Организм как среда обитания

Любой организм (даже самый мелкий) представляет собой сложную систему, которая обеспечивает разнообразные условия обитания для других организмов. Если организмы одного вида используют организм другого вида как среду обитания, то между ними возникают разнообразные биотические взаимодействия.

Совместное существование двух и более разноименных видов называется симбиоз (в широком смысле этого слова). В простейшем случае формируется двухкомпонентная система из двух организмов разных видов. В зависимости от типа взаимоотношений между симбионтами возможны частные типы симбиотических взаимодействий: комменсализм, паразитизм, мутуализм (подробно эти типы взаимодействий были рассмотрены в главе 4).

Организм как среда обитания имеет ряд преимуществ перед другими средами обитания: большое количество доступных пищевых ресурсов для гетеротрофных организмов, защищенность обитателей организмов, стабильность водного режима, температурного режима, водно-солевого режима (сходство с водной средой обитания). Положительные стороны организма как среды обитания приводят к дегенерации тела эндосимбионтов (яркий пример – постепенная редукция систем органов у сосальщиков и ленточных червей); как правило, наблюдается гигантизм – эндосимбионтные формы значительно крупнее, чем родственные им свободноживущие формы.

В то же время организм как среда обитания имеет и отрицательные стороны: ограниченность жизненного пространства, недостаток кислорода, трудности с распространением от одной особи хозяев к другой, защитные реакции организма хозяина, недостаток света для фотоавтотрофных организмов.

Сходство организма как среды обитания с водной средой обитания позволяет многим видам совершить переход из водной среды обитания в организм как среду обитания без существенных морфологических и физиологических изменений.

7.Типы взаимодействия организмов.

Жизнь любого организма невозможна без других. Связи между организмами называются биотическими. Они могут быть прямыми (непосредственное влияние, напр., хищник–жертва) и косвенными (через влияние на внешнюю среду или через другие виды).

+ + Мутуализм – взаимовыгодное сожительство, когда либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя. Классический пример симбиотических отношений – лишайники, представляющие тесное сожительство гриба и водоросли. Гриб получает вещества, ассимилирован­ные водорослями. Воду и минеральные вещества водоросли по­лучают из гиф гриба.

+ + Протокооперация – взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники. Например, раки-отшельники и актинии. На раковине рака может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделяющие яд. Актиния защищает рака от хищных рыб, а рак-отшельник, перемещаясь, способствует распространению актиний и увеличению их кормового пространства.

+ 0 Комменсализм – взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают две формы комменсализма:синойкия (квартирантство) итрофобиоз (нахлебничество).Примером синойкии являются взаимоотношения не­которых актиний и тропических рыбок. Тропические рыбки укрываются от нападения хищников среди щупалец актиний, которые имеют стрекательные клетки. Примером трофобиоза служат взаимоотношения крупных хищников и падалыциков. Падальщики, например гиены, грифы, шакалы, питаются остатками жертв, убитых и частично съеденных крупными хищ­никами – львами.

+ – Хищничество – взаимоотношения, при которых один из участников (хищник) умерщвляет другого (жертва) и использует его в качестве пищи. Например, волки и зайцы. Состояние популяции хищника тесно связано с состоянием популяции жертв. Однако при сокращении численности популяции одного вида жертв хищник переключается на другой вид. Например, волки могут использовать в качестве пищи зайцев, мышей, кабанов, косуль, лягушек, насекомых и т.д. Частным случаем хищничества является каннибализм – умерщвление и поедание себе подобных. Встречается, например, у крыс, бурых медведей, человека.

+ – Паразитизм – взаимоотношения, при которых паразит не убивает своего хозяина, а длительное время использует его как среду обитания и источник пищи. К паразитам относятся: вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие, паразитические черви и др.

Различают облигатных и факультативных паразитов. Облигатные паразиты ведут исключительно паразитический образ жизни и вне организма хозяина либо погибают, либо находятся в неактивном состоянии (вирусы).

Факультативные паразиты ведут паразитический образ жизни, но в случае необходимости могут нормально жить во внешней среде, вне организма хозяина (патогенные грибы и бактерии).

