Организм как самовоспроизводящаяся



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Организм как самовоспроизводящаяся



Открытая система

Существенным свойством живого является обмен веществ, энергии и информации.

Организм потребляет из окружающей среды энергию и вещества и использует их для жизненно важных реакций, а затем возвращает в среду эквивалентное количество энергии и вещества, но уже в другой форме, менее пригодной для него. Организм выступает как открытая система, находящаяся в стационарном состоянии: скорость поступления в нее веществ и энергии из окружающей среды уравновешивается скоростью переноса веществ и энергии из системы. В основе последней находятся белки – носители большинства жизненных функций и нуклеиновые кислоты – носители информации. Живое вещество способно существовать только в потоке непрерывного обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой. Прекращение движения в этом потоке хотя бы одного компонента прекращает жизнь организма.

Источниками энергии для живого вещества служат солнечная и другая тепловая радиация, пища, и контакты с более теплыми телами. Энергия живых организмов в процессе их жизнедеятельности подвергается многим превращениям, в частности преобразовывается в механическую, тепловую, световую, химическую, электрическую и в конце концов рассеивается в окружающем пространстве.

В широком и основном значении информация – это передача от одного живого объекта к другому различных сведений или иных воздействий, которые влияют на их жизнедеятельность.

Разнообразие организмов.Все живые организмы биосферы подразделяются на четыре царства: прокариоты (доядерные), животные, грибы и растения.

Прокариоты – это простейшие организмы, клетки которых не имеют истинного ядра. К ним относятся бактерии и сине-зеленые водоросли.

Животные, грибы и растения в своих клетках содержат настоящие ядра, которые отделены от цитоплазмы ядерной мембраной. Вследствие этого они выделены в надцарство эукариотов (ядерных).

В свою очередь каждое царство эукариотов подразделяется на подцарства: 1) животные; 2) грибы; 3) растения.

По отношению в кислороду, присутствующему в среде, все животные делятся на аэробные (жизнедеятельность возможна только при наличии свободного кислорода) и анаэробные (обитают без кислорода).

Все разнообразие видов живых организмов биосферы связано между собой через питание. Так как питание, образно говоря, – красная нить экологии, весьма важна классификация живого вещества по его способам питания. При этом различают автотрофы и гетеротрофы (см. разд. 2.5.4).

Организм и среда

Организм является начальной, основ­ной единицей обмена веществ. Именно с организма и начинается цепочка взаимоотношений живой материи, ее нельзя прервать ни на одном уровне. Очевидно, что существует глубокая связь между орга­низмом и окружающей средой.

Среда – комплекс тел и явлений, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.В широком смысле это материальные тела, явления и энергия, воздействующие на организм.

Существует значительное разнообразие объема значений слова «среда» в зависимости от степени конкретизации понятия. Так, внешняя среда рассматривается как совокупность сил и явлений природы, ее вещество и пространство, любая деятельность человека (организма), находящаяся вне рассматриваемого объекта или субъекта и необяза­тельно непосредственно контактирующая с ним. Понятие окружаю­щая среда совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов. Различают также природную среду(сочетание естественных и измененных деятельностью человека факторов живой и неживой природы, которые проявляют эффект воздействия на организм), среду абиотическую (все силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов) и среду биотическую (силы и явления природы, которые обязаны своим происхождением жизнедеятельности ныне живущих организмов) (разд. 2.3.3).

Имеется и конкретное пространственное понимание среды, как непосредственного окружения организма – среда обитания. К ней относят только те элементы среды, с которыми данный организм всту­пает в прямые или непрямые отношения, т. е. это все то, среди чего он живет.

В земных условиях живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий. Пер­вой по времени была водная среда, в которой возникла и распростра­нилась жизнь. В дальнейшем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, затем они создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами организмы, тела которых использовались паразитами или симбионтами.

Необходимо подчеркнуть, что понятие «среда» не является сино­нимом понятия «условия существования». Последнее означает сумму жизненно необходимых факторов среды, без которых живые организ­мы не могут существовать.

Влияние среды на организм.Организм, испытывая потребность в притоке вещества, энергии и информации, полностью зависит от сре­ды. Уместно здесь привести закон, открытый российским ученым К. Ф. Рулье: результаты развития (изменений) любого объекта (орга­низма) определяются соотношением его внутренних особенностей и осо­бенностей той среды, в которой он находится. Этот закон, иногда называемый первым экологическим законом жизни, имеет общее зна­чение, так как в равной мере относится к живой и неживой материи, а также к социальной сфере.

Эволюционно возникшее приспособление организмов к условиям среды, выражающееся в изменении их внешних и внутренних особенностей, носит название адаптации.

Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, поскольку обеспечивает саму возможность ее существова­ния, возможность организмов выживать и размножаться. При этом адаптации способны проявляться на самых разных уровнях: от биохи­мии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функ­ционирования сообществ и экосистем.

Резкое и быстрое изменение условий среды обитания может привести к тому, что генетический аппарат вида не сможет приспособиться к новым условиям жизни. Сказанное в полной мере относится и к человеку.

Влияние живых организмов на среду. Организмы и сами способны существенно воздействовать на среду. Так, их жизнедеятельность сильно влияет на газовый состав атмосферы. Это связано, в частности, с тем, что в результате фотосинтеза зеленых растений в атмосферу поступает кислород. Диоксид углерода, напротив, извлекается из атмосферного воздуха растениями и вновь поступает туда в процессе разложения остатков погибших организмов. Разлагая тела погибших организмов, бактерии, грибы и животные участвуют в образовании почвы. Именно жизнедеятельность организмов опреде­ляет содержание растворенных органических соединений и минеральных солей в природных водах. Укажем, что организмы, меняя химический состав среды, воздействуют и на ее физические свойства.

На предел воздействия организмов на среду обитания описывает другой экологический закон жизни (Ю. Н. Куражковский): каждый вид организмов, потребляя из окружающей среды необходимые ему вещества и выделяя в нее продукты своей жизнедеятельности, изменяет ее таким образом, что среда обитания становится непригодной для его существования.

Таким образом, организмы испытывают воздействие постоянно ме­няющихся условий среды, но и сами способны изменять эти условия.

Экологические факторы среды

Экологический факторэто любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живой организм хотя бы на протяжении одной из фаз его индивидуального развития. В свою очередь, организм реагирует на экологический фактор специфическими приспособительными реакциями, т. е. адаптируется к ним.

Экологические факторы весьма разнообразны, имеют разную природу и специфику действия, они могут быть необходимы для организмов или, наоборот, вредны для них, могут способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Их подразделяют на две категории: абиотические и биотические.

Абиотические факторыэто все свойства неживой природы, прямо или косвенно влияющие на живые организмы (свет, температура, радиация, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, рельеф местности и т. д.).

Биотические факторы– это прямые и опосредованные формы воздействия живых существ друг на друга. Любой организм в реальных условиях постоянно испытывает на себе самое различное влияние других существ.

В табл. 2 приведен один из вариантов классификации экологических факторов среды.

В последние годы антропогенные факторы, учитывая силу их воздействия, выделяют как отдельную категорию экологических факторов.

Существуют и другие подходы к классификации экологических факторов:

по очередности (периодические: первичный, вторичный и непериодические);

по времени (эволюционный и исторический);

по происхождению (космический, абиотический, биогенный, биотический, биологический, природно-антропогенный, антропогенный);

по среде возникновения (атмосферный, водный, геоморфологический, эдафический (эдафогенный), физио­логический, генетический, популяционный, биоценотический, эко-системный, биосферный);

по степени воздействия (летальный (приводящий живой организм к гибели), экстремальный, лимитирующий, беспокоящий, мутагенный, тератогенный (приводящий к уродствам в ходе индивидуального развития)).

Таблица 2

Классификация экологических факторов среды

(Пономарева И. И., 1975 г.)

Абиотические факторы Биотические факторы
Климатические: свет, температура, влага, движение воздуха, давление Фитогенные: растительные организмы
Эдафогенные (от «эдафос» – почва): механический состав, влагоемкость, воздухопроницаемость, плотность Зоогенные: животные организмы
Орографические: рельеф, высота над уровнем моря Микробиогенные: вирусы, простейшие, бактерии
Химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность и состав почвенных растений Антропогенные: деятельность человека

 

Один и тот же фактор среды имеет различное значение в жизни совместно обитающих организмов разных видов. Так, сильный ветер в зимнее время весьма неблагоприятен для крупных животных, осо­бенно обитающих открыто (лоси), но не действует на более мелких, обычно укрывающихся в норах или под снегом.

Ряд свойств среды остаются относительно постоянными на протяжении длительных периодов времени: сила тяготения, солнечная постоянная, солевой состав океана, свойства атмосферы. Другие эко­логические факторы (температура, влажность, ветер, хищники, пара­зиты и т. д.) изменчивы во времени и пространстве. При этом особенности среды обитания определяют, как уже указывалось, степень и характер изменчивости каждого из факторов. Так, например, тем­пература меняется существенно на поверхности суши, но практичес­ки постоянна на дне океана или в глубине пещер.

А. С. Мончадский предложил оригинальную классификацию эко­логических факторов. Он исходил из того, что приспособительные реакции организмов к тем или иным факторам среды определяются степенью постоянства воздействия этих факторов, т. е. их периодич­ностью. С учетом вышеизложенного выделяются первичные и вто­ричные периодические факторы, а также непериодические факторы. Кпервичным периодическимфакторам относят явления, связан­ные в основном с вращением Земли: суточная смена освещенности, смена времен года. Эти факторы, которым свойственна правильная периодичность, действовали задолго до появления жизни на Земле и возникающие живые организмы должны были адаптироваться к ним.

Вторичные периодическиефакторы – следствие первичных пери­одических: например, влажность, температура, осадки, динамика ра­стительной пищи (для животных), содержание растворенных газов в воде.

К непериодическимфакторам относятся факторы, не имеющие правильной периодичности, цикличности. Таковы почвенно-грунто­вые факторы, разного рода стихийные явления. Уточним, что «непе­риодично» лишь само тело почвы, составляющие ее компоненты, но динамика таких свойств почвы, как влажность, температурный ре­жим, может определяться первичными периодическими факторами и в свою очередь оказываться периодичной.

Антропогенное воздействие на среду проявляется, прежде всего, в изменении режима множества биотических и абиотических факто­ров, переходе их зачастую за те пределы, которые отвечают экологи­ческим требованиям живых организмов. Это обстоятельство и послужило причиной исчезновения многих видов растений и животных с лицаЗемли.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-08-16; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.124.56 (0.035 с.)