Экология животных после Дарвина и Геккеля

Новое время

В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далекими от биологии в своих основных исследованиях.

§ Р. Бойль — им проведён один из первых экологических экспериментов — влияние атмосферного давления на животных, стойкость к вакууму водных, земноводных и др. пойкилотермных животных.

§ Антони Ван Левенгук — описание пищевых цепей, регулирование численности популяций.

§ Рене Реомюр — «Мемуары по естественной истории насекомых» — рассматриваются количественные климатические факторы — постоянство суммы средних дневных температур в тени для сезонного периода в жизни организмов.

§ К. Линней — «Экономия природы», «Общественное устройство природы» — описана концепция равновесия в природе, применён системный подход к природе, оценено ведущее влияние климатических условий, описаны фенологические наблюдения — гибель одних организмов как средство для существования других, сравнение природы с человеческой общиной.

§ С. П. Крашенинников (1713—1755) «Описание земли Камчатки» (1755) — частная экология животных, описание растений, образ жизни.

§ Первая половина XIX века

§ Ж. Б. Ламарк — «Философия зоологии» — Описано взаимодействия организм — среда.

§ В. Эдвардс — «Влияние физических агентов на жизнь» (1824) — сравнительная экологическая физиология. Эксперименты по влиянию температуры и водной среды на развитие головастиков лягушки. Влияние температуры, влажности, света и др. на дыхание, кровообращение, температуру, рост тела у рыб, земноводных, рептилий, птиц, зверей, человека.

§ А. Ф. Миддендорф — «Путешествие на север и восток Сибири», «Сибирская фауна» — зоологическая география. Природа, как единое целое. Ландшафтно-экологический подход. Экоморфология и её приспособительное значение. Изопиптезы. Сезонные миграции птиц. Значение кочёвок птиц и зверей. Экология леммингов. Влияние полярного дня на морфофизиологические функции. Криптическая роль окраски. Сопряженность ареалов.

§ Ч. Дарвин —

«Путешествие натуралиста вокруг света». Экономия природы. Объяснение паразитизма кукушки. Гибель крупных животных от катастрофических причин. Теория происхождения коралловых рифов.

«Происхождение видов». Синэкологические взаимоотношения, как наиболее важные. Классификация взаимоотношений организмов. Продуктивность и состав сообществ. «Прочно укоренившееся заблуждение — считать физические условия за наиболее важные». Демография популяций. Синэкология: Взаимосвязь кошки — мыши — шмели-клевер и его ареал. Роль птиц в расселении семян — количественные исследования. Адаптивное строение цветка энтомофильных орхидей. Эколого-морфологический анализ челюстного аппарата гусеобразных.

§ Э. Геккель и формирование экологии как особой отрасли науки:

«Всеобщая морфология организмов». Биология делится на: морфологию (биостатику) и физиологию (биодинамику), а для узкого понимания термина биологии мы вводим термин экология, синоним — биономия — «Общие основы науки об органических формах, механически основанной на теории эволюции, реформированной Чарлзом Дарвином».

Соотнош понятий БГЦ и Б.

14. Понятие и хар-ка биотопа- (или экотопом) назыв относительно однородное по своим геоморфологичеким, климатическим, геохимическим и другим абиотическим свойствам пространство, занятое БГЦ. Два взаимод-их между собой компонентов неживой природы:1.атмосферы, содерж атмосферную влагу и биогенные газы-кислород и углекислый газ-и хар-мой такими свойствами, как темпер, влажность, давление, солнечная радиация, осадки и др;2.почвенного покрова с подпочвенными слоями материковой породы и почвенно-грунтовыми водами. Средооб-щей или средопреобраз способностью обладают эдификаторы. Напр., под пологом лесного биогеоценоза, в к-ром эдификатором-деревья, создается особый микроклимат, резко отлич от усл. Примеры биотопа: ельник черничный на дренированных супесях, черноольховый лес в притеррасном понижении поймы, сосняк лишайниковый на скалах, сосняк сфагновый на верховом болоте, часть водоема с однородными условиями (прибрежная отмель, глубоководная часть).