0 0 Нейтрализм – сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Например, белки и лоси не оказывают друг на друга значительных воздействий.

– – Конкуренция – взаимоотношения, при которых организмы соперничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т.д. Различают прямую и косвенную, межвидовую и внутри­видовую конкуренции. Конкуренция приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш.

0 – Аменсализм – взаимоотношения, при которых один орга­низм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого. Например, ель и растения нижнего яруса. Плотная крона ели препятствует проникновению солнечных лучей под полог леса и подавляет развитие растений нижнего яруса.

Частным случаем аменсализма являетсяаллелопатия (антибиоз) – влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Аллелопатия распространена у растений, грибов, бактерий. Например, гриб пеницилл продуцирует вещества, подавляющие жизнедеятельность бактерий. Пеницилл используют для получения пенициллина. Это первый открытый в медицине антибиотик.

Мутуалистические и конкурентные отношения представляют собой основную сущность внутривидовых связей.

8.Популяция.Основные характиристики популяции

одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой. С экологических позиций четкого определения определение популяции еще не выработано. Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца, популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

Основным свойством популяций, как и других биологических систем является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах: продуктивности, устойчивости, структуре, распределении в пространстве. Популяциям присущи конкретные генетические и экологические признаки, отражающие способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Наука, объединяющая генетические, экологические и эволюционные подходы к изучению популяций, известна как популяционная биология.

Типы популяций.Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций (рис.1): элементарную, экологическую, географическую. Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной пло-щади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша Кейске в белоберезняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных лесах, представляющих одну группу типов леса: травяных, лишайниковых или сфагновых лиственничников (Магаданская область, север Хабаровского края); древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках (Приморский край, Амурская область); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.ПРИМЕРЫ. Известны географические расы лиственницы даурской (Larix dahurica): западная (к западу от Лены (L. dahurica ssp. dahurica) и восточная (к востоку от Лены, выделяемая в L. dahurica ssp. cajanderi), северная и южная расы лиственницы курильской. Аналогично выделение М.А. Шембергом (1986) у березы каменной двух подвидов: березы Эрмана (Betula ermanii) и шерстистой (B. lanata). В низовьях р. Яма расположен очаг ели обыкновенной (Picea obovata), отстоящий от сплошного массива ельников к востоку на 1000 км, к северу – на 500 км. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки (Microtis gregalis). У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.

9.Биоциноз и его и его устойчивость.

Устойчивость биоценозов. Изменения, возникающие в биоценозах, по-разному связаны с их устойчивостью. Если, например, один конкурирующий вид вытеснит другой, существенных изменений в биоценозе не произойдет, особенно если этот вид не относится к числу массовых. Соответствующая экологическая ниша просто окажется занятой другим видом. Например, соболь, живущий в хвойных лесах Сибири, — многоядный хищник, питающийся мелкими грызунами, птицами, орешками кедровой сосны, ягодами и насекомыми, добывая свою пищу как на земле, так и на деревьях. Такую же роль в северных европейских лесах играет лесная куница. Поэтому, если вместо куниц в лесу будут жить соболи, лесной биоценоз сохранит все свои основные черты.

Малочисленные виды — наиболее уязвимая часть биоценоза. Их популяции часто находятся на пределе выживаемости. Поэтому они в первую очередь исчезают из сообществ при антропогенных влияниях, ухудшающих условия существования биоценоза.

Потери редких и малочисленных видов также до определенного времени не меняют существенно основных биоценотических связей. Так, еловый лес или дубрава возле большого города могут долго сохраняться и даже возобновляться несмотря на то, что из-за постоянного посещения людьми, вытаптывания, сбора плодов и цветов и т. п. из них исчезают многие виды растений, птиц, насекомых. Состав таких лесов беднеет, а устойчивость ослабевает постепенно и незаметно. Ослабленный, обедненный лесной биоценоз может разрушиться внезапно, за короткий срок из-за внешне, казалось бы, незначительных причин. Например, начинает накапливаться опад из-за недостатка или малой активности почвенных обитателей, деревья исчерпывают запасы минерального питания, ослабевают, подвергаются нападению массовых вредителей и гибнут.

