 |
Организмы и надорганизменные структуры
|
|
|
|
Тема: Экологические основы охраны окружающей среды
План лекции:
1.Наука «Экология»;
2. Организмы и надорганизменные структуры;
3. Взаимодействие организма и среды. Экологические факторы;
Литература.
1. А.А. Челноков. Охрана окружающей среды и энергосбережение. — Мн.: РИПО,2009. с. 8-34.
2. В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Экология. Учебник для вузов. Изд. 11-е. дополн. – Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 608 с. Высшее образование).
3. А.Ф. Савенок, Е.И. Савенок. Основы экологии и рационального природопользования.– Мн.: Сэр-Вит, 2004. – 432 с.
- Наука «Экология»
Повторим и расширим сведения из 1 Лекции о науке «Экологии».
Наука «Экология» является теоретической основой и практическим руководством охраны окружающей среды.
Экология (от греч. oikos дом, родина) – наука о взаимодействии организмов и их сообществ между собой и с окружающей их средой. Термин «Экология» ввел в 1866 г. нем. биолог Э. Геккель.
Экология интегрированная наука, в ней много направлений, в которых изучаются:
– биосфера в целом (Глобальная экология);
– особи и виды (Аутэкологии);
– популяции (Демэкология);
– сообщества, экосистемы (Синэкология);
– человек (Экология человека);
– животные (Экология животных);
– растения (Экология растений);
– насекомые (Экология насекомых);
– былые биосферы (Палеоэкология);
– города (Экология города);
– промышленность (Инженерная экология);
–космос (Космическая экология);
– общество (Социальная экология);
– политические процессы (Политическая экология);
– воздействие радиации (Радиационная экология);
– химические методы и аспекты (Химическая экология);
– экспериментальные методы (Экспериментальная экология);
– отдельные среды (Экология пресных водоемов, суши, высокогорий и т.п.) и т.д.
|
|
|
Наука«Экология» тесно взаимодействует со всеми фундаментальными науками: биологией, медициной, физикой, химией, географией, математикой, астрономией и т. д.
Только наука«Экология»получило право дать человеку ответына вопросы:
– сохранится ли жизнь на планете «Земля»?;
– что для этого нужно сделать?
И эта миссия стала возможной благодаря особым методам, которые использует экология, а именно:
Современная экология исходит из того, что любой вид живых существ приспосабливается к внешней среде не как сумма отдельных особей, а в форме своеобразных группировок организмов, представляющих единое функциональное целое — популяцию, биоценоз, биогеоценоз (экосистему).
Экология делится на общую экологию и прикладную экологию.
Разделы общей экологии:
– аутэкология, исследует связи отдельного организма и окружающей среды;
– синэкология, изучает взаимоотношения надорганизменных структур (популяций, сообществ и экосистем) со средой.
Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального природных ресурсов.
Организмы и надорганизменные структуры
2.1 Организм — любое живое существо. Он отличается от неживой природы совокупностью свойств: клеточной организацией, обменом веществ при ведущей роли белков и нуклеиновых кислот, обеспечивающий гомеостаз организма — самовозобновление и поддержание постоянства его внутренней среды. Живым организмам присущи движение, раздражимость, рост, развитие, размножение и наследственность, а также приспособляемость (адаптация) к условиям существования.
Взаимодействуя с абиотической средой, организм выступает как целостная система.
Живые организмы обладают обменом веществ — метаболизмом. Обмен веществ происходит только при участии особых белковых веществ — ферментов, играющих роль катализаторов. Ферменты контролируются генами. Но не только ферменты регулируют метаболизм, им помогают коферменты — витамины, вещества, необходимые для обмена веществ всех организмов — бактерий, зеленых растений, животных и человека.
|
|
|
Для ряда метаболических процессов необходимы особые химические вещества — гормоны.
Обменные процессы особо чувствительны к воздействию загрязняющих веществ, радиации, что ведет к болезням человека, животных и растений, угнетению и даже уничтожению видов организмов.
За весь период жизни организма он претерпевает совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, которая называется онтогенезом.