 

15. Экосистема(Э)- явл одним из основных понятий в современной экологии. Термин введен англм ученым А. Тенсли в 1935 г. Экологической системой или экосистемой назыв совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом, обусловленной обменом веществ и распред потока энергии. =» в биологич смысле под Э понимается любая система, включающая в свой состав сообщества живых существ и среду их обитания, объединенные в единое функциональное целое. Проблемы устойчивого функционирования Э интерес представляют свойства, способность к образованию живого вещества из компонентов неживой природы, способность осущ круговорот веществ в экосистеме, видовое разнообразие, способность поддерживать ее нормальное функц-ние в усл-х изменяющейся среды обитания и др. Важнейшей с точки зрения организации Э явл их видовая структура.

 

16. Классифик видов Э: по пространственному масштабу, по степени антропогенного воздействия на Э, по временным признакам, по особенностям состава и др. По пространственному масштабу:-Наименьший ранг имеют микроэкосистемы (маленький водоем, труп животного с населяющими его организмами или ствол упавшего дерева в стадии биологического разложения, домашний аквариум и даже лужица или капля воды, пока в них присутствуют живые организмы, способные осуществлять круговорот веществ).- промеж-го ранга мезоэкосистемами (лес, пруд, река и т.п.). Макроэкосистемы - большой пространственный масштаб и связаны с крупными географическими объектами, составляющими по размерам значительную часть земной поверхности(океан, континент и т.п). - глобальная экосистема, эквивалентная биосфере Земли в целом. Крупные Э вкл в себя Э меньшего ранга. В качестве Э можно рассматривать любое природное образование – «от кочки до оболочки» (географической);По степени антропогенного воздействия:1. природные (естественные) на функц-ние кот антропогенные воздействия не оказывают влияния либо оно пренебрежимо мало, т.е. экосистемы, практически неизмененные чел-кой деят-ю- Э ненарушенных территорий, Э особо охраняемых природных территорий (заповедников, национальных парков, биосферных станций и др.);2. антропогенные (искусственные, созданные человеком) непосредственно и целенаправленно созданные чел-ком для удовлетворения своих потребностей, т.е. с максимально возможным антропогенным воздействием:-техногенные относятся Э, целенаправленно созданные для решения определенных задач охраны окруж среды и природ-ния. (для очистки сточных вод во многих крупных городах мира действуют сложные очистные сооружения, в кот испол-ся для разложения загрязняющих сточные воды химических веществ микробиологические технологии);- Агроэкосистемы создаются практически во всех странах и предназначены для резкого повышения плодородия земель и увеличения урожайности сельскох-х культур на основе химизации и применения новых технологий сельскох-го производства;3. Социоприродные Э формируются не в результате целенаправленной деятельности чел-ка, а возникают опосредованно вследствие не всегда благоприятного взаимодействия чел-го общества с природной средой. (неосознанная деяте-ть чел-ка, приводит к тому, что естественные Э в окруж его среде трансформируются в социоприродные Э, состоящие из живой и неживой природы и неприроды, т.е. культуры), человек, как носитель культуры, вынужденного изменять природную экосистему для удовлетворения своих разнообразных потребностей- антропогенным воздействием на них пренебречь нельзя. Чел-к в усл современного промышленного общества стал обладать преобразующей силой геологического масштаба, без учета кот невозможно разрабатывать стратегии устойчивого развития цивилизции и рационального природ-ния.

 

