Экология — область науки, которая стала бурно развиваться во второй половине XX века. В качестве отдельной дисциплины экология выделилась на рубеже XX века, и что она получила общественную известность в 1960-е годы, в связи с широко распространённым беспокойством за состоянием окружающей средыMcIntosh, R. (1985) The Background of Ecology. Concept and Theory. New York: Cambridge University Press. Тем не менее, идеи экологии в какой-то степени известны уже давно, и принципы экологии разрабатывались постепенно, тесно переплетаясь с развитием других биологических дисциплин. Таким образом, возможно, одним из первых экологов был Аристотель. В «Истории животных» он дал экологическую классификацию животных, писал о среде обитания, типе движения, местообитании, сезонной активности, общественной жизни, наличии убежищ, использовании голоса. Его последователь, Теофраст, в основном исследовал растения и считается античным основоположником геоботаники. Плиний Старший в своей работе «Естественная история» представил экономическую подоплёку зооэкологических представлений. В индийских трактатах «Рамаяна» и «Махабхарата» (VI—I века до н. э.) можно обнаружить описания образа жизни зверей (более 50 видов), местообитания, питания, размножения, суточной активности, поведения при изменениях природной обстановки.
Предыстория С давних времён люди стали замечать различные закономерности во взаимодействии животных друг с другом и с окружающей средой. Однако в те времена даже биология не была отдельной наукой, являясь частью философии.
Первые описания взаимоотношений животных с окружающей средой можно отнести к индийским и древнегреческим трактатам: Индийские трактаты «Рамаяна», «Махабхарата» (VI—I века до н. э.) — образ жизни зверей (более 50 видов), места обитания, питание, размножение, суточная активность, поведение при изменениях природной обстановки. Аристотель — «История животных» — экологическая классификация животных, среда обитания, тип движения, места обитания, сезонная активность, общественная жизнь, наличие убежищ, использование голоса. Теофраст — даны основы геоботаники, а также описано приспособительное значение изменений в окраске животных. Плиний Старший — «Естественная история» — представлен экономический характер зооэкологических представлений. Древние греки в целом представляли себе жизнь как нечто, не требующее понимания и адаптации, что близко к современным экологическим представлениям.
В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далёкими от биологии в своих основных исследованиях.
Р. Бойль — им проведён один из первых экологических экспериментов — влияние атмосферного давления на животных, стойкость к вакууму водных, земноводных и др. пойкилотермных животных. Антони Ван Левенгук — описание пищевых цепей, регулирование численности популяций. У. Дерем — «Физико-теология» (1713) — в этой работе впервые описан термин баланс в смысле регуляции численности животных. Р. Брэдли — впервые экология описывается количественно — роль воробьиных птиц в истреблении вредных насекомых. Рене Реомюр — «Мемуары по естественной истории насекомых» — рассматриваются количественные климатические факторы — постоянство суммы средних дневных температур в тени для сезонного периода в жизни организмов. К. Линней — «Экономия природы», «Общественное устройство природы» — описана концепция равновесия в природе, применён системный подход к природе, оценено ведущее влияние климатических условий, описаны фенологические наблюдения — гибель одних организмов как средство для существования других, сравнение природы с человеческой общиной. Ж. Бюффон — «Естественная история» — описано влияние факторов среды, исследования по популяционной экологии — влияние климата, характера местности и других внешних условий на популяции. Описан рост численности некоторых животных в геометрической прогрессии. С. П. Крашенинников (1710—1759) «Описание земли Камчатки» (1755) — частная экология животных, описание растений, образ жизни. И. И. Лепёхин «Дневные записки путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепёхина по разным провинциям Российского государства», перевод Бюффона. Биологические характеристики зверей и птиц. Зависимость существования и географического распределения животных от климатических условий и растительности. Зависимость численности, распределения, плодовитости и миграций белки, кедровки и прочих от урожая кедровых орехов и других хвойных пород. Петер Симон Паллас «Путешествия по различным провинциям Российского государства», «Zoographia rosso-asiatica» — экологический подход к изучению животных (влияние внешних условий на животную жизнь). Климатология и физическая география, описание частной экологии грызунов. Программа наблюдений периодических явлений в популяциях животных. В. Ф. Зуев (ученик П. С. Палласа) «Начертания естественной истории» — первый в России школьный учебник. Описания экологии белки. Э. Циммерман — Зоогеография (1777) — Зависимость распространения млекопитающих от климата как по причине его прямого влияния, так и через растительность как важнейший источник пищи для животных. Ж. Б. Ламарк — «Философия зоологии» — Описаны взаимодействия организм — среда. Т. Фабер «О жизни птиц далекого севера» (1825) — экология птиц. К. Глогер — правило Глогера (1833) (географические расы животных в тёплых и влажных регионах пигментированы сильнее, чем в холодных и сухих регионах), заложены начала современной зоогеографии. Влияние климата на птиц — поведение, выбор местообитания, степень оседлости, окраску. В. Эдвардс — «Влияние физических агентов на жизнь» (1824) — сравнительная экологическая физиология. Эксперименты по влиянию температуры и водной среды на развитие головастиков лягушки. Влияние температуры, влажности, света и др. на дыхание, кровообращение, температуру, рост тела у