Algunos historiadores sitúan el origen de la ecología en el libro Historia de los animales de Aristóteles.
Se considera que el padre de la ecología es Alexander von Humboldt quien a principios del siglo XIX propone la existencia de una relación entre la vegetación y el clima a lo que denomina geografía de las plantas (Essai sur la géographie des plantes, 1805; Cosmos, 1846), tesis a partir de la cual se desarrollarían numerosas investigaciones posteriores.
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Para entonces, ciencias afines a la botánica como la fitogeografía, la climatología, la geología, la paleobotánica y la fisiología vegetal, contribuyeron a la creación de la ecología.
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Ernst Haeckel inventa la palabra ecología (Generelle Morphologie der Organismen, 1866) y en volúmenes posteriores la amplía: «El conjunto de las múltiples y diversas relaciones entre animales y plantas, y de éstos con el mundo exterior...» (Anthropogénie, 1874).
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En la última década del siglo XIX y primeras décadas del XX, se produce una explosión de publicaciones sobre ecología vegetal en los Estados Unidos. Se destaca la obra de Conway McMillan (Observations on the distribution of plants along shore of Lake of the Woods, 1897).
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Clements realiza importantes aportes en cuanto a teorías, pedagogía, métodos y técnicas de investigación en ecología; inventa o adapta numerosos aparatos para medir variables climáticas (Research methods in ecology, 1905) e incorpora el uso de los cuadrantes en el muestreo, posibilitando análisis estadísticos. Sienta las bases sobre la homeóstasis de los ecosistemas (The development and structure of vegetation, 1904) y los estados clímax (Plant succession, 1916).
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Josias Braun-Blanquet y E. Furrer realizan importantes avances en cuanto a los métodos de investigación de las asociaciones vegetales, que fueran acogidos principalmente por distintas escuelas europeas (Remarques sur l´étude des groupements de plantes, 1913).
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Aparecen los primeros trabajos de los matemáticos A.J. Lotka (Elements of physical biology, 1925) y V. Volterra (Variación e fluttuazioni del numero d´individui in specie animali conviventi, 1926) que dan gran impulso a la incorporación de las matemáticas a la ecología. Gause quien vinculara estas teorías a sus investigaciones encuentra, sin embargo, dificultades prácticas para tales aplicaciones con los organismos vivos.
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Los avances de la química permiten hacer conversiones de materia orgánica y organismos a calorías y, con ello, se tiende un puente a los estudios de transferencia de energía entre niveles tróficos que incluyen lo biótico y lo abiótico. Se destacan entre ellos, los trabajos de Raymond L. Lindeman (Seasonal food-cycle dynamics in a senescent lake, 1941) y (The trophic-dynamic aspect of ecology, 1942) en que define al ecosistema como la unidad ecológica fundamental.
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