Выпадение из состава биоценоза основных видов-средообразователей ведет к разрушению всей системы и смене сообществ. Такие изменения в природе часто производит человек, вырубая леса, создавая перевыпас скота в степях и на лугах или перевылов рыб в водоемах.

Внезапное разрушение прежде устойчивых сообществ — свойство всех сложных систем, у которых постепенно ослабевают внутренние связи. Знание этих закономерностей важно для создания искусственных сообществ и поддержания природных биоценозов. При восстановлении степей, лесов, посадке лесопарков стремятся создать сложную видовую и пространственную структуру сообществ, подбирая дополняющие друг друга и уживающиеся вместе виды, добиваются появления разнообразного круга малочисленных форм для стабилизации складывающегося сообщества. БИОЦЕНОЗ, совокупность организмов – популяций растений, животных, грибов, микроорганизмов, населяющих однородный участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными взаимоотношениями ( пищевые цепи, симбиоз и т. д.) и приспособленностью к условиям окружающей среды. Каждая группа организмов занимает в биоценозе определённую ступень экологической пирамиды ( продуценты, консументы и редуценты ). Примерами биоценозов могут служить совокупность организмов пруда, дубравы, соснового или берёзового леса и т. д. Во многих случаях границы биоценозов размыты и условны: напр., дубрава, сосновый или берёзовый лес постепенно через опушку переходят соответственно в суходольный луг, смешанный сосново-еловый лес, болото. Биоценозы, развиваясь, либо самообновляются (в сосновом лесу вырастает новое поколение сосен), либо стареют и сменяются другими биоценозами (сосна сменяется ельником, пруд заболачивается и т. п.), в результате могут происходить некоторые изменения и в абиотической среде (освещённость, влажность, тепло и т. д.). Наиболее сложно устроены и устойчивы биоценозы с высоким биологическим разнообразием организмов. В океане – это биоценозы коралловых рифов и водорослевыхмелководий. На суше – биоценозы тропического леса и лесные биоценозы умеренного климата. Так, дубрава может быть образована более чем 100 видами растений, несколькими тысячами видов животных, сотнями видов грибов и микроорганизмов, в совокупности дающими плотность населения в десятки и сотни тысяч организмов на 1 м. При этом сухая биомасса дубравы составляет 4–5 кг/м, а биологическая продуктивность – 1,5 кг/м в год. Биоценоз – функциональная часть более сложной системы – биогеоценоза.

10.Экосистема законы организации экосистем.

Экосистема может обеспечить круговорот вещества только в том случае, если включает необходимые для этого четыре составные части: запасы биогенных элементов, продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты — это зеленые растения, создающие из биогенных элементов органическое вещество, т. е. биологическую продукцию, используя потоки солнечной энергии.

Консументы — потребители этого органического вещества, перерабатывающие его в новые формы. В роли консументов выступают обычно животные. Различают консументы первого порядка — растительноядные виды и второго порядка — плотоядных животных.

Редуценты — организмы, окончательно разрушающие органические соединения до минеральных. Роль редуцентов выполняют в биоценозах в основном грибы и бактерии, а также другие мелкие организмы, перерабатывающие мертвые остатки растений и животных.

Жизнь на Земле продолжается уже около 4 млрд лет, не прерываясь именно потому, что она протекает в системе биологических круговоротов вещества. Основу этого составляет фотосинтез растений и пищевые связи организмов в биоценозах.

Однако биологический круговорот вещества требует постоянных затрат энергии.

В отличие от химических элементов, многократно вовлекаемых в живые тела, энергия солнечных лучей, задержанная зелеными растениями, не может использоваться организмами бесконечно.