рыб, земноводных, рептилий, птиц, зверей, человека. Спейн (1802) — эксперименты с длиной светового дня и яйценоскостью кур. Е. П. Менетрие — изучение вертикального распределения животных в горах Кавказа. Г. Бергхаус — «Всеобщий зоологический атлас» (1851) — сочетание климатических условий и биотических отношений. Зоогеографическое районирование на основе распространения хищных млекопитающих (хищники интегрируют совокупное воздействие элементов природы). Ш. Морран (1840) — закрепление понятия «Фенология». К. Хойзингер (1822) — разделение зоологии на зоографию и зоономию. Изучение причин и законов возникновения и существования отдельных животных и всего животного царства. Генрих Георг Бронн (1850) — «Экономия животных» Э. Эверсман, М. Н. Богданов — «Естественная история Оренбургского края» (1840—1866) — географическая зональность смены ландшафтов на основе изменений характера почвы. Биоценотические отношения между животными. Экологический оттенок в описаниях групп животных. Оценка экономического значения животных. Характеристика пустынных экосистем — бедность фауны при обилии особей. Прообраз в описаниях грызунов как представителей R-стратегов. Морфологические приспособления к условиям обитания — тушканчики на разных грунтах, адаптивное строение и добывание пищи у дятлов. Экономия природы. К. М. Бэр — экспедиция на Новую Землю. Основы современной теории динамики популяций рыб. А. Ф. Миддендорф — «Путешествие на север и восток Сибири», «Сибирская фауна» — зоологическая география. Природа как единое целое. Ландшафтно-экологический подход. Экоморфология и её приспособительное значение. Изопиптезы. Сезонные миграции птиц. Значение кочёвок птиц и зверей. Экология леммингов. Влияние полярного дня на морфофизиологические функции. Криптическая роль окраски. Сопряженность ареалов. К. Ф. Рулье и Н. А. Северцов — основоположники российской экологии животных: Карл Францевич Рулье — лекция «Жизнь животных по отношению к внешним условиям» (1852). Экологическая концепция, метод экологического изучения животных. Прямые и обратные явления жизни. Внутривидовые и межвидовые отношения животных. Существование общин (популяций). Проблема адаптации, морфобиологические особенности: жизненные формы животных, экологическая морфология, зоопсихология. Термины: зооэтика — зоогнозия, зообиология = этология Сент-Илера (от Милля). Н. А. Северцов «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» — синэкологический аспект. Методический аспект — эколого-географический метод. Необходимость биоценологического подхода «местные мелкие фауны»: «Каждое явление мы изучаем у всех животных, у которых заметили его. Порядок в описании явлений определяется их естественной последовательностью — от весны до весны, только явления линяния отделены от прочих, современных им». В.Л. Иогансен ввел термин "популяция", для обозначения «естественной смеси особей одного и того же вида, неоднородной в генетическом отношении». Жоффруа Сент-Илер «Естественная история органического мира» — этология = зоопсихология + экология. Ч. Дарвин — «Путешествие натуралиста вокруг света». Экономия природы. Объяснение паразитизма кукушки. Гибель крупных животных от катастрофических причин. Теория происхождения коралловых рифов. «Происхождение видов». Синэкологические взаимоотношения как наиболее важные. Классификация взаимоотношений организмов. Продуктивность и состав сообществ. «Прочно укоренившееся заблуждение — считать физические условия за наиболее важные». Демография популяций. Синэкология: Взаимосвязь кошки — мыши — шмели-клевер и его ареал. Роль птиц в расселении семян — количественные исследования. Адаптивное строение цветка энтомофильных орхидей. Эколого-морфологический анализ челюстного аппарата гусеобразных. Э. Геккель и формирование экологии как особой отрасли науки: «Всеобщая морфология организмов». Биология делится на: морфологию (биостатику) и физиологию (биодинамику), а для узкого понимания термина биологии мы вводим термин экология, синоним — биономия — «Общие основы науки об органических формах, механически основанной на теории эволюции, реформированной Чарлзом Дарвином». «Экология — наука об экономии, об образе жизни, о внешних жизненных отношениях организмов друг с другом и т. д.» (1 глава) = этологии Сент-Илера, хотя сам Геккель этого не знал. «Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования» (19 глава). Экология — физиологическая дисциплина: форономия (общая физиология) — эргология (физиология функций) и перилогия (физиология отношений) — экология и хорология. Отсутствие обязательной корреляции между плодовитостью, численностью и масштабами географического распространения (глупыш и многие плодовитые виды). Для каждого отдельного вида в экономии природы имеется только определённое число мест (=экологические ниши Элтона). В одном месте может существовать тем большее количество животных-индивидов, чем более разнообразна их природа.
Ботаническая география В течение XVIII и в начале XIX века, великие морские державы, такие, как Великобритания, Испания и Португалия отправляли мировые разведывательные экспедиции по развитию морской торговли с другими странами, а также начали открывать новые природные ресурсы и каталогизировать их. В начале XVIII века было известно около двадцати тысяч видов растений, в сравнении с сорока тысячами в начале XIX века, и почти 400 000 сегодня.
Эти экспедиции объединили многих учёных, в том числе ботаников, как, например, немецкий исследователь Александр фон Гумбольдт. Гумбольдт часто считается отцом экологии. Он был первым, кто взялся за изучение взаимосвязи между организмами и окружающей их средой. Он выявил существующие отношения между наблюдаемыми видами растений и климата, и описал растительные зоны в зависимости от широты и высоты над уровнем моря. В настоящее время на эти вопросы отвечает геоботаника.