Экология была определена по-разному как «изучение взаимосвязи организмов с окружающей их средой и друг с другом», как «экономика природы» и «биология экосистем».
Сегодня предметом науки Экология являются объединение многих областей исследований. Существует много видов взаимоотношений между организмами и окружающей их средой. Организмами могут быть отдельные индивидуумы, группы индивидуумов, все члены одного вида, сумма многих видов или общая масса видов (биомасса) в экосистеме. И термин «среда» включает в себя не только физические и химические свойства, но и биологическую среду, в которой задействовано еще больше организмов.
На практике экология состоит из широко перекрывающихся подходов и далее разделяется на следующие группы:
Эволюционная экология
исследует экологические факторы, способствующие адаптации видов. Исследования эволюции видов могут быть направлены на то, чтобы ответить на вопрос о том, что генетически изменилось в течение нескольких поколений, и на то, чтобы попытается выяснить, каковы могут быть основные механизмы таких изменений. Эволюционная экология ищет эти механизмы. Эволюционная экология также рассматривает более широкие вопросы, такие как наблюдения, что растения в засушливых средах часто не имеют листьев или очень маленькие листья, или что у некоторых видов птиц есть помощники, которые выращивают и чужих птенцов кроме своих. Критический вопрос заключается в том, возник ли один набор адаптаций один раз и просто был сохранен всеми видами, происходящими от общего предка, имеющего эти приспособления, или адаптация неоднократно развивалась из-за одних и тех же факторов окружающей среды.В случае растений, обитающих в засушливых средах, кактусы из Нового Света и эйфории из Старого Света могут выглядеть поразительно подобными, даже если они находятся в несвязанных семействах растений.
Физиологическая экология
выясняет, как организмы выживают в своей среде. Часто делается упор на экстремальные условия, такие как очень холодная или очень жаркая среда или водная среда с необычайно высокими концентрациями соли.Примерами вопросов, которые может исследовать физиологическая экология, являются следующие вопросы:
– Как некоторые животные процветают в самых сухих пустынях, где температура часто высока, а свободная вода никогда не доступна?
– Как бактерии выживают в горячих источниках, например, в Йеллоустоунском национальном парке на западе Соединенных Штатов, где развивается большинство видов?
– Как нематоды живут в почвах сухих долин в Антарктиде?