По первому закону термодинамики, энергия не исчезает бесследно, она сохраняется в окружающем нас мире, но переходит из одной формы в другую. По второму закону термодинамики, любые превращения энергии сопровождаются переходом части ее в такое состояние, когда она уже не может быть использована для работы. В клетках живых существ энергия, обеспечивающая химические реакции, при каждой реакции частично превращается в тепловую, а тепло рассеивается организмом в окружающем пространстве. Сложная работа клеток и органов сопровождается, таким образом, потерями энергии из организма. Каждый цикл круговорота веществ, зависящий от активности членов биоценоза, требует все новых поступлений энергии.

Таким образом, жизнь на нашей планете осуществляется как постоянный круговорот веществ, поддерживаемый потоком солнечной энергии. Жизнь организуется не только в биоценозы, но и в экосистемы, в которых осуществляется тесная связь между живыми и неживыми компонентами природы.

Разнообразие экосистем на Земле связано как с разнообразием живых организмов, так и условий физической, географической среды. Тундровые, лесные, степные, пустынные или тропические сообщества имеют свои особенности биологических круговоротов и связей с окружающей средой. Водные экосистемы также чрезвычайно различны. Экосистемы отличаются по скорости биологических круговоротов и по общему количеству вовлекаемого в эти циклы вещества.

Основной принцип устойчивости экосистем — круговорот вещества, поддерживаемый потоком энергии, — по сути дела обеспечивает бесконечное существование жизни на Земле.

По этому принципу могут быть организованы и устойчивые искусственные экосистемы, и производственные технологии, в которых сберегается вода или другие ресурсы. Нарушение согласованной деятельности организмов в биоценозах обычно влечет за собой серьезные изменения круговоротов вещества в экосистемах. Это главная причина таких экологических катастроф, как падение почвенного плодородия, снижение урожая растений, роста и продуктивности животных, постепенное разрушение природной среды

11.Агроценозы и их особенности.

Экосистемы, структуру и функцию которых создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах, называют агроценозами. К ним относятся, сады, парки, лесные насаждения, огороды, поля, пастбища.
В агроценозе, как и в биогеоценозе, существуют продуценты (культурные растения и сорняки) , консументы (насекомые, полевки, птицы, мыши, лисы и т. д.) , редуценты (грибы и бактерии) . При этом обязательным звеном пищевых цепей является человек, возделывающий поля, сады и собирающий урожай. Как и в природной экосистеме, в агроценозе при переходе от одного пищевого уровня к другому происходят большие потери биомассы и энергии, т. е. агроценозы являются такими же сложными экологическими системами, как лес или луг.

Однако сравнение агроценозов и биоценозов по числу входящих в них видов, пищевых связей, полноте круговорота веществ позволяет сделать вывод, что агроценоз представляет собой менее целостную и устойчивую систему.

Агроценоз состоит из небольшого числа видов, имеющих высокую численность (культурные растения, сорняки, вредители, возбудители заболеваний) , цепи питания в нем короткие и простые.

В биогеоценозе все элементы, потребляемые растениями, возвращаются в почву. В агроценозе круговорот веществ неполный: часть питательных элементов, в первую очередь азот и фосфор, выносится с урожаем. Чтобы возместить потери, человек вынужден постоянно вносить в почву минеральные и органические удобрения.

Существование агроценозов основано на энергии Солнца и энергии, затрачиваемой человеком для поддержания жизни агроценозов, т. е. для проведения мелиоративных работ, искусственного полива, вспашки почвы, внесения удобрений и т. д.

Чем меньше число слагающих агроценоз видов, тем менее устойчива эта экосистема. Наименее устойчива монокультура (пшеницы, риса, хлопка и. т. д.) , требующая для своего существования внесения удобрений и ядохимикатов. Из агроценозов наиболее устойчивы многовидовые экосистемы, например, луг. Неустойчивость агроценоза обусловлена также тем, что защитные механизмы продуцентов - культурных растений - слабее, чем у дикорастущих видов, у которых приспособления совершенствовались в ходе естественного обора в течение миллионов лет. В агроценозах действие естественного отбора ослаблено. В агроценозах действует искусственный отбор, направляемый человеком прежде всего на повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Природные экосистемы способны к саморегуляции. Агроценоз регулируется человеком, и если его не поддерживать, он быстро разрушится и исчезнет. Культурные растения не выдержат конкуренции с дикими видами и будут вытеснены. На месте агроценоза в засушливом климате возникнет степь, в более холодном и влажном - лес.

12.Биосфера.Учение о биосфере.

Учение о биосфере Земли — одно из крупнейших и наиболее интересных обобщений современного естествознания. Оно является научной основой для исследования природных объектов и комплексного подхода при организации современного производства.
Жизнь на планете протекает и развивается лишь в тонком слое атмосферы, гидросферы и литосферы. Вот эту тонкую земную оболочку, населенную организмами, принято называть биосферой.
Биосфера — область «жизни», пространство на поверхности земного шара, в котором обитают живые существа.
Величие В.И. Вернадского в том, что он впервые понял и научно обосновал единство человека и биосферы.
Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) — крупный отечественный ученый, минералог и кристаллограф, один из основоположников геохимии и биогеохимии.
Суть этого учения: биосфера - это качественно своеобразная оболочка Земли, развитие которой в значительной мере определяется деятельностью живых организмов.

Основные положения учения В.И. Вернадского о биосфере.
Прежде всего, В.И. Вернадский определил пространство, охватываемое биосферой Земли. Биосфера (греч. «биос» — жизнь; «сфера» — шар) — оболочка Земли, в которой развивается жизнь разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросферу.
Планета Земля характеризуется наличием трех поверхностных геосфер — гидросферы, литосферы, атмосферы.
Гидросфера, или водная оболочка Земли, представлена океанами, морями, озерами, реками и искусственными водоемами. Водная оболочка покрывает около 71% поверхности земного шара, наибольшая глубина в западной части Тихого океана достигает 11,5 км (Марианская впадина).
Литосфера, или земная кора, представляет собой внешнюю твердую оболочку земного шара мощностью в несколько десятков километров. В контексте биосферы под литосферой обычно понимают только поверхностную ее часть — почву.
Атмосфера, или воздушная оболочка, состоит из нескольких слоев: тропосферы до 15 км высоты над поверхностью Земли; стратосферы, с озоновым экраном, простирающейся до 100 км высоты; ионосферы, представляющей слой разреженного газа, высотой до 500 км.
Биосфера включает в себя:
1) Живые организмы (растения, животные, микроорганизмы).
2) Тропосфера (нижний слой атмосферы).
3) Гидросфера (океаны, моря, реки и т.д.).
4) Литосфера (верхняя часть земной коры).

Возраст биосферы приблизительно 4 млрд. лет.

Схема строения биосферы
Вернадский различал следующие категории веществ:
1) живое вещество - совокупность живых организмов, населяющих биосферу, (от простейших вирусов до человека), характеризуется химическим составом, массой, энергией, информацией; трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот). Живое вещество — «функция биосферы», а биосфера — результат развития живого веществ.
2) биогенное вещество — продукты жизнедеятельности живых организмов (каменный уголь, нефть, торф, мел);
3) биокосное вещество — продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами (почвы, ил, природные воды). Имеет минеральную основу, которая коренным образом преобразована жизнедеятельностью организмов (почвенный покров, воздух, вода).
4) косное вещество — все, что не имело связи с живым (застывшая лава, вулканический пепел).
5) Радиоактивные вещества, получающиеся в результате распада радиоактивных элементов (радий, уран, торий и т.д.).
6) Рассеянные атомы (химические элементы), находящиеся в земной коре в рассеянном состоянии.
7) Вещество космического происхождения - метеориты, протоны, нейтроны, электроны.
В пределах биосферы существуют 4 среды жизни: две мертвые (вода, воздух), одна биокосная (почва) и одна живая (организм).
Процессы, протекающие в экосистеме (число живых организмов, скорость их развития и т.п.), зависят от количества энергии, поступающей в экосистему, и от циркуляции веществ в экосистеме. Биосфера является энергетически незамкнутой системой, в которой идет поглощение энергии из внешней среды.
Живое вещество нашей планеты существует в виде огромного множества организмов разнообразных форм и размеров. В настоящее время на Земле существует более 2 млн. организмов , из них 0,5 - растения, 1,5 - растения и микроорганизмы (из них 1 млн. насекомых).
Основной особенностью живого существа является, кроме клеточной деятельности и передачи информации, способ использования энергии. Живые существа улавливают энергию космоса в виде солнечного света, удерживают ее в виде энергии сложных органических соединений (биомасса), передают ее друг другу и трансформируют в другие виды энергии (механическую, электрическую, тепловую). Неживые вещества преимущественно рассеивают энергию.
Живое вещество, биосфера, преобразует энергию Солнца в свободную энергию, способную совершать работу. Работа, производимая жизнью, состоит в переносе и перераспределении химических элементов в биосфере.
Все почвы и минералы поверхности (чернозем, глина, известняк, руда, месторождение углей и нефти) образовались под воздействием жизни.
Преобразование энергии в организмах основано на разнице температуры и других принципах. Живые существа следует рассматривать как химические машины, где химическая энергия преобразуется в другие виды энергии.
Особенности функционирования живых существ:
• способность к самовоспроизведению;
• способность образования полимерных оболочек, ограждающих живое вещество от косной среды;
• способность аккумулировать и передавать химическую
энергию, а также осуществлять химические реакции в нормальных условиях температуры и давления без образования побочных продуктов. Жизнь на Земле идеально экологична.
Основой динамического равновесия и устойчивости биосферы являютсякругооборот веществ и превращение энергии.

13.Проблемы рационального использования природных ресурсов.

Каждый год из недр Земли извлекают около ста миллиардов тонн ресурсов, в том числе и топливных, девяносто миллиардов из которых впоследствии превращаются в отходы. Поэтому вопрос ресурсосбережения в наши дни стал очень актуальным. Если еще в начале прошлого века использовали только двадцать химических элементов таблицы Менделеева, то в наше время – более девяносто. За последние четыре десятка лет возросло потребление ресурсов в двадцать пять раз, а количество отходов производства – в сто раз.Рациональное использование природных ресурсов – это важнейшая проблема современного общества. Развитие прогресса в науке и технике сопровождается негативным влиянием на природу. Природные условия – это то, на что человек не может повлиять, в качестве примера здесь можно привести климат. Природные ресурсы – это явления природы или объекты, использующиеся для удовлетворения материальных потребностей общества или для производства, способствующие созданию и поддержанию условий, необходимых для существования человечества, а также для повышения уровня жизни. Рациональное использование природных ресурсов является следствием их разумного изучения, которое предотвращает возможность вредоносных последствий деятельности самого человека, повышает и поддерживает продуктивность природных комплексов и объектов природы. Ресурсы природы можно разделить на несколько основных видов: практически неисчерпаемые (атмосферный воздух, энергия солнца, внутриземное тепло и так далее), возобновляемые (растительные, почвенные), невозобновляемые (пространство обитания, природные ископаемые, энергия рек и так далее). - Читайте подробнее на.Рациональное использование природных ресурсов возобновляемого типа должно базироваться на из взвешенном расходовании, а также возобновлении, предусматривающем их воспроизводство. Их запасы обычно восстанавливаются быстрее, чем используются. Рациональное использование природных ресурсов невозобновляемого типа должно базироваться на экономной и комплексной их добыче и расходовании, а также на утилизации всевозможных отходов. Природные ресурсы также можно разделить на потенциальные и реальные. Потенциальные ресурсы вовлекают в хозяйственный оборот, а реальные – активно используют. К сожалению, на сегодняшний день возникла проблема истощения ресурсов природы. Их уровень уменьшается уже до такой степени, когда человеку его становится недостаточно. В связи с истощением природных ресурсов их дальнейшая разработка становится более экономной и экологически нецелесообразной. При бесконтрольном использовании некоторые виды ресурсов могут исчезнуть, а процесс их самовозобновления прекратится. Срок восстановления некоторых из них составляет несколько сотен или даже тысяч лет. Любое человеческое вмешательство влечет за собой разрушение единства между самой природой и человеком. Дальнейшее существование жизни на Земле будет напрямую зависеть от роста производства, которое в свою очередь зависит от истощения ресурсов природы. Поэтому природные ресурсы и их рациональное использование должны находиться под жестким контролем всего человечества в целом. Нужно рационально использовать природные ресурсы, предотвращать возможные вредные последствия деятельности человечества, поддерживать и повышать продуктивность как отдельных объектов природы, так и природных комплексов в целом. Правильное применение природных богатств – это выбор более подходящего варианта для достижения экономического, социального, экологического эффекта в использовании ресурсов природы. Особую актуальность приобретает их комплексное использование, которое подразумевает применение малоотходных и безотходных технологий, использование вторичных ресурсов повторно. При этом экономится сырье и предотвращается загрязнение окружающей среды продуктами производства.

14.Особо охраняемые природные территории.

участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны.

Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния.

Различают следующие основные категории указанных территорий:

– государственные природные заповедники, в том числе биосферные;

– национальные парки;

– природные парки;

– государственные природные заказники;

– памятники природы;

– дендрологические парки и ботанические сады;

– лечебно-оздоровительные местности и курорты;

– объекты всемирного наследия.

Сохранение и развитие особо охраняемых природных территорий является одним из приоритетных направлений государственной экологической политики Российской Федерации.

15.История развития экологических связей человечества.

Самые древние предки человека – гоминиды, или пралюди, – возникли 5–8 млн лет назад (рис. 1). Это произошло на юге (вероятно, в Восточной Африке). Поэтому первые из известных ныне гоминид получили название австралопитеки (от лат. australis – южный). Среди них 2–3 млн лет назад выделился род человек (Нomo). Его первые представители – древнейшие люди, в том числе человек умелый (Homo habilis) и человек прямоходящий (Homo erectus), к которому относят питекантропов и синантропов (300 тыс. – 2 млн лет назад). Им на смену пришли древние люди – неандертальцы (Homo neandertaliensis), исчезнувшие относительно недавно – примерно 40 тыс. лет назад. В это же время (40–50 тыс. лет назад) появились кроманьонцы – прямые предки современных людей, вместе с которыми они составляют единый вид – Человек разумный (Homo sapiens). Некоторые исследователи считают неандертальцев и современных людей вместе с кроманьонцами еще более близкими родственниками – подвидами этого вида.. Родословное древо гоминид

Вам известно, что важнейшая экологическая особенность человечества – существенно меньшая его зависимость от среды обитания по сравнению со всеми другими видами животных. Все большая независимость (эмансипация) от среды формировалась за счет постоянного изменения характера самых разных экологических связей человека со времени его возникновения до наших дней. Поэтому важно проследить, каким образом менялись взаимосвязи человека с природой, на каких этапах происходили наиболее значимые изменения, обеспечивающие человечеству все большую эмансипацию от среды.

Трофические связи для всех животных самые значимые. Они подробно описаны в разделе “Общая экология”. Пищевые объекты и их потребители обречены на извечное “соревнование” друг с другом в совершенствовании приспособлений для защиты и нападения. Временные преимущества в этой “гонке адаптаций ” получают то те, кто едят, то те, кого едят. Соответственно, добывающие и добываемые виды поочередно испытывают угнетение или процветание.

На таких же “качелях” балансирует и система конкурентных отношений, в которых всегда активно участвовал человек – очевидный победитель во всех видах экологических соревнований. Проследим основные этапы истории развития его экологических связей.Миллиона лет назад

Первые появившиеся на Земле гоминиды в течение длительного времени не имели принципиальных экологических отличий, например, от других приматов. Но еще до появления первых людей поздние пралюди (австралопитеки) около 3 млн лет назад приобрели экологически важные навыки – стали использовать кости, камни и палки в качестве примитивных орудий. Самыми древними видами добывания пищи, для которых использовались эти орудия, были собирательство и охота. Принципиально новый шаг совершили первые люди около 2 млн лет назад, когда они научились специально изготавливать простейшие орудия труда и охоты из камня, кости и дерева. Эти самые первые на Земле мастера-умельцы получили лестное видовое имя – человек умелый.

Пришедшие на смену древнейшим людям неандертальцы еще более искусно изготовляли самые разнообразные орудия труда и охоты.