17. Общее и отличия в понятиях Э и БГЦ. эти термины – синонимы, так ли это? БГЦ представляет собой комплекс взаимосвязанных видов организмов (популяций разных видов), обитающих на определенной территории с более или менее однородными усл сущ-ния. Как и БГЦ, Э в биологическом смысле явл совокупностью взаимосвязанных живых существ и среды их обитания, образующих единое целое. Однако основу БГЦ составляют зеленые растения, производящие живое органическое вещество. Если растения – главный источник органич вещ-ва в БГЦ – исчезнут, то и жизнь в БГЦ практически прекратится(однородные участки леса, луга, степи, болота и т.п). Э может и не вкл растительные организмы в свой видовой состав- природные экосистемы, формир-ся на базе разлагающихся органич остатков, гниющих в лесу деревьев, трупов животных и т.п. Достаточно присутствия зооценоза и микробоценоза или только микробоценоза- рассматривается как Э. «каждый биогеоценоз может быть назван экосистемой, но не каждая экосистема является биогеоценозом». БГЦ и Э по пространственному признаку, можно с некоторой условностью принять, что БГЦ соответствуют природным мезоэкосистемам относительно малых пространственных масштабов. БГЦ и Э могут различаться и по временному фактору (продолжит сущ-я). Любой БГЦ потенциально бессмертен, поскольку все время пополняется энергией за счет деятельности растительных организмов. В то же время Э, в составе которых отсутствует растительное звено, заканчивают свое сущ одновременно с высвобождением в процессе разложения органического субстрата всей содержащейся в нем биохимической энергии.

18. Э факторы- существенные свойства окруж среды, оказывающие прямое или косвенное воздействие на живые организмы в Э и на состояние Э в целом. Экологические факторы можно отождествлять с условиями существования организмов в Э. По степени периодичности воздействия на Э рассматривают два вида:1.периодическим относят природные явл, обусловленные вращением Земли: смена времен года, суточная смена освещенности, суточные, сезонные и вековые изменения температуры и осадков, динамика растительной пищи (для животных) и др;2.непериодическим не имеющие выраженной цикличности(химический состав и механические хар-ки почвы, атмосферного воздуха или воды), следует относить загрязнения химическими веществами воды, почвы или атмосферы в результате деятельности промыш предприятий, вызывающие во многих случаях существенные изменения в состоянии Э;По природе происхождения три группы: биотические (факторы живой природы), абиотические (факторы неживой природы) и антропогенные факторы(чел-кая деятельность).

19. Абиотич Э факторы- компоненты и явл неживой, неорганической природы, оказывающие прямое или косвенное воздействие на живые организмы.

-К лиматические (солнечная радиация, световой режим, температура, влажность, осадки, ветер, давление и др.), солнечная радиация как основа фотосинтеза; она определяет термический режим биосферы Земли, изменение от крупных зональных типов растительности-биогеографических биомов: тундра, тайга, степи, пустыни, влажные тропические леса и др;-Почвенные(эдафические) (от греч. эдафос – почва)- трехфазная среда, включающая твердые, жидкие и газообразные компоненты, продукт физического, химического и биологического преобразования горных пород, т.е. формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов. Верхний горизонт гумус- накопитель органич вещ-ва, органич остатки разруш(минерал-ся) и образуют прост соед(вода, углекис газ, аммиак и т.п.) или более сложные- перегной, или гумус. Свыше половины занимает кремнезем (двуокись кремния), остальную часть составляют окислы алюминия, железа, магния, калия, фосфора, кальция и др. От физич свойст зависит(песок глина суглинок)- удерживать влагу и насыщаться воздухом. Кислотность-содержание рН(кислы, щелочные, нейтральные);-водной среды(гидрографические) -физическими и хим-ми свойствами воды как среды обитания живых организмов (гидробионтов).оказывают влияние соленость(пресноводны, морские), плотность, световой режим, температура и др.

 