В прошлом органический мир делился на два царства: животных и растений (и те и другие клеточные организмы). Сейчас в связи с открытием вирусов, не имеющих клеточного строения, появились 2 надцарства: вирусов и клеточных организмов.
Клеточные организмы в свою очередь делятся на: доядерные организмы и ядерные организмы. Доядерные не имеют ядра в клетке (бактерии, сине-зеленые водоросли). Ядерные включают животных, грибы и растения.
Совокупность растительных организмов данной территории называется флорой, а животных организмов — фауной.
Флора и фауна данной территории составляют биоту.
2.2 Вид — основная структура в системе живых организмов, представляет собой совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядомобщих морфо-физиологических признаков, населяющих определенный ареал, обособленных от других нескрещиваемостью в природных условиях.
2.3 Популяция — элементарная первая надорганизменная биологическая макросистема.
Популяция — совокупность особей одного вида, обладающая общим генофондом и занимающая определенную территорию. Каждый вид слагается из того или иного количества относительно изолированных популяций, но изоляция не бывает абсолютной.
Популяция — внутривидовая группировка, генетическая единица вида, элементарная эволюционирующая структура. Популяции, как и другие экологические системы, не статичны, они находятся в беспрерывном изменении, в движении, которое отражается на продуктивности, биологическом разнообразии и устойчивости системы.
|
|
|
Популяциям свойственен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях, т.е. популяция обладает генетическими и экологическими характеристиками.
Основные признаки популяции: численность, плотность, возрастной состав, соотношение полов, рождаемость, смертность, пространственное распределение.
Изучение популяций позволяет оценить деградацию окружающей среды на данной территории, планировать природоохранную деятельность.
Более высоким уровнем организации, чем популяция, является биоценоз.
2.4 Биоценоз (bios — жизнь) — совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды.
Биоценозы бывают разного масштаба (моховая кочка, луг, пруд и т.п.). Биоценоз обладает сложной внутренней структурой. Он характеризуется видовым разнообразием и соотношением видов. Виды в биоценозе образуют и определенную пространственную структуру.
2.5 Биотоп—участок земной поверхности (суши или водоема) с однородными условиям среды, занятый определенным сообществом организмов — биоценозом. Компоненты биотопа активно взаимодействуют между собой.
2.6 Биогеоценоз — однородный участок земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (биотоп — приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) компонентов и динамическим взаимодействием между ними (обменом веществ и энергии).
Часто понятие биогеоценоз считают эквивалентным экосистеме. Структура биогеоценоза представлена на Рис.1.
Неживые компоненты биотопа взаимодействуют между собой. Вода разрушает рельеф, вызывает эрозию почвы. Рельеф в свою очередь влияет на накопление воды. Свет способствует испарению воды и т.п.
В биоценозе животные влияют на растительность, растительность определяет условия питания животных. Микроорганизмы перерабатывают биологические выделения животных и т.д.
|
|
|
Между биотопом и биоценозом также существует взаимодействие. Животные разрушают почвенный покров с одной стороны и зависят от рельефа с другой стороны. Эти влияния многообразны.
Таким образом, характерные особенности биоценозов:
– сложность биотических связей между компонентами;
– сложившийся, устойчивый характер связей;
– групповое взаимоприспособление организмов в биоценозе;
– наличие локального биологического круговорота;
– взаимная необходимость одного компонента для другого, взаимодействие компонентов.
Размеры биоценозов (экосистем) могут быть любые. Более крупные состоят из более мелких. Самая большая экосистема — биосфера Земли.
2.7 Сообщество — это сочетание популяций растений, животных и микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом в определенной данной среде и образующих тем самым особую живую систему со своим собственным составом, структурой, взаимоотношениями со средой, развитием и функциями. В этом случае понятия «Сообщество» и «Биогеоценоз» характеризуют одно и то же единое целое и они, следовательно, эквивалентны. Однако можно сказать «Сообщество растений», «Сообщество животных», «Сообщество микроорганизмов», и тогда понятие «Сообщество» будет характеризовать часть целого.
|
|
|
12 |
