живое из живого

Вспомогательный материал для подготовки к зачету по дисциплине «Общая экология»

(некоторые постулаты, основные законы, важные термины и определения)

Фундаментальное положение биологии:

Каждая клетка – из клетки

(сформулировано немецким биологом Вирховом)

или принцип:

живое из живого

(принцип Пастера–Реди).

Пока ни одна попытка «саморождения» биологической клетки не увенчалась успехом.

Основные законы жизни.

Жизнь – это существа безграничной, вечной Вселенной, чья деятельность подчинена нескольким основным законам:

– микромир, живые существа и космические объекты образуют единую природу и единое поле (В.И. Вернадский),связанные законами сохранения (Ньютон, Гельмгольц, Фарадей, Пастер), которые можно назвать гомеостазом в широком смысле этого слова.

Индивиды и виды, являющиеся предками, передают жизнь индивидам-потомкам без разрыва по принципу «каждая клетка из клетки».

– в отличие от неживых систем, у живых существ имеется передаваемая по наследству цель – вечная жизнь, которая может быть бессознательной (передача генетического кода), инстинктивной (забота о потомстве), осознанной (накопление и передача знаний).

– процессы эволюции жизни на основании наследственности, изменчивости и отбора необратимы (Дарвин), как и микропроцессы, и эволюция небесных тел и их систем.

Экологические законы (Б. Коммонера):

– ничто не дается даром (принцип сохранения);

– все должно куда-то деваться (принцип сохранения);

– все связано со всем (отсутствие изолированных систем);

– природа знает лучше (первенство природы).

Инженерная экология – область знаний, изучающая воздействие промышленности и транспорта (от машины, установки, транспортного средства, предприятия до техносферы в целом) на окружающую среду и разработку инженерно-технических решений, обеспечивающих экологическую безопасность.

Экология – (от греч. «оikos» – дом) раздел биологии, изучающий взаимодействие организмов со средой их обитания. Термин ввёл Э.Геккель в 1866 г.

Экологический кризис – понятие, появившееся в 1972 г. в докладе коллектива под руководством Д.Медоуза в Римском клубе (международной организации по изучению глобальных проблем современности). Авторы построили прогностическую модель мира, используя множество переменных факторов, и пришли к выводу, что при соблюдении темпов роста экономики и роста народонаселения человечество придёт к катастрофе и погибнет к 2100 г.

Атмосфера – газообразная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов и простирающаяся (условно) на высоту 100 км. Её основные газовые компоненты: азот (78 %), кислород (21 %), аргон (0,9 %) и углекислый газ (0,03%).

Гидросфера – прерывисая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и земной корой.

Литосфера – твёрдая оболочка Земли, толщина которой колеблется в пределах 50…200 км.

Техносфера – часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств для наилучшего соответствия её своим социально-экономическим потребностям.

Ноосфера – сфера разума, высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней человечества, когда разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором глобального развития.

Биосфера – (по определению В. И. Вернадского) – наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни (bios – жизнь). Биосфера – сумма экосистем, включающая все живые организмы, взаимосвязанные с физической средой Земли.

Компоненты биосферы:

– живое вещество (растения, животные и микроорганизмы);

– биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории – каменный уголь, нефть, торф и др.);

– косное вещество (горные породы неорганического происхождения и вода);

– биокосное вещество (продукт синтеза живого и неживого, т. е. осадочные породы, почвы, илы).

Основные экологические принципы естественного устройства биосферы:

– биосфера использует внешние источники энергии, не вызывая загрязнения окружающей среды.

– биосфера использует вещество в основном в форме круговоротов, не накапливая вредных отходов.

– в биосфере существует огромное многообразие видов и биологических сообществ, при этом доминирующие виды отсутствуют, биосфера защищена от чрезмерной опасности со стороны внутренних факторов.

Биосистемы – это биологические системы, в которых биотические компоненты разных уровней организации (от генов до сообществ) упорядоченно взаимодействуют с абиотическими компонентами (энергией и веществом), составляя единое целое с окружающей физической средой (биосистемы разных уровней изучаются различными дисциплинами: гены – генетикой, клетки – цитологией, органы – физиологией, организмы – ихтиологией, микробиологией, орнитологией, антропологией и др.).

Экологические факторы – важные для жизни организма компоненты окружающей среды.

- абиотические (или абиогенные) – факторы неживой или косной природы: климатические, космические, почвенные;

- биотические (или биогенные) – факторы живой природы.

Фотосинтез – превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими организмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ.

