Вопрос (Типология адаптаций. Пути адаптаций организмов к среде.)

Типы адаптаций:

Пассивная адаптация – (по принципу толерантности или выносливости) – подчинение ухудшению внешних условий, жизнедеятельность замедляется или прекращается, но сохраняется способность восстановить экологическую потенцию при возвращении благоприятных условий. Пассивная адаптация присуща растениям и низшим животным, это пойкилоосмотические или пойкилотермные животные.

Активная адаптация – (по принципу резистентности или устойчивости) – при изменении внешних условий внутренняя среда живых организмов остается постоянной –поддерживается гомеостаз внутренней среды. Активная адаптация присуща млекопитающим, птицам, это гомойоосмотические или гомойотермные животные.

Примеры адаптации:

1) разные адаптации при решении одной экологической задачи: термоизоляция у медведей и у песцов – густой мех, у китов – подкожный жир.

2) Пассивная защита: высокая плодовитость; покровительственная (пигментация бабочек березовых пядениц на закопченных деревьях) или отпугивающая окраска, мимикрия (сходство беззащитного и съедобного вида с представителями несъедобного вида); твердые покровы – защитные образования типа панцирей;

3) Сложная адаптация:

- насекомоядные растения: росянка, венерина мухоловка;

- развитие глаза как органа зрения: у одноклеточных - светочувствительное пятно с пигментом; у планарии - чашевидные углубления с родопсином; у членистоногих

Пути адаптаций:

Существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума. Например, поддержание постоянной температуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитающих), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках.

Избегание неблагоприятных воздействий – выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. Например, сезонные миграции животных.

Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды Покой может быть разным по глубине и продолжительности, многие функции организма при этом ослабевают или не выполняются совсем, так как уровень обмена веществ падает под влиянием внешних и внутренних факторов. При глубоком подавлении обмена веществ организмы могут вообще не проявлять видимых признаков жизни. Полная временная остановка жизни получила название анабиоза. В состоянии анабиоза организмы становятся устойчивыми к разнообразным воздействиям.

Вопрос (Экологические стратегии видов («r» и «К» стратегии).

Экологическая стратегия популяции — это ее общая характеристика роста и размножения. Сюда входят темпы роста ее особей, время достижения половозрелости, плодовитость, периодичность размножения и т. д.

Быстроразмножающиеся виды имеют высокое значение г и называются г-видами. Это, как правило, пионерные (нередко их называют «оппортунистическими») виды нарушенных местообитаний. Данные местообитания называют r-отбирающими, так как они благоприятствуют росту численности r-видов.
Виды с относительно низким значением r называют К-видами. Скорость их размножения чувствительна к плотности популяции и остается близкой к уровню равновесия, определяемому величиной К. Об этих двух типах видов говорят, что они используют соответственно r-стратегию и К-стратегию.
Эти две стратегии, по существу, представляют два различных решения одной задачи — длительного выживания вида. Виды с г-стратегией быстрее заселяют нарушенные местообитания (обнаженная горная порода, лесные вырубки, выгоревшие участки и т. д.), чем виды с К-стратегией, т. к. они легче распространяются и быстрее размножаются. Виды с К-стратегией более конкурентоспособны, и обычно они вытесняют r-виды, которые тем временем перемещаются в другие нарушенные местообитания.

В целом эту стратегию можно охарактеризовать как стратегию «борьбы и бегства».

Билет 16.

Этологическая структура популяций животных.

Этологическая структура популяций — это система отношений между членами одной популяции. Формы совместного существования особей в популяциях разнообразны.

Одиночный образ жизни, при котором особи популяции независимы и обособлены друг от друга, характерен для многих видов, но лишь на определенных стадиях жизненного цикла. Полностью одиночное существование организмов в природе не встречается, так как при этом было бы невозможным осуществление их основной жизненной функции – размножения. Однако для некоторых видов характерны очень слабые контакты между совместно живущими особями.

Семья — группа особей, в которой усиливается связь между потомками и родителями. Она может быть смешанного типа (птицы, некоторые млекопитающие); родительского типа (воспитание осуществляет самец, например африканский страус, колюшка) материнского типа (саламандра, червьяга).

