Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

MFK_2014_osen_Globalnie_izmeneniya_2

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
14.05.2015
Размер:
1.07 Mб
Скачать

Глобальные изменения, кризисы и катастрофы: проблемы и достижения современной экологии

Лекция 2

Способна ли экология к прогнозу?

Сравнительно-видовые макроэкологические зависимости и связи между ними

Макроэкология

Макроэкология изучает экологические явления и процессы

(1)протекающие на больших пространствах,

(2)охватывающие длительные времена и

(3)включающие большие совокупности видов.

Большие пространства:

пространства, сравнимые по размерам с размерами континентов или океанических акваторий.

Большие времена:

времена, сравнимые с длительностью эволюции большой таксономической группы (например, млекопитающих).

Большие совокупности видов:

совокупность видов, населяющих большие пространства, или совокупность представителей большой таксономической группы. В последнем случае макроэкология выступает как

сравнительно-видовая экология

См. Л.В. Полищук. ТРОИЦКИЙ ВАРИАНТ, 2011, № 19 (88), с.12

Противопоставление популяционной экологии и макроэкологии не отрицает возможности создания теории экологических явлений как в локальном, так и, тем более, в глобальном масштабе.

Она лишь пытается расставить приоритеты:

поиск (более или менее) универсальных

инструментов

в локальном масштабе и

поиск (более или менее) универсальных зависимостей

в глобальном масштабе

Материалом для макроэкологии, как и других разделов экологии, являются данные по биологии отдельных видов

Стеллерова корова

(Hydrodamalis gigas)

Drawing thought to be the only remaining illustration of a dead female examined by Steller, 1743. Many later depictions were based on it.

Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/ Steller%27s_sea_cow

Млекопитающее из семейства дюгоневых, эволюционно родственники современных слонов.

Обитала на Командорских островах в Тихом океане.

Крупное растительноядное животное («корова»!)

Была открыта в 1741 г., а уже в 1768 г., всего

через 27 лет, полностью истреблена.

Причины истребления:

Узкий ареал

Малая подвижность

Крупный размер

Низкая скорость размножения. Точные цифры неизвестны (не успели изучить), но наверняка она была низкой, как у всех крупных зверей.

Птица додо (маврикийский дронт) (Raphus cucullatus)

Источник: http://www.zoopicture.ru/dront/

Птица подсемейства дронтов, эволюционно родственники современных голубей.

Эндемик острова Маврикий в Индийском океане.

Последнее прижизненное наблюдение – 1662 год.

Причины истребления:

Узкий ареал (островной вид!)

Малая подвижность (не летали, а только бегали по земле)

Крупный размер (высотой около 1 м)

Низкая скорость размножения (в кладке было одно яйцо).

Среди макроэкологических зависимостей нас прежде всего интересуют аллометрические зависимости

Аллометрические зависимости

Аллометрические зависимости – это сравнительно-видовые зависимости экологических характеристик от массы тела. В качестве экологических характеристик в этом контексте рассматривают среднюю продолжительность жизни особи, скорость развития и размножения, численность (плотность) популяции и

даже риск вымирания. К базовым экологическим характеристикам

традиционно относят и среднюю скорость потребления кислорода (скорость основного обмена), хотя это скорее физиологическая, а не экологическая характеристика. «Основной» в выражении «основной обмен» означает скорость потребления кислорода в состоянии покоя, то есть когда физическая активность организма минимальна. При этом энергия, выделяющаяся при окислении органических веществ, поступающих с пищей, расходуется только на поддержание жизнедеятельности (дыхание, кровообращение, переваривание пищи, деятельность мозга)

Крупные организмы потребляют больше кислорода при дыхании (1)

Зависимость скорости основного обмена R (кДж/сут) от массы тела W (кг) для млекопитающих и птиц («кривая от мыши до слона»)

R = 288 W0.76

Источник : Гильманов Г.Г. 1987. Введение в количественную трофологию и экологическую биоэнергетику наземных позвоночных, Рис. 4

Исходный источник: Benedict F.G. 1938. Vital Energetics: A Study in Comparative Basal Metabolism

Техническое дополнение: Оксикалорийный коэффициент

Оксикалорийный коэффициент – это количество энергии, выделяющееся из того количества органического вещества пищи, на окисление

которого расходуется 1 г (или 1 мл) кислорода. Оксикалорийный коэффициент выражается в ккал/г O2 или кДж/г O2. На полное окисление 1 г белка тратится 1.748 г О2. Поскольку калорийность 1 г белка (то есть энергия, освобождающаяся при его окислении) составляет 5.65 ккал, оксикалорийный коэффициент для белка равен 5.65/1.748 = 3.23 ккал/г O2 или 13.6 кДж/г O2. Средний оксикалорийный коэффициент (с учетом содержания в организме белков, жиров и углеводов) принимают равным 3.38 ккал/г O2. Эта величина оксикалорийного коэффициента

была впервые рассчитана В.С. Ивлевым в 1934 г. (Ivlev 1934) и до сих пор широко

используется в экологии (Алимов 1989).

Соотношения между единицами измерения энергии: 1 Ккал = 4.2 кДж, 1 кДж = 239 кал

См. А.Ф. Алимов. Введение в продукционную гидробиологию. 1989, с. 13. А.Ф. Алимов приводит значение оксикалорийного коэффициента 14.2 кДж/г O2, что эквивалентно 3.38 ккал/г O2 (3.38 * 4.2 = 14.2).

Источник: Kleiber M. 1961. The Fire of Life. Исходная работа: Kleiber M.1932. Body size and metabolism. Hilgardia 6: 315–351
Max Kleiber (1893–1976)
Первооткрыватель «метаболического закона ¾»

Фото: University of California, Davis http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=11634&page=52 Из лекций А.М. Гилярова, с изменениями