Трофическая (или пищевая) цепь – перенос энергии пищи в процессах питания от растений через последовательный ряд живых организмов

Продуценты (producens – создающий, производящий) или автотрофные организмы (auto – сам, trophe – пища) – создатели первичной биологической продукции, организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений (диоксида углерода CO₂ и воды). Фотоавтотрофы – зелёные растительные организмы, которые используют в качестве источника энергии солнечный свет, а в качестве питательного материала – неорганические вещества, в основном углекислый газ и воду.

Консументы (consume – потреблять) или гетеротрофные организмы (heteros – другой, trophe – пища) осуществляют процесс разложения органических веществ. Эти организмы используют органические вещества в качестве питательного материала и источника энергии. Гетеротрофные организмы делят на фаготрофы (phaqos – пожирающий) и сапротрофы (sapros – гнилой). К фаготрофам относятся животные, к сапротрофам – бактерии.

Редуценты (redus – возвращающий) – организмы, которые превращают органические остатки в неорганические вещества. Редуценты – бактерии, грибы — участвуют в последней стадии разложения – минерализации органических веществ до неорганических соединений (CO₂, H₂O, метан и др.).

Популяция – совокупность разновозрастных особей одного вида, обменивающихся генетической информацией, объединенных общими условиями существования, необходимыми для поддерживания численности (например, популяция грызунов).

Ареал – занимаемая популяцией площадь, размер (численность, биомасса, плотность), способ распределения особей популяции в пространстве (равномерное или случайное).

Биоценоз – совокупность популяций, которая функционирует в определенном пространстве абиотической среды – биотопе.

Биотоп – однородное по абиотическим факторам местообитание, занятое одним и тем же сообществом. Примеры биотопов – лесопарк, прибрежная отмель, склон оврага.

Экосистема – это надорганизованная система, в которой биотический компонент представлен биоценозом, абиотический – биотопом (биоценоз + биотоп = экосистема).

Эмерджентность (emergent – англ. неожиданно появляющийся) – особенность экосистем приобретать новые свойства по мере объединения в более крупные подсистемы (возникновение новых свойств, которых не было на предыдущем уровне, которые нельзя предсказать на основании свойств систем низшего порядка, составляющих систему более высокого уровня организации).

Саморегуляция экосистем – важнейший фактор их существования, обеспечиваемый внутренними механизмами, устойчивыми связями между их компонентами, трофическими и энергетическими взаимоотношениями.

Гомеостаз (homoios – тот же, подобный; stasis – состояние) – это способность популяций или экосистемы поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменяющихся условиях среды.

Метаболизм (metabol – изменение) – это совокупность биохимических реакций и превращений энергии в живых клетках, сопровождающихся обменом веществ между организмом и средой.

Экологическая сукцессия – это последовательная смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории под воздействием природных или антропогенных факторов до установления равновесия между биотическим сообществом – биоценозом и абиотической средой – биотопом.

Антропогенные экосистемы – экосистемы, в которых сосредоточены представители человека, как биологического вида (это две громадные экосистемы, к которым можно отнести город и агроэкосистемы). Город является гетеротрофной экосистемой, получающей воду, пищу, энергию и другое с больших площадей, находящихся за его пределами, и выбрасывающей на большие площади промышленные и бытовые отходы. Агроэкосистема является автотрофной зеленой системой, которая отличается от естественных экосистем (лес, луг, поляна) введением дополнительной энергии, она воздействует на естественные экосистемы и перерабатывает их.

Среда обитания – природное окружение живого организма.

Условия существования – совокупность экологических факторов, обеспечивающих рост, развитие и воспроизводство организмов. К основным группам факторов относятся абиотические (химические, физические, климатические и пр.) и биотические (совокупность воздействия жизнедеятельности одних организмов на другие).

Экологическая ниша – совокупность территориальных и функциональных характеристик среды обитания, соответствующих требованиям данного вида: пищи, условий размножения и т.д.

Антропогенные факторы – совокупность различных воздействий человека на неживую и живую природу. В результате воздействия человека изменяется климат, рельеф поверхности, химический состав атмосферы, исчезают виды и естественные экосистемы и т.д. Наиболее важный для природы антропогенный фактор – урбанизация.

Эвтрофикация — обогащение рек, озёр и морей биогенными веществами, сопровождающееся повышением продуктивности растительности в водоёмах. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоёма, так и антропогенных воздействий. Основные химические элементы, способствующие эвтрофикации — фосфор и азот. Основные антропогенные источники фосфора и азота: необработанные сточные воды (в особенности из животноводческих комплексов) и смыв удобрений с полей. Во многих странах запрещено использование ортофосфата натрия в стиральных порошках для уменьшения эвтрофикации водоёмов.

Транспирация – испарение воды надземной частью растения (в основном через листву) после поглощения её корнями.

Поиск по сайту: