168805 (625201), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Обмін речовин — це сукупність хімічних процесів, які протікають у клітинах і забезпечують зв'язок організмів з навколишнім середовищем, що є умовою підтримання їх життя.

Обмін речовин і енергії в клітинах веде до відновлення (заміни) зруйнованих структур, зростання і розвитку організму. Оскільки організми є відкритими системами, через які проходять безперервні потоки речовин і енергії, це приводить до самовідновлення на всіх рівнях організації живого, кінцевим результатом якого є ріст і розвиток організмів.

Завдяки роздратованості організми врівноважуються з середовищем. Вибірково реагуючи на чинники середовища (таксиси, рефлекси і т. ін.), організми "уточнюють" свої відносини з ним, унаслідок чого виникає єдність середовища і організму.

В.І. Вернадський підкреслював, що жива речовина — найактивніша форма матерії у Всесвіті. Вона здійснює гігантську геохімічну роботу в біосфері, повністю перетворивши верхні оболонки Землі за час свого існування.

Розрізняють ряд рівнів організації живого, а саме: молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організмовий, популяційний, видовий, біоценотичний (екосистемний), глобальний (біосферний).

3. Поняття екосистеми. Зв'язку організмів в екосистемах.

Екосистемою в екології позначають обіиирну функціональну єдність. Єдність, — тому що кругообіг замкнутий, а найобширнішу, — тому що вона включає і організм, і абіотичне середовище, причому кожний з компонентів впливає на особливості іншого і кожний необхідний для підтримання злагодженого процесу життя.

Кожна екосистема характеризується сукупністю властивостей і структурою. З погляду вивчення проблем стійкого функціонування екосистем інтерес становлять такі основні властивості, як здатність до утворення живої речовини з компонентів неживої природи, здатність здійснювати кругообіг речовин в екосистемі, видова різноманітність, здатність підтримувати її нормальне функціонування в умовах середовища існування та ін., що змінюється. Найважливішою з погляду організації екосистем є їх видова структура.

Біохімічні процеси, що здійснюються в організмах, є складними, організованими в цикли ланцюгами реакцій. На відтворення їх у неживій природі були б потрібні величезні енергетичні затрати. В живих організмах ці процеси протікають за допомогою білкових каталізаторів-ферментів, що підвищують енергію активації молекул на декілька порядків. Оскільки матеріали і енергію для обмінних реакцій живі істоти черпають у навколишньому середовищі, вони перетворюють середовище вже тільки тим, що живуть.

4.Види взаємозв'язків організмів.

Між організмами і середовищем, живою і неживою природою існує єдність, яка полягає в тому, що організми залежать від середовища, а середовище змінюється завдяки життєдіяльності організмів протягом усього історичного розвитку життя. Наслідком життєдіяльності організмів є виникнення атмосфери з вільним киснем і ґрунтового покриву Землі, утворення в минулі епохи вугілля, торфу, нафти і т. ін.

Сумарний хімічний склад живих організмів багато в чому відрізняється від складу атмосфери і літосфери. Він ближчий до хімічного складу гідросфери за абсолютним переважанням атомів водню і кисню, але, на відміну від гідросфери, в організмах відносно велика частка вуглецю, кальцію і азоту. Жива речовина в основному складається з елементів, що є водними і повітряними мігрантами, тобто створюють газоподібні й розчинні сполуки. Заслуговує на увагу та обставина, що 99,9 % маси живих організмів припадає на ті 14 елементів, які переважають і в земній корі, становлячи в ній 98,9 %, хоч і в інших співвідношеннях. Таким чином, життя — це хімічна похідна земної кори. В організмах знайдено майже всі елементи таблиці Менделєєва, тобто вони характеризуються тією ж хімічною структурою, що і нежива природа.

Оскільки матеріали і енергію для обмінних реакцій живі істоти черпають у навколишньому середовищі, вони перетворюють середовище вже тільки тим, що живуть. За характером середовища існування співтовариств живих організмів природні екосистеми поділяють на наземні і водні, серед останніх іноді виокремлюють прісноводні і морські екосистеми. Основні екологічні властивості екосистем істотно залежать від відмінності умов існування (географічних, гідрографних, кліматичних, ґрунтових та ін.). Тому названі види природних екосистем поділяються у свою чергу на різні типи екосистем. У класі наземних екосистем виокремлюють тундрові, тайгові, степові та ін., а прісноводні екосистеми поділяють на озерні, річкові, болотні і т. ін.

5.Склад і функціональна структура екосистеми. Харчові ланцюги.

Екосистема — складний об'єкт, при вивченні якого використовують методи системного аналізу. Класифікація таких складних систем має проводитися за різними підставами, або ознаками поділу на класи. За просторовим масштабом виокремлюють екосистеми різного рангу: мікроекосистеми, мезоекосистеми, макроекосистеми і глобальну екосистему. Найменший ранг мають мікроекосистеми, прикладами яких є маленьке водоймище, труп тварини з організмами, що його населяють, або стовбур дерева, що впало, у стадії біологічного розкладання, домашній акваріум і навіть калюжка або крапля води, поки в них присутні живі організми, здатні здійснювати кругообіг речовин. Екосистеми проміжного рангу називають мезоекосистемами (ліс, ставок, річка і т. ін.). Макроекосистеми мають великий просторовий масштаб і пов'язані з великими географічними об'єктами, що становлять за розмірами значну частину земної поверхні (наприклад, океан, континент тощо). Найбільший ранг має глобальна екосистема, еквівалентна біосфері Землі в цілому. Таким чином, більші екосистеми включа­ють екосистеми меншого рангу.

За характером середовища існування співтовариств живих організмів природні екосистеми поділяють на наземні і водні, серед останніх іноді виокремлюють прісноводні і морські екосистеми. Основні екологічні властивості екосистем істотно залежать від відмінності умов існування (географічних, гідрографних, кліматичних, ґрунтових та ін.). Тому названі види природних екосистем поділяються у свою чергу на різні типи екосистем. У класі наземних екосистем виокремлюють тундрові, тайгові, степові та ін., а прісноводні екосистеми поділяють на озерні, річкові, болотні і т. ін. Трофічний ланцюг {харчовий ланцюг, ланцюг живлення) — це взаємовідносини між організмами, через які в екосистемі відбувається трансформація речовини й енергії; групи особин, пов'язані одна з одною відносинами "їжа — споживач" (тобто ланцюг, у якому кожна попередня ланка є їжею для наступного).

Види трофічних ланцюгів. Трофічні ланцюги залежно від числа рівнів поділяються на прості і складні (багаторівневі) ланцюги. Прикладом простого ланцюга, в якому представлені всі три види рівнів (продуцент, консумент і редуцент), може бути така послідовність організмів:

ОСИНА — ЗАЄЦЬ — ЛИСИЦЯ.

Простий трофічний ланцюг має три трофічні рівні. Складні ланцюги на відміну від розглянутих вище мають більше число Рівнів, але воно звичайно не перевищує 5—6 у реальних природних екосистемах. Нижче наводиться приклад складного п'яти-рівневого ланцюга:

ТРАВА — ГУСЕНИЦЯ — ЖАБА — ЗМІЯ — ХИЖИЙ ПТАХ.

Розрізняють три основних типи трофічних ланцюгів:

• ланцюги хижаків;

• ланцюги паразитів;

• сапрофітні ланцюги.

6. Поняття факторів середовища. Класифікація факторів середовища.

Для зручності розгляду деяких особливостей взаємодії суспільства і природи в рамках дисципліни, що вивчається, за ступенем антропогенної дії на природне середовище розрізнятимемо три такі види екосистем: природні, соціоприродні і антропогенні. Природні екосистеми, — це природні екосистеми, при вивченні яких не враховуються будь-які антропогенні дії. До антропогенних належать штучні екосистеми, безпосередньо і цілеспрямовано створені людиною для задоволення своїх потреб, їх зручно поділяти на техногенні і агроекосистеми. До техногенних належать екосистеми, цілеспрямовано створені для вирішення певних завдань охорони навколишнього середовища і природокористування, наприклад, складні очисні споруди і комплекси біологічного очищення стічних вод у багатьох великих містах світу. Агроекосистеми створюються практично у всіх країнах і призначені для різкого підвищення родючості земель і збільшення врожайності сільськогосподарських культур на основі хімізації та застосування нових технологій сільськогосподарського виробництва.

Під соціоприродними розуміються екосистеми, які формуються не в результаті цілеспрямованої діяльності людини, а виникають опосередковано унаслідок взаємодії людського суспільства з природним середовищем. Неусвідомлена діяльність людини, пов'язана із задоволенням її потреб, що постійно зростають, призводить до того, що природні екосистеми в навколишньому середовищі трансформуються (перетворюються) в соціоприродні екосистеми, які складаються з живої та неживої природи і неприроди, тобто культури. Особливістю розгляду соціоприродних екосистем є включення до складу екосистеми людини як носія культури. Необхідність такого соціоприродного підходу до розгляду екосистем у сучасній екології зумовлена і тим, що людина в сучасних умовах стала геологічною перетворювальною силою, без урахування якої неможливо розробляти стратегії стійкого розвитку цивілізації і раціонального природокористування.

2. Основні закони, правила й принципи екології.

Як і будь-яка наука, екологія виявляє закономірності протікання процесів, що вивчаються, і формулює їх у вигляді коротких логічних і перевірених практикою положень — законів.

Розглянемо ряд основних законів екології (всього їх встановлено близько 250) (М.Ф. Реймерс, 1994), закономірностей, правил, принципів.

Закон незамінності біосфери: біосфера — це єдина система, що забезпечує стійкість середовища існування за будь-яких збурень, що виникають. Немає ніяких підстав сподіватися на побудову штучних угруповань, що забезпечать стабілізацію навколишнього середовища тією ж мірою, що і природні угруповання.

Закон біогенної міграції атомів (В.І. Вернадського): міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється за безпосередньою участю живої речовини — біогенна міграція.

Закон фізико-хімічної єдності живої речовини: загальнобіо-сферний закон — жива речовина фізико-хімічно єдина; за всієї різноякісності живих організмів вони настільки фізико-хімічно схожі, що шкідливе для одних не байдуже для інших (наприклад забруднювачі).

Принцип Реді: живе походить тільки від живого, між живою і неживою речовиною існує непрохідна межа, хоч і є постійна взаємодія.

Закон єдності "організм — середовище": життя розвивається в результаті постійного обміну речовиною та інформацією на базі потоку енергії в сукупній єдності середовища і організмів, що її населяють.

Закон однонаправленого потоку енергії: енергія, одержувана співтовариством і засвоювана продуцентами, розсіюється або разом з їх біомасою передається консументам, а потім редуцентам з падінням потоку на кожному трофічному рівні; оскільки у зворотний потік (від редуцентів до продуцентів) надходить мізерна кількість спочатку залученої енергії (максимум 0,35 %), говорити про "кругообіг енергії" не можна; існує лише кругообіг речовин, що підтримується потоком енергії.

Закон безповоротності еволюції Л. Долло: організм (популяція, вид) не може повернутися до колишнього стану, вже здійсненому в ряді його предків, навіть якщо повернеться в середовище їх існування.

Закон (правило) 10 відсотків Р. Ліндемана: середньомакси-мальний перехід з одного трофічного рівня екологічної піраміди на іншій 10 % енергії (або речовини в енергетичному вираженні), як правило, не веде до несприятливих наслідків для екосистеми і трофічного рівня, що втрачає енергію.

Закон толерантності (В. Шелфорда): лімітуючим чинником процвітання організму (виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічної дії, діапазон між якими визначає величину витривалості (толерантності) організму до цього чинника.

Закон оптимуму: будь-який екологічний чинник має певні межі позитивного впливу на живі організми.

Закон обмежуючого чинника (закон мінімуму Ю. Лібіха): найбільш значимий той чинник, що якнайбільше відхиляється від оптимальних для організму значень; від нього залежить у певний момент виживання особин; речовиною, присутньою в мінімумі, управляється зростання.

Закон (принцип) виключення Гаузе: два види не можуть існувати в одній і тій же місцевості, якщо їх екологічні потреби ідентичні, тобто якщо вони займають одну екологічну нішу.

Закони екології Б. Коммонера:

Характеристики

Список файлов курсовой работы