Колония — групповое объединение оседлых животных. Они могут существовать долго или возникать только на период размножения (птицы, морские котики, тюлени, термиты, пчелы, муравьи, сурки, лемминги).

Стая — временное объединение животных одного вида (волки, птицы, рыбы). Наиболее распространенная среди птиц и рыб, из млекопитающих она характерна для многих собачьих. Стаи рыб очень изменчивы по величине, форме, плотности. У птиц стаи формируются во время сезонных перелетов или зимних кормлений (у оседлых и кочевых форм). В стаях млекопитающих большую роль играют вожаки, специфические отношения складываются между отдельными особями, что сближает эти групповые образование со стадами.

Стада — длительные и постоянного объединения животных по сравнению со стаями. Основу группового поведения животных в стадах составляют взаимоотношения доминирования — подчиненности, основанные на индивидуальных различиях между особями.

 

Система доминирования особей в популяциях может быть разной, а именно:

1) С подчиняет себе А;

2) линейная иерархия в ряду рангов А — В — С (особи следующего ранга подчинены предыдущем). Подобные отношения возникают в стаях ездовых собак;

3) параллельная иерархия (отдельно среди самцов и среди самок); например, в популяциях обезьян;

4) деспотия (доминирование одной особи над всеми другими (обезьяны)).

Биологическое значение отношений между особями одного вида: защита особей от врагов; воспитание молодежи; получения пищи и т.д.

 

Основные этапы становления взаимоотношений общества и природы в историческом аспекте. Неолитическая, промышленная и экологическая революции, - их влияние на развитие социума и состояние природной среды.

 

Неолитическая революция — создание человеком искусственных агроэкосистем, основу которых составляют культурные растения и животные. В результате значительно увеличилась масса пищи, производимой на единице поверхности, и количество механической энергии, поступающей в распоряжение человека. Распространение сельскохозяйственных культур оказало катастрофическое воздействие на большое число наземных экосистем и вызвало первое серьезное антропогенное потрясение биосферы: ускорилось изменение состава животного мира, сопровождавшееся вымиранием крупных представителей фауны, а также изменился первоначальный растительный покров на обширных площадях. Лесные экосистемы сменялись сначала пастбищами, а затем полями сельскохозяйственных культур. Массовое уничтожение лесов и нерациональное использование земель умеренных и тропических зон безвозвратно разрушили сложившиеся экосистемы на огромных территориях. Боязнь лесов, свойственная человеку в средние века, вылилась в уничтожение их различными цивилизациями во всех частях света. Человек начинает активно изменять окружающую природу, приспосабливая ее под свои нужды. Были заложены основы разделения труда – земледельцы обрабатывали землю, скотоводы выращивали животных, ремесленники изготавливали орудия труда и т.д.

 

Промышленная революция, начавшаяся в Европе в 18 веке, внесла существенные изменения во взаимоотношения Природы и Человека. Главными причинами этих изменений сделались добыча и использование углеводородного топлива - угля, нефти, сланцев, газа. А затем - добыча в огромных количествах металлов и других полезных ископаемых. В кругооборот веществ в природе начали включаться вещества, запасенные былыми биосферами - находившиеся в осадочных породах и уже вышедшие из кругооборота. О появлении в биосфере этих веществ люди стали говорить как о загрязнении вода, воздуха, почвы. Интенсивность процесса такого загрязнения нарастала стремительно. Условия обитания начали зримо меняться. Первыми этот процесс почувствовали растения и животные. Численность и, главное, разнообразие живого мира стала сокращаться. Во второй половине ХХ века процесс угнетения Природы особенно ускорился. Перед человеком во весь рост поднялась проблема изучения влияния на его здоровье, на условия его жизни, на его будущее тех изменений природы, которые вызваны им самим, то есть неконтролируемой деятельностью и эгоизмом самого человека.

