Лелекова

Экология лекции

Реферат или презентация (15..20 слайдов) на диске.

11 Или 12 баллов на автомат.

Ойкос — жилище.

Экология — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают.

Структура связей между организмами и средой. Главный объект экологии — экосистемы.

Вот идёт лиса

В первый раз по реке

Утонет ли?

Самая большая экосистема на Земле — это биосфера.

Экосистема — это совокупность растений, животных и других организмов, которые взаимосвязаны между собой и окружающей средой. Таким образом, подобная система может сохранять устойчивость неограниченно долго.

Н. Ф. Реймерс систематизировал экологические законы. Разделил экологию на теоретическую (био- и общую) и прикладную (экологию человека и социальную экологию).

Науки, которые связаны с экологией и чем:

1. Философия. Должно преобладать уважительное чувство к природе и серьёзное отношение.

2. Биоэкология.

3. Математика: вычисление ПДК (предельно допустимой концентрации), ПДВ, ПДС.

4. Химия.

5. Физика: законы термодинамики в экологии.

6. География: ландшафтоведение.

7. Медицина.

8. Экономика.

9. Правоведение.

10. Психология.

Биосфера — область существования живого существа (оболочка Земли, в которой деятельность живых организмов проявляется как фактор планетарного значения). Область системного взаимодействия живого и неживого вещества на планете.

Задачи экологии:

1. Разработка теории и методов оценки устойчивости экологических систем на всех уровнях, включая и биосферный.

2. Исследование регуляции численности популяций биотического разнