Адаптация, изменение или вымирание видов

ЛЕКЦИЯ 3

         Адаптация, изменение или вымирание видов. В природе каждое поколение любого вида подвергается отбору на выживаемость и воспроизводство. Особи, которые выживают и размножаются, передают свои гены следующему поколению, а гены тех, что погибли, не оставив потомства, отсеиваются из генофонда.
         Таким образом, генофонд каждого вида испытывает действие естественного отбора.
         Поэтому почти все признаки организма служат выживанию и воспроизводству. Адаптация - это процесс приспособления живых организмов к определённым условиям внешней среды. Существуют следующие виды адаптации:

1. Адаптация к климатическим и другим абиотическим факторам (чистая шерсть, перелёт птиц на юг, зимняя спячка у медведей, опадение листвы, холодостойкость хвойных деревьев).

2.  Адаптация к добыванию пищи и воды (у жирафа - длинная шея, чтобы есть листья с деревьев, паук плетёт сеть, хищники - быстро бегают, длинные корни растений в пустыне).

 3. Адаптация, направленная на защиту от хищников и устойчивость к заболеваниям и паразитам (заяц - быстрый бег, ёж - иглы, заяц - окраска, комочки у растений).

4. Адаптация, обеспечивающая поиск и привлечение партнёра у животных и опыление у растений (яркое оперение, пение, запах, яркий цвет у цветков). 5.
Адаптация к миграциям у животных и распространение семян у растений (перелёт птиц, стада лошадей, крылья у семян для переноса ветром, колючки у семян). При изменении любого абиотического или биотического фактора вид ожидает один из трёх путей:

 1. Миграция - часть популяции может найти новое местообитание с подходящими условиями и продолжить там своё существование.

 2. Адаптация - в генофонде могут присутствовать гены, которые позволят некоторым особям выжить в новых условиях и восстановить потомство.
Через несколько поколений под действием естественного отбора возникнет популяция, хорошо приспособившаяся к новым условиям.

3.  Вымирание - если ни одна пара особей не может мигрировать, спасаясь от воздействия неблагоприятных факторов, а те выходят за пределы устойчивости всех индивидов, то популяция исчезнет (динозавры). Это означает, что в разные периоды истории Земля была населена разными существами.
         Ни одному виду не гарантировано выживание. Ископаемые остатки свидетельствуют, что виды появляются, распространяются, дают начало другим видам и в большинстве случаев вымирают. Итак, по мере изменения условий существования, некоторые виды адаптируются и преобразуются, а другие вымирают.
         Выживание вида обеспечивается его генетическим разнообразием и слабыми колебаниями внешних условий. Если генофонд очень разнообразен, даже при сильных изменениях среды некоторые особи сумеют выжить.
При низком разнообразии генофонда, наоборот, малейшее изменение среды может привести к вымиранию вида, поскольку генов, позволяющих особям противостоять отрицательному воздействию не найдётся. Если изменения малозаметны и/или происходят постепенно, большинство видов сумеет приспособиться и выжить. Возможны такие катастрофические изменения (ядерная война), что не выживет ни один вид. На выживание также влияет географическое распространение.
Чем шире распространён вид, тем, как правило, выше его генетическое разнообразие и наоборот. Кроме того, при обширном ареале некоторые его участки могут быть удалены или изолированы от районов, где нарушались условия существования, в них вид сохранится, даже если исчезнет из других мест. Если в новых условиях часть особей выжила, то восстановление популяции и дальнейшая адаптация будут зависеть от скорости воспроизведения, поскольку изменение признаков происходит только путём отбора в каждом поколении. Например: пара насекомых даёт несколько сотен потомков, которые проходят жизненный цикл за несколько недель.

Рекомендуемые материалы

Сообщество, абиотическая среда и биогеоценоз.

Существует ряд понятий, соответствующих друг другу в живой и неживой части материи:

Кроме того, в экологии также  используются понятия биотическое разнообразие, характеризующее разнообразие биологической жизни  различных биотических сообществ, которое в свою очередь, зависит от биотопического разнообразия, т. е. от разнообразия условий обитания. Естественные ненарушенные ландшафтные комплексы имеют высокое биотопическое а, следовательно, высокое биотическое разнообразие.

 Популяции, существующие в определенном биотопе, образуют сообщества. Перечисленные понятия удерживают экологию в рамках биологических наук. В последующем, содержание понятия экологии многократно расширялось. Под ней стали понимать науку, изучающую среду обитания всех живых существ, включая человека.

         Абиотическая часть – это неживая часть, т. е. тот дом, в котором обитает все живое, в экологии называется биотоп (местообитание).

Биотоп — это относительно однородное по абиотопическим факторам пространство, занятое каким-либо биотопическпм сообществом.

Экология рассматривает не только природную среду, но и воздействие на неё человека. Человек  меняет условия существования не только растений и животных, но и самого себя, возникают общества, попадающие под воздействие  производства и природы, и созданных им изменений. В настоящее время следует рассматривать всю окружающую человека среду: природную, социальную и производственную, основательно оторванную от природы. Поскольку взаимодействие организмов между собой и окружающей их средой всегда системно, т.е.  реализуется в форме некоторых систем взаимосвязей, которые поддерживаются  обменом вещества, энергии и информации.

         Сообщество в экологическом смысле включает в себя все популяции, занимающие данный участок пространства или биотоп. Сообщество и биотоп, функционируя совместно, образуют экосистему. Отсюда следует, что экосистема — это любое сообщество живых организмов и их среда обитания, объединенные е одно функциональное целое.

         Соотношение понятий «биоценоз» и «сообщество»,

«биогеоценоз» и «экосистема».

         Сообществу и экосистеме приблизительно соответствуют термины-синонимы биоценоз и биогеоценоз. Первые два термина родились и чаще используются в американской экологической школе. Термины биоценоз и биогеоценоз родились и чаще используются в европейской и русской экологических школах и литературе.

         Биоценоз — это микросообщество, состоящее из популяций, неразрывно связанных с конкретным местообитанием, т.е. обитающих на пространственно ограниченном биотопе, который характеризуется однообразием условий обитания.

         Биогеоценоз —означает жизнь и земля, функционирующие совместно, т.е. биогеоценоз — это биоценоз, приуроченный к ограниченному биотопу.

         Так, в лесной экосистеме  можно выделить биогеоценозы полян, опушек, лощин возвышенностей, сухих и заболоченных участков и т.д. Для нарушенных монотонных ландшафтов характерны низкие показатели   биотопического и биотического разнообразия.

         В идеале, экология стремится раскрыть и познать все многообразие отношений и взаимосвязей между населяющими планету живыми организмами и средой их обитания. В качестве центрального звена природы экология  рассматривает и  изучает биотическую часть, т.е. является преимущественно биологической наукой — одним из разделов биологии.

         Биоценоз – это совокупность популяций, которая функционирует в определенном пространстве  абиотической  среды - биотопе. Структура биоценоза формируется потоком энергии и круговоротом веществ в экосистеме.

         Биогеоценоз   означает  жизнь и земля, функционирующие совместно, т.е. это биоценоз, приуроченный к ограниченному биотопу. Отсюда следует, что биогеоценоз— это пространственно ограниченная часть иерархии экосистем, занимающая низшую ступень и являющаяся  элементарной ячейкой биосферы.

Экологическая система.

         Экосистема — это безразмерная категория, которая включает  различные комплексы биогеоценозов. Самая крупная известная нам экосистема — это биосфера — пространство, где существует биологическая жизнь на планете Земля.

         Экосистема - это надорганизменная система, в которой биотический компонент представлен биоценозом, а абиотический - биотопом.

         Следовательно, предметом экологии являются системы надорганизменного уровня- популяционные, экологические (экосфера) и бисферные.

«Простейшая формула экосистемы» выглядит следующим образом:

Рекомендация для Вас - 2.2 Подготовительные процессы.

         Рассмотрим примеры экосистем (биогеоценозов) различной размерной категории, начиная с самых мелких.

         Микроэкосистемы: большой валун в степи, поваленное дерево в лесу, выход не скольких родников, болотная кочка, заводь или каменистый перекат в горном ручье или речке и т.д.

         Небольшие экосистемы: овраг в степи, небольшая роща, небольшое озеро или пруд, северный или южный склоны отдельной горы.

         Большие экосистемы: массив леса, горное ущелье, большое озеро, дельты крупных рек.

         БИОМЫ — широко распространенный термин для обозначения крупных региональных или субконтинентальных экосистем: биомы лиственных лесов или степей биомы тундры или тайги.

         Глобальная экосистема одна — это биосфера самая крупная и наиболее близкая к идеалу в смысле саморегуляции, самообеспечения п устойчивости экологическая система. Под устойчивым равновесием в экологии следует понимать способность системы возвращаться в исходное состояние после ее отклонения под влиянием внешних факторов. Биосфера - идеальна: не смотря на мощный антропогенный стресс и многочисленные локальные и региональные нарушения. Ее уникальное свойство — это подержание и воспроизводство биологической жизни на Земле.