 

Экологическая революция: в настоящее время ведущей проблемой глобального развития является противоречие между биосферой, как естественной средообразующей системой и созданной людьми искусственной средой обитания – техносферой. Это противоречие разрешится путем цивилизационной экологической революции, в ходе которой человечеству придется отказаться от антропоцентризма в отношениях с природой, заменив его экоцентризмом. Такая революция начнется с проведения национальными государствами перестройки общества, индустрии и жилой среды на основе требований экологии. Острота и повсеместная распространенность экологических проблем, дает основания говорить о мировом экологическом кризисе. Результатом кризиса может стать коренное изменение условий жизни на Земле, при которых существование человечества будет принципиально невозможно.

Билет 17.

Экологические проблемы современного общества (озоновые дыры, парниковый эффект, кислотные дожди, деградация почв, сокращение биоразнообразия, и т.д.) и пути их решения. Концепция устойчивого развития.

Проблема озонового слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с британской станции в Антарктиде, на высоте 25 - 30 километров обнаружил резкое снижение содержания озона[5]. Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита, ведь озон не допускает опасное излучение до поверхности Земли. В случае уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний. Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может ослабить иммунную систему человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократить и без того узкую базу продовольственного снабжения Земли, Также повышенный уровень излучения ведет к резкому увеличению смертности среди морских животных и растений.

Истощение озонового слоя взволновало не только ученых, но и правительства многих стран. Начались поиски причин. Сначала подозрение пало на хлор- и фторуглеводороды, употребляемые в холодильных установках, так называемые фреоны. Потом было установлено, что много озона уничтожается ракетными двигателями современных самолетов, летающих на больших высотах, а также при запусках космических кораблей и спутников. Служба новостей ООН отмечает, что благодаря принятию Монреальского протокола (Переменить ситуацию к лучшему постарались в 1989 году, заключив Монреальский договор о запрете использования озоноразрушающих соединений. Конечно «озоновые дыры» все равно появляются каждую осень, чтобы исчезнуть с приходом зимы. И каждую осень, 16 сентября празднуется день Защиты Озонового Слоя, назначенный на этот день в память о моменте подписания Монреальского договора) удалось значительно сократить использование озоноразрушающих веществ, и озоновый слой начал восстанавливаться. Однако, по прогнозам ученых, его полное восстановление над Антарктикой произойдет не раньше 2065 года - на 15 лет позже, чем считалось прежде.

Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

Ещё в 1827 году французский физик Жозеф Фурье предположил, что атмосфера земли выполняет функцию своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам второстепенного значения, каковыми являются, например, водяные испарения и углекислый газ. Они пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами. Если бы этого не происходило, Земля была бы примерно на 30 градусов холоднее, чем сейчас, и жизнь бы на ней практически замерла. Исходя из того, что «естественный» парниковый эффект - это устоявшийся, сбалансированный процесс, увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество CO₂в атмосфере неуклонно растет вот уже более века из-за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлоросодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объёмах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем углекислый газ.

Деятельность человека приводит к повышению концентрации парниковых газов в атмосфере. Увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды.

Кислотные осадки могут выпадать не только в виде дождя, но и в виде града или снега. Такие осадки наносят в 5 - 6 раз больше вреда, так как в них более высокая концентрация кислот.
Выпадение кислотных осадков вызывает эрозию почв, угнетает рост растительности и уменьшает ее биоразнообразие. При повышении кислотности в водной среде гибнут обитающие там животные. У людей кислотные осадки могут вызвать заболевания органов дыхания, глаз. К тому же они являются катализаторами разрушения архитектурных построек, и тем самым несут за собой значительный экологический и экономический ущерб. Кислотные дожди наблюдаются в США, Канаде, Германии, Швейцарии, Австралии и других странах. Экономические убытки от кислотных осадков, например в США, ежегодно составляют более 12 миллионов долларов. Для того чтобы решить эту проблему человечество должно сократить количество выбросов оксидов азота и серы в атмосферу.

Почвы – важнейший компонент биосферы.

Деградация почв – процесс, приводящий к уменьшению продуктивности почв, обеспечивающих население продовольствием. Начиная со времен ранних цивилизаций, она является непреднамеренным последствием землепользования и часто связана с процессами обезлесения и опустынивания. В последнее время концепция деградации почв была расширена и в нее включили широкий спектр взаимосвязанных почвенных процессов, которые могут повлиять на снижение продуктивности почвы. Многие процессы деградации почв являются в то же время естественными процессами почвообразования.

Уменьшение содержания в почве органического вещества ухудшает структуру почвы, снижая емкость поглощения, уменьшает активность почвенных организмов и может привести к окислению почвы или «дисбалансу питательных веществ». Изменение температуры может приводить к деградации почв, увеличивая или уменьшая скорость минерализации органического вещества, изменяя интенсивность прорастания семян, замедляя созревание урожая и нарушая почвенные биотические сообщества. Изменение процессов вымывания глинистых частиц, коллоидов и выщелачивание почвенного профиля могут привести к изменению интенсивности поверхностной эрозии, условий фильтрации почвенного стока, вызывая изменения влажности почвы и запасов содержащихся в ней питательных веществ, прочности структуры и емкости поглощения.

К деградации почв можно также отнести такие «искусственные» процессы, как орошение, изменение свойств почв путем внесения городского или промышленного шлама, синтетических удобрений, гербицидов или пестицидов и даже отложение частиц, образующихся в результате сжигания ископаемого топлива. Многие процессы почвенной деградации могут быть результатом или причиной развития водной или ветровой эрозии почв и их воздействия на содержание питательных веществ и характеристики влажности почв.

В течение тысячелетий люди стремились получить от природы как можно больше её богатств и не помогали ей восстанавливать их. Но череда экологических кризисов стала хорошим уроком для людей, и они постепенно учатся исправлять свои ошибки. В наши дни всё большее число стран с большим трудом, но всё-таки учатся договариваться между собой о том, как вместе спасти планету от загрязнения воздуха и воды, от опустынивания и исчезновения лесов. Растёт число особо охраняемых природных территорий. Всё это означает выполнение выдвинутого ООН ещё в 1970-х годах девиза: «Земля только одна!».

 

Устойчивое развитие (англ. sustainable development - поддерживаемое развитие) - такое развитие общества, при котором улучшаются условия жизни человека, а воздействие на окружающую среду остаётся в пределах хозяйственной емкости биосферы, так что не разрушается природная основа функционирования человечества. При устойчивом развитии удовлетворение потребностей осуществляется без ущерба для будущих поколений.

Концепция устойчивого развития явилась логическим переходом от экологизации научных знаний и социально-экономического развития, бурно начавшимся в 1970-е годы, когда человечество столкнулось с проявлением глобальных экологических проблем. Реакцией на эту озабоченность было создание международных неправительственных научных организаций по изучению глобальных процессов на Земле, таких как Международная федерация институтов перспективных исследований (ИФИАС), Римский клуб (с его знаменитым докладом «Пределы роста»), Международный институт системного анализа и др.

В 1972 году в Стокгольме (Швеция) состоялась Конференция ООН по окружающей среде, где были разработаны Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), что ознаменовало включение международного сообщества на государственном уровне в решение экологических проблем, которые стали сдерживать социально-экономическое развитие. Стала развиваться экологическая политика и дипломатия, право окружающей среды, появилась новая институциональная составляющая — министерства и ведомства по окружающей среде.

В 1980-е годы Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) призывала к необходимости перехода к «развитию без разрушения». Эта формулировка понятия «устойчивое развитие» сейчас широко используется в качестве базовой во многих странах. На Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992) был представлен детальный анализ экологической ситуации в мире. В работе конференции участвовали главы государств и правительств, которым впервые пришлось принять трудное решение об изменении мировоззренческой стратегии человечества. Было признано, что возрастающий уровень благополучия экономически развитых стран недостижимы для развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Америки. Было признано, что движение развивающихся стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые станы, невозможно, так как природа не выдержит такого роста потребления. В результате дискуссий была провозглашена необходимость перехода мирового сообщества на рельсы устойчивого развития.

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: