Родился 21 сентября 1934 г. в г. Мологе Ярославской обл.

Доктор биологических наук (1969), профессор (1978), член-корреспондент (1979), действительный член АН СССР (1987).

Окончил биологический факультет Уральского университета (1957).

С 1959 г. в Институте биологии УФАН СССР (ныне Институт экологии растений и животных УрО РАН) прошел путь от аспиранта, научного сотрудника и заведующего лабораторией до директора института (с 1976). Заместитель (1993), первый заместитель (1996) председателя УрО РАН; с 1998 по 2000 г. – и. о. председателя УрО РАН и вице-президент РАН; председатель Объединенного ученого совета по биологическим наукам УрО РАН (с 2000).

С 1964 г. преподает в Уральском университете; с 1975 г. – профессор кафедры зоологии, затем ее заведующий (1984–1986); с 1996 г. заведует кафедрой экологии.

Ученик академика С. С. Шварца. Основные направления научной деятельности: популяционная экология, структура популяций животных, эволюционная экология, проблемы микроэволюции и различные формы изменчивости млекопитающих, проблемы адаптации животных к экстремальным факторам среды, экспериментальная экология, проблемы охраны природы, продуктивность и устойчивость экосистем северных и горных районов Урала, экологическая экспертиза и прогнозирование.

Автор 390 научных работ (33 из них – книги). Подготовил 40 кандидатов и восемь докторов наук.

Член совета Российского фонда фундаментальных исследований, член бюро Отделения общества биологии РАН. Главный редактор журнала «Экология» (с 1976). Один из основателей международного движения «Экофорум за мир»; вице-президент Российского териологического общества.

Лауреат Государственной премии СССР (1990), премии Правительства Российской Федерации (1996), международной премии им. А. П. Карпинского (1993), премии Президиума РАН им. А. Н. Северцева, премии РАН им. И. И. Шмальгаузена (2003), Демидовской премии (2005). Награжден золотой медалью РАН им. В. Н. Сукачева (1986), медалью и дипломом Международного центра Рерихов (2004), международным орденом «Рыцарь Белого Креста» (1992), орденом Трудового Красного Знамени, орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени.

Почетный гражданин г. Екатеринбурга (1993).