20. Биотич Э фактоыры- Совокупность воздействий жизнедеят-ти одних организмов на жизнедеят-ть других и на состояние неживых компонент среды обитания составляет комплекс биотических факторов. Разнообразные взаимодействия между животными, растениями и микроорганизмами в экосистеме подразделяются на прямые, связанные с непосредственным воздействием одних организмов на другие, и на косвенные, когда, растения своим присутствием изменяют режим действия абиотических факторов среды для других растений, животных и микроорганизмов (ель и дуб своими выделениями в почву угнетают травянистую растительность под кронами). Любое растительное сообщество сущее-но влияет на совокупность абиотических характеристик среды. Различные абиотические факторы в пределах лесного ландшафта существенно отличаются при схожести климатических условий от этих же факторов в условиях степных ландшафтов. Важнейший факт- пища: количество, доступность, химический состав, пищевая ценность и др. Любой вид животного или растения обладает достаточно четкой избирательностью к составу пищи. Каждому растению определенный набор минеральных веществ. Среди животных значительная сложность. По способу доступа к пище наиболее распространены два типа взаимоотношений:Хищничество проявляется в преследовании и пожирании одних видов организмов другими(растительноядных копытных-плотоядными хищниками, насекомых-птицами, мелких рыбы-более крупными). Паразитизм:В случае организм-паразит живет постоянно на теле или внутри тела другого организма-хозяина. С экологических позиций хищник и жертва, паразит и хозяин взаимно необходимы друг другу и их сосуществование составляет основу существования экосистемы.

21. Антропоген Э факторы- Наиболее существенные воздействия на природную среду, связанные с деятельностью чел-ка и отражающие ее воздействие как на живые организмы, так и на абиотические факторы среды обитания. Возросшая в последние десятилетия мощь антропогенных факторов -глобальному экологическому кризису. Наиболее сущ-ную роль в воздействии на природные компоненты экосисте обусловленные деятельностью промышленности-техногенными факторами. Оценка их воздействия на природную среду составляет в настоящее время одно из важнейших направлений деятельности природоохранных экологических служб.

22. Популяции(П) и ее структура. П-совокупность особей одного вида, занимающих определенное место в пространстве. Иногда П представл как совокупность особей одного вида, населяющих определенное пространство и обладающих сходной наследственностью, т.е. внутри которой осущ обмен генетической информацией. Наслед-ная инф хранится в хромосомах в виде нуклеиновых кислот, молекулы которых или их отдельные части- гены, определ наследс-ые признаки. Совокупность всех генов- генотип, а совокупность всех особей, хранящих и передающих по наследству генетическую информацию- генофонд П. Каждая П приспособлена к усл той местности, в кот она обитает. Благодаря свойству приспособления (адаптации) к усл окруж среды П может обосноваться в определенной области при наличии подходящего климата, питательных веществ и источника энергии. Признаки, отсутствующие у отдельных ее членов явл численность и плотность П, подходящее местообитание, которое по своим температуре, влажности, характеру почвы и растительности, пищевым ресурсам и прочим параметрам соответствовало бы ее потребностям. Численностью П одного вида называют кол-во особей этого вида(меняется как во времени, так и в пространстве, зависит от условий местообитания и подвержено воздействию чел-ка). Судят о степени благоприятности условий обитания самой П, биогеоценоза в целом. Плотность П-ее численность, отнесенная к единице занимаемого ею пространства или среднее число особей на единицу площади (объема). С труктура П: Возрастная особенности распр-ния числ-ти П по возрастам и может быть выражена в виде зависимостей относительного числа, возраст кот находится в определенных временных интервалах. В демографических исслед возрастная структура населения отдельных стран, регионов или мира в целом определяется соотнош долей (в %) групп людей, чей возраст находится в равных (годовых, пятилетних и др.) интервалах времени. Графическое представление этих соотношений называют пирамидами возрастов, которые также являются показателями возрастной структуры популяции; Развивающейся П характерно значительное превышение численности возрастной группы особей с дорепродукционным возрастом по сравнению с группой, имеющей пострепродукционный возраст. Репродукционный возраст- могут давать потомство. Сокращающаяся П имеет обратное соотношение возрастных групп дорепродукционного и пострепродукционного возрастов. Пространственную. Занимаемая П территория разделяется на крайне неоднородные по численности и плотности П, изолированные области, связанные с размещением этой П. Характер размещения популяции по земной поверхности определяет ее пространственную структуру, которая для большинства популяций имеет сложную структуру: Элементарной П (микропопуляцией), назыв группа совместно обитающих видов, которая удовлетворяет определению П, явл хар-ным пространственная компактность расселения особей, т.е. нерасчлененность их местообитания в пространстве. Географической П назыв группу особей одного вида, населяющую территорию с однородными (по степени благоприятствования для этого вида) условиями сущ-ния. Э кологическая П -группа разнополых, половозрелых и обладающих равноценными условиями для полового отбора особей (в том смысле, что любые две разнополые особи данной группы могут с равной вероятностью скреститься друг с другом). Заметим, что в отличие от микропопуляций территории размещения географических и экологических популяций явл пространственно расчлененными и на географических картах будут представляться совокупностью отдельных зон; Ареал вида- область географического распространения особей рассмат-го вида независимо от степени постоянства их обитания в рассмат-мых местностях (кроме мест их случайного попадания)-верхний уровень иерархии. Выделяются относит крупные террит-ные образования второго иерархического уровня, занятые географическими П. Внутри их выдел более мелкие территории, занятые экологическими П. Последний- занимают элементарные П, местообитания кот размещаются внутри территорий, занимаемых экологическими П.

 

24. Продуценты и консументы. Продуценты (от англ. «to produce»-производить)- организмы, производящие органические вещества из неорганических соединений. Продуцентами в экосистеме являются автотрофные организмы (растения), преобразующие путем фотосинтеза внешнюю (солнечную) энергию в биохимическую энергию, заключенную в органическом веществе. Консументы (от лат. «консуме»-потреблять) это организмы, питающиеся органическим веществом, произведенным другими организмами (продуцентами)- гетеротрофы. Различают консументы 1-го и 2-го порядков. Консументы 1-го порядка -растительноядные организмы,(овца, заяц). Консументы 2-го порядка - плотоядные, которые строят свои белки из белков растительного и животного происхождения-хищники

 

 

25. Редуценты и их роль в круговороте вещ-в. Редуценты -организмы (главным образом, бактерии, грибы и др.), превращающие органические остатки в неорганические вещества (минерализация). Синоним- деструкторы (от англ. «to destruct» – разлагать). Особенностью трофических цепей паразитов, является то, что в цепях хищников размеры особей увеличиваются по мере продвижения по уровням цепи (слева направо), а в цепях паразитов – наоборот. Сапрофитные (от греч. сапрос – гнилой) цепи-это трофические цепи с разложением органического вещества, т.е. включающие редуцентов. К сапрофитам относятся организмы преобразующие его в минеральные соединения. Ниже приведен пример такой трофической цепи:ЛИСТВЕННЫЕ ДЕРЕВЬЯ – ЧЕРВИ – ГРИБЫ

26. Трофические цепи. Трофические сети. Трофическая цепь – последовательность видов организмов, отражающая движение в экосистеме органических веществ и заключенной в них биохимической энергией в процессе питания организмов. Виды трофических цепей: на простые и сложные (многоуровневые) цепи. Пример простой цепи: продуцент, консумент 1-го порядка, консумент 2-го порядка > ОСИНА – ЗАЯЦ – ЛИСА. Пример сложной трофической цепи: ТРАВА – ГУСЕНИЦА – ЛЯГУШКА – ЗМЕЯ – ХИЩНАЯ ПТИЦА. Различают три основных типа трофических цепей: 1)цепи хищников; 2) цепи паразитов; 3) сапрофитные цепи. Приведённые ранее примеры являются примерами трофических цепей хищников. Особенностью трофических цепей паразитов, в отличие от цепей хищников, является то, что в цепях хищников размеры особей увеличиваются по мере продвижения по уровням цепи(слева-направо), а в цепях паразитов наобарот. Сапрфитные цепи – это трофические цепи с разложением органического вещества, т.е. включающие редуценты ЛИСТВЕННЫЕ ДЕРЕВЬЯ-ЧЕРВИ- ГРИБЫ. Трофические сети – комбинации различных трофических цепей, имеющие общие уровни в экосистеме.

