Чарльз Элтон

Чарльз Элтон (англ. Charles Sutherland Elton; 29 марта 1900, Манчестер — 1 мая 1991, Оксфорд) — британский зоолог и эколог, один из основоположников современной экологии, внёсший фундаментальный вклад в изучение популяционной динамики, пищевых цепей и экологических ниш. Его работы заложили основы популяционной экологии и экологии сообществ.

Биография

Ранние годы и образование

Чарльз Сазерленд Элтон родился в Манчестере в семье литературоведа Оливера Элтона и Летиции Мейнард. Его дядя, Джон Мейнард Кейнс, был известным экономистом. С детства проявлял интерес к естественной истории, собирал коллекции насекомых и растений. Окончил Ливерпульский колледж, а затем поступил в Оксфордский университет (Нью-колледж), где изучал зоологию. В 1921 году получил степень бакалавра с отличием.

Научная карьера

В 1922 году Элтон принял участие в экспедиции на Шпицберген, организованной Оксфордским университетом. Изучение арктической фауны, особенно популяций леммингов и песцов, привело его к размышлениям о циклических колебаниях численности животных. В 1925 году он опубликовал статью «Периодические колебания численности животных в Арктике», ставшую одной из первых работ по популяционной динамике.

В 1927 году, в возрасте 27 лет, Элтон издал свою самую известную книгу «Экология животных» (Animal Ecology), которая считается манифестом новой науки. В ней он впервые систематически изложил концепции пищевых цепей, экологических ниш и популяционных циклов. В 1932 году при поддержке Фонда Рокфеллера он основал Бюро популяционных исследований животных (Bureau of Animal Population) при Оксфордском университете, которое возглавлял до выхода на пенсию в 1967 году. Это учреждение стало мировым центром по изучению динамики популяций.

В 1936 году Элтон был избран членом Лондонского королевского общества (FRS). В 1953 году получил звание профессора.

Поздние годы

После выхода на пенсию Элтон продолжал научную работу, занимаясь в основном экологией инвазивных видов. В 1958 году вышла его книга «Экология нашествий животных и растений» (The Ecology of Invasions by Animals and Plants), которая стала классикой и предвосхитила современные исследования биологических инвазий. Умер в Оксфорде в 1991 году.

Основные научные вклады

Концепция экологической ниши

Элтон первым дал чёткое определение экологической ниши как «места вида в биотической среде, его отношения к пище и врагам». В отличие от более позднего, абстрактного определения Хатчинсона, ниша по Элтону — это функциональная роль организма в сообществе, его «профессия», а не просто адрес.

Пищевые цепи и трофическая структура

В книге «Экология животных» Элтон ввёл понятие пищевой цепи как последовательности организмов, каждый из которых служит пищей для следующего. Он также сформулировал «правило пирамиды чисел»: количество организмов на каждом последующем трофическом уровне обычно меньше, чем на предыдущем, что объясняется потерями энергии при переходе с уровня на уровень.

Популяционные циклы

Элтон детально исследовал циклические колебания численности популяций, особенно у северных млекопитающих (лемминги, зайцы-беляки, рыси). Он показал, что эти циклы имеют регулярный характер (например, 10-летний цикл у канадской рыси) и обусловлены взаимодействием хищник-жертва, а не только внешними факторами, как считалось ранее. Его работа «Колебания численности животных» (Voles, Mice and Lemmings, 1942) стала классическим трудом в этой области.

Экология сообществ и инвазий

Элтон изучал структуру экологических сообществ и факторы, определяющие их устойчивость. Он пришёл к выводу, что более разнообразные сообщества более устойчивы к вторжениям чужеродных видов — идея, позже известная как «гипотеза Элтона». Его книга 1958 года заложила основы современной биологии инвазий.

Книги и основные публикации

1. Animal Ecology (1927) — «Экология животных». Первый систематический учебник по экологии, в котором изложены основные концепции дисциплины.
2. Voles, Mice and Lemmings: Problems in Population Dynamics (1942) — «Полёвки, мыши и лемминги: проблемы популяционной динамики». Монография, обобщающая многолетние исследования циклических колебаний численности грызунов.
3. The Ecology of Invasions by Animals and Plants (1958) — «Экология нашествий животных и растений». Классическая работа, предсказавшая многие проблемы, связанные с глобализацией и распространением чужеродных видов.
4. The Pattern of Animal Communities (1966) — «Структура сообществ животных». Фундаментальный труд по экологии сообществ, основанный на многолетних наблюдениях в окрестностях Оксфорда.

Значение и наследие

Чарльз Элтон считается одним из отцов-основателей современной экологии наряду с Эрнстом Геккелем, Евгением Вармингом и Артуром Тенсли. Его работы перевели экологию из описательной науки в область количественных исследований и математического моделирования. Основанное им Бюро популяционных исследований животных просуществовало до 1970-х годов и воспитало целое поколение экологов, включая таких известных учёных, как Роберт Мэй и Джон Кребс.

В честь Элтона названы:

• Премия Элтона (Elton Award) — награда Британского экологического общества за выдающиеся достижения в области популяционной экологии.
• Вид ископаемого млекопитающего Eltonia (палеоцен Северной Америки).
• Экологическая станция Элтона (Elton Ecological Station) в Бразилии.

Интересные факты

• Элтон был известен своей эксцентричностью: он часто работал по ночам, а днём совершал длительные прогулки по окрестностям Оксфорда, собирая полевые данные.
• В молодости он участвовал в арктических экспедициях, где впервые столкнулся с явлением массовой гибели леммингов, что и определило его научный интерес.
• Несмотря на то, что Элтон ввёл понятие «экологическая ниша», сам термин «ниша» в экологии ранее использовал американский орнитолог Джозеф Гриннелл (1917), но Элтон придал ему функциональное, а не пространственное значение.
• Книга «Экология нашествий» была написана по заказу ЮНЕСКО в рамках программы «Аридная зона» и оказала огромное влияние на природоохранную политику.

Источники

• Elton, C. S. (1927). Animal Ecology. Sidgwick & Jackson, London.
• Elton, C. S. (1942). Voles, Mice and Lemmings: Problems in Population Dynamics. Clarendon Press, Oxford.
• Elton, C. S. (1958). The Ecology of Invasions by Animals and Plants. Methuen, London.
• Elton, C. S. (1966). The Pattern of Animal Communities. Methuen, London.
• Southwood, T. R. E., & Clarke, J. R. (1991). Charles Sutherland Elton. 29 March 1900 — 1 May 1991. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 37, 131–149.
• Krebs, C. J. (1999). Ecological Methodology. Benjamin Cummings.
• «Чарльз Элтон» // Большая советская энциклопедия, 3-е изд.