Эти немаловажные экологические приобретения, несомненно, изменили прежнее относительное равновесие в сложившихся трофических и конкурентных связях гоминид. В очевидном выигрыше оказались “вооруженные” потребители и конкуренты. Используя орудия, добытчики становились менее зависимыми от природных защитных качеств потенциальной добычи, таких, как скорость бега, осторожность, прочность шкуры у животных, укрытость съедобных частей растений под землей и т. п.

Предполагают, что первые орудия использовались не только для охоты, но и для разделки туш крупных животных с прочной кожей. Появилась возможность качественно улучшать рацион за счет животного белка и, что особенно важно, обеспечивать пищей одновременно несколько семей. Места разделки крупных туш и дележа добычи становятся своеобразными центрами формирования групп потребителей мяса, что привносит элементы социальной организации в их поведение. Благодаря повышению эффективности охоты у первобытных людей появилось свободное от добывания пищи время и для общения друг с другом

Тысяч лет назад

Следующим экологически значимым достижением древнейших людей стало умение поддерживать огонь. Примерно полмиллиона лет назад или даже раньше синантропы (относятся к виду человек прямоходящий) уже регулярно пользовались огнем. Они умели непрерывно, в течение многих лет поддерживать принадлежащий племени костер (рис. 2).

Впервые в истории развития жизни на Земле появился постоянный (помимо пищи) источник дополнительной энергии. Это приобретение оказалось как нельзя более кстати, поскольку в северном полушарии Земли потепления и оледенения сменяли друг друга, а гоминиды активно расселялись из тропической Африки в умеренные зоны на север и восток. Зависимость человека от климата (прежде всего от низких температур) и крупных хищников значительно ослабла.

Обогреваемые костром жилища становились все более притягательными для жизни и общения, способствовали обмену информацией, служили укреплению социальных связей.

В экологическом плане горение дров в первобытном костре – это самый первый и потому самый значимый шаг человечества к поиску других источников скрытой энергии, новых и все более эффективных энергоносителей, который привел в конечном итоге к беспрецедентному усилению давления одного вида – человека – на природу всей планеты.

16.Экология и здоровье.

Экологическое здоровье рассматривают как междисциплинарное понятие в области медицины, токсикологии, медицинской географии для решения задач по сохранению, восстановлению и укреплению здоровья населения через улучшение качества окружающей среды.

В этой области знаний большое внимание уделяют техногенной денатурации объектов биосферы как причины глобального ухудшения популяционного здоровья. Социальные факторы играют двояко важную роль либо как позитивные корректоры здоровья, либо как синергисты, усиливающие негативные последствия загрязнения природной среды обитания.

Виды антропогенного загрязнения окружающей природной среды многообразны: химическое, физическое, механическое, акустическое, тепловое, ароматическое и визуальное изменения качества природной среды в результате хозяйственной или иной деятельности человека, превышающие установленные нормативы вредного воздействия. В итоге создается угроза здоровью населения, а также состоянию растительного, животного мира и накопленным материальным ценностям.

Многочисленные антропогенные загрязнители окружающей среды всегда потенциально опасны для человека. Эволюционно сформировались множественные системы защиты от ксенобиотиков, что свидетельствует о биологической важности такой защиты: тканевые, гистологические, биохимические системы, мембранные барьеры, транспортные системы и прочие. Однако антропогенный рост нагрузок превышает возможности механизмов защиты, что и позволяет говорить об экологическом отравлении или экзогенном токсикозе организма.

Спектр экопатологических эффектов разнообразен по степени выраженности, качественным характеристикам применительно к отдельным органам и системам, а также по общей ответной реакции организма человека.

Экспериментальными и натурными исследованиями установлено, что экопатогенное влияние зависит от уровня и качества загрязнителя, его экспозиции, так называемый эффект «доза – вещество – время». Изменения в состоянии здоровья неодинаковы у людей разного возраста, профессиональной деятельности, разного исходного уровня здоровья, а также индивидуально-поведенческой ориентации и социально-гигиенических условий жизни