27. Трофические цепи. Трофические уровни. Трофическая цепь – последовательность видов организмов, отражающая движение в экосистеме органических веществ и заключенной в них биохимической энергией в процессе питания организмов. Виды трофических цепей: на простые и сложные (многоуровневые) цепи. Пример простой цепи: продуцент, консумент 1-го порядка, консумент 2-го порядка > ОСИНА – ЗАЯЦ – ЛИСА. Пример сложной трофической цепи: ТРАВА – ГУСЕНИЦА – ЛЯГУШКА – ЗМЕЯ – ХИЩНАЯ ПТИЦА. Различают три основных типа трофических цепей: 1)цепи хищников; 2) цепи паразитов; 3) сапрофитные цепи. Приведённые ранее примеры являются примерами трофических цепей хищников. Особенностью трофических цепей паразитов, в отличие от цепей хищников, является то, что в цепях хищников размеры особей увеличиваются по мере продвижения по уровням цепи(слева-направо), а в цепях паразитов наобарот. Сапрфитные цепи – это трофические цепи с разложением органического вещества, т.е. включающие редуценты ЛИСТВЕННЫЕ ДЕРЕВЬЯ-ЧЕРВИ- ГРИБЫ. Уровни. Первый уровень продуценты, а второй и последующие уровни –к консументам, редуцентом. Редуценты- образуется микроорганизмами и грибами, питающимся мёртвым органическим веществом, основная функция – разложение органического вещества до исходных минеральных элементов. Продуценты-организмы производящие органические вещества из неорганических соединений, в экосистеме являются автотрофные организмы. Консументы- (потреблять) такими организмами в экосистеме являются гетеротрофы.

28. Закон Линдермана или закон 10%. На каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется примерно 90%, и только около одной десятой доли переходит к очередному потребителю. Это правило передачи энергии в пищевых связях организмов называют «правилом десяти процентов».
Представителям четвертого трофического уровня (например, хищнику, поедающему другого хищника) достанется только около одной тысячной доли той энергии, усвоенной растением, с которого начиналась пищевая цепь. Поэтому отдельные цепи питания в природе не могут иметь слишком много звеньев, энергия в них быстро иссякает. Например, растения могут усваивать при фотосинтезе до 1% солнечной энергии. В свою очередь, растительноядные животные потребляют около до 10% энергии растений (или: до 90% энергии, накопленной растениями, просто теряется…).

Хищники, питаясь растительноядными животными, получают 10% энергии, содержащихся в биомассе всего ими съеденного.

Обратный поток, связанный с потреблением веществ и продуцируемой верхним уровнем экологической пирамиды энергии более низкими её уровнями, например, от животных к растениям, намного слабее - не более 0,5% от общего её потока, и потому можно полагать, что круговорота энергии в биоценозе не происходит.

29. Устойчивость экосистем. Устойчивость экосистем – это способность экосистем сохранять структуру и нормальное функционирование при изменениях экологических факторов. Рассмотренные выше адаптации организмов к изменениям факторов среды обитания в определенной степени обеспечивают устойчивость экосистем, в состав которых они входят, к изменению экологических факторов среды. Однако, как и всякая более сложная система, экосистема по сравнению с отдельными видами организмов имеет более высокую степень надежности функционирования в изменяющейся среде, так как на системном уровне формируются и развиваются новые, системные механизмы обеспечения устойчивости и живучести экосистем, которые отсутствовали у отдельных видов. Такие эволюционно выработанные механизмы приспособления экосистем к изменениям среды обитания называются адаптациями экосистем. Упругая устойчивость- способность экосистемы быстро восстанавливаться. Резистентная устойчивость-способность экосистемы оставаться в устойчивом состоянии под нагрузкой, ее не воспреимчивость к внеш. Воздействию.

30.Адаптация экосистем к изменениям экологических факторов. Адаптация организмов к изменению экологических факторов. Показатели устойчивости организмов в изменяющихся условиях среды обитания определяются возможностями организмов приспосабливаться (адаптироваться) к изменениям биотических и абиотических факторов. Адаптациями называются эволюционно выработанные и наследственно (генетически) закрепленные свойства организмов, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность при изменениях экологических факторов. Адаптационные возможности у разных видов очень сильно различаются. Например, береза хорошо растет как на сухих, так и увлажненных почвах, а сосна – только на почвах с умеренным увлажнением.Часто важны не только пределы изменения экологических факторов, но и скорость их изменения, т.е. динамика. Не все виды способны приспособиться к быстрым изменениям условий среды. Виды, которые не могут (или не успевают) приспособиться к изменившимся условиям, вымирают и их экологические ниши в экосистемах занимают другие, более пластичные виды.Рассмотрим основные виды адаптаций организмов к изменениям экологических факторов. Наиболее важными из них являются:

- морфологические;

- физиологические;

- поведенческие.

К морфологическим адаптациям относятся видоизменения органов, например, развитие у баобаба колючек вместо листьев, а у китов и дельфинов – плавников вместо ног. Физиологические адаптации связаны с особенностями ферментативного набора в пищеварительном тракте. Так, потребность животных во влаге удовлетворяется в пустынях путем биохимического окисления жиров, а у растений биохимические процессы фотосинтеза позволяют создавать органическое вещество из неорганических соединений. Поведенческие адаптации проявляются, например, в способах обеспечения теплообмена у птиц путем сезонных перелетов, у животных – с помощью линьки; для обеспечения пищей хищники используют приемы затаивания (в засаде), а их жертвы – защитную окраску.

 

31.Круговорот в-ва в природной экосистеме. Под круговоротом веществ понимают многократное участие химических веществ в процессах, происходящих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех частях геосфере Земли, которые включены в биосферу планеты. При этом рассматривают геологический, биологический (биотический), биогеохимический круговороты, а также круговороты отдельных веществ, например, воды и отдельных химических элементов, в частности, биогенных элементов – углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора и др., имеющих важное значение для функционирования биосферы. Круговорот веществ – это обмен химическими элементами между живыми организмами и неорганической средой, различные стадии которого происходят внутри экосистемы. Осуществление круговорота веществ и высвобождение запасенной в органическом веществе энергии – важная функция трофических цепей в экосистеме. Если трофическую цепь дополнить редуцентами, превращающими органическое вещество в минеральные неорганические соединения, потребляемые продуцентами в процессе образования органического вещества, то получим замкнутую цепь, по которой происходит направленное циклическое движение химических веществ, т.е. круговорот веществ. Такие круговороты называются биогеохимическими круговоротами, или биогеохимическими циклами. Следовательно, биогеохимические циклы – круговороты питательных веществ, участниками которых являются как живые, так и неживые компоненты экосистемы.

32.Границы толерантности. Термин толерантность (от лат. tolerantia – терпение) означает выносливость вида по отношению к колебаниям какого-либо экологического фактора, или другими словами, способность организмов переносить отклонения экологических факторов среды от оптимальных для них величин. Изменения величин этих факторов для каждого организма допустимы только в определенных пределах, при которых сохраняется нормальное функционирование организма, т.е. его жизнеспособность. Допустимые пределы изменений экологических факторов среды называются границами толерантности. Разные виды организмов отличаются более широкими или более узкими границами толерантности. Чем большие пределы изменения параметров среды безболезненно выдерживает конкретный организм, тем выше толерантность, или устойчивость этого организма к изменению экологических факторов среды.

33.Можно ли говорить о круговороте энергии в экосистеме? нет. Энергия не может теряться. В экосистеме наблюдается постоянный переход одного вида энергии в другой, именно по этой причине этот переход нельзя считать круговоротом. все виды энергии в экосистемах(солнечная, химическая и др.) в конце-концов превращаются в тепловую, которую организмы на нашей планете не научились превращать в другии виды энегрии. Тепловая энергия рассеивается, поэтому можно говорить о потоке энергии, а не круговороте. В экосистемах не может быть круговорота энергии, подобно круговороту веществ. Жизнь и функционирование любой экологической системы возможны только при односторонне направленном потоке энергии в виде солнечного излучения или при притоке запасов готового органического вещества.(((Круговорот энергии в экосистемах практически отсутствует, поскольку от редуцентов она (энергия) возвращается к консументам в мизерных количествах. Единожды пройдя от растений-продуцентов через консументы к редуцентам, энергия выносится в околоземное и космическое пространство.)))

34.Схема круговорота веществ в природной экосистеме.

 

35. Обобщенная схема круговорота в социоприродной экосистеме первобытного общества

в экосистеме первобытного общества:

1) удельные (на душу населения) суточные энергетические потребности человека составляют около 4 тыс. ккал;

2) круговорот вещества замкнут, так как все отходы жизнедеятельности усваиваются в экосистеме;

 

36. Обобщенная схема круговорота в социоприродной экосистеме аграрной цивилизации

в экосистеме аграрной цивилизации:

1) удельные суточные энергетические потребности человека около 8 тыс. ккал;

2) круговорот замкнут (отходы усваиваются в экосистеме);

 

37. О нарушении круговорота в социоприродной экосистеме индустриального общества

- в экосистеме современной промышленной цивилизации:

1) удельные суточные энергетические потребности человека возрастают до 50-200 тыс. ккал;

2) круговорот веществ разомкнут вследствие образования в экосистеме большого объема биологически неразрушаемых отходов, которые не усваиваются в экосистеме и выводятся из круговорота веществ.

 

 

Опасные радионуклиды.

Загрязнение радиоактивн. вещ-ми. Этот вид загрязнения проявляется в результ действия излучений, сопров-их радиоак-ый распад. Контроль содерж радиоакт вещ-в и оценка их действия на живые орг-мы произв-ся путем регистрации излучений. Наиболее опасны стронций и цезий, кот трудно выводятся из орг-ма. Остаются в зараженном орг-ме практически всю жизнь, непрерывно облучая внутренние органы и создавая опасноть онкологических заблев и генетич нарушений.

Киотский протокол — международное соглашение, принятое в Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК). Оно обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов. Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования — механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов.

Страны, подписавшие протокол:

Абсолютное большинство, практически все страны.

Страны, подписавшие, но не ратифицировавшие протокол: США

Страны, не подписавшие протокол: Афганистан, Андорра, Ватикан, Сан-Марино.

Страны, вышедшие из протокола: Канада.

Протокол также предусматривает так называемые механизмы гибкости:

§ торговлю квотами, при которой государства или отдельные хозяйствующие субъекты на его территории могут продавать или покупать квоты на выбросы парниковых газов на национальном, региональном или международном рынках;

§ проекты совместного осуществления — проекты по сокращению выбросов парниковых газов, выполняемые на территории одной из стран Приложения I РКИК полностью или частично за счёт инвестиций другой страны Приложения I РКИК;

§ механизмы чистого развития — проекты по сокращению выбросов парниковых газов, выполняемые на территории одной из стран РКИК (обычно развивающейся), не входящей в Приложение I, полностью или частично за счёт инвестиций страныПриложения I РКИК.

Механизмы гибкости были разработаны на 7-й Конференции сторон РКИК (COP-7), состоявшейся в конце 2001 года в Марракеше(Марокко), и утверждены на первой Встрече сторон Киотского протокола (MOP-1) в конце 2005 года.

Новое время

В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далекими от биологии в своих основных исследованиях.

§ Р. Бойль — им проведён один из первых экологических экспериментов — влияние атмосферного давления на животных, стойкость к вакууму водных, земноводных и др. пойкилотермных животных.

§ Антони Ван Левенгук — описание пищевых цепей, регулирование численности популяций.

§ Рене Реомюр — «Мемуары по естественной истории насекомых» — рассматриваются количественные климатические факторы — постоянство суммы средних дневных температур в тени для сезонного периода в жизни организмов.

§ К. Линней — «Экономия природы», «Общественное устройство природы» — описана концепция равновесия в природе, применён системный подход к природе, оценено ведущее влияние климатических условий, описаны фенологические наблюдения — гибель одних организмов как средство для существования других, сравнение природы с человеческой общиной.

§ С. П. Крашенинников (1713—1755) «Описание земли Камчатки» (1755) — частная экология животных, описание растений, образ жизни.

§ Первая половина XIX века

§ Ж. Б. Ламарк — «Философия зоологии» — Описано взаимодействия организм — среда.