 г. он начал читать лекции по экологии животных, а местный колледж (Corpus Christi College) избрал его главным научным сотрудником.

Обширные оплачиваемые работы Элтона по мышам и полевкам дали ему возможность профинансировать деятельность Бюро изучения популяций животных в начале Второй мировой войны. Поиски и нахождение практических методов контроля грызунов с помощью ядохимикатов позволили его стране избежать крупных потерь продовольственных запасов в тяжелые военные годы.

В 1942 г. Элтон опубликовал исследование по динамике популяций полевок, мышей и леммингов. Методы, разработанные им и достигнутые результаты были позднее – в 1954 г. – описаны в книге «Управление численностью крыс и мышей», ставшей блестящим образцом и моделью для подобных работ во всем мире.

В 1958 г. выходит книга Элтона «Экология нашествий животных и растений», почти сразу же (1960) переведенная на русский язык.

После Второй мировой войны Чарлз Элтон был занят главным образом полевыми исследованиями, на основе которых в 1966 г. был создан фундаментальный труд «Типы сообществ животных». В этой солидной монографии автор подвел итоги своих многолетних исследований в окрестностях Оксфорда и изложил многие общие экологические принципы.

Чарлз Элтон был избран членом Лондонского королевского общества и иностранным членом Американской академии искусств и науки. В 1967 г. он вышел в отставку и тогда же был удостоен Золотой медали Линнеевского общества, а в 1970 г. – Дарвиновской медали Королевского общества.

Скончался Элтон 1 мая 1991 г. в Оксфорде.

Литература

История биологии (с начала ХХ в. и до наших дней). – М.: Наука, 1975.

Новиков Г.А. Очерки истории экологии животных. – Л.: Наука, 1980.

Одум Ю. Экология: в 2-х тт. Т. 2. – М.: Мир, 1986.

Экология и эволюционная теория (отв. ред. Я.М. Галл). – Chicago, 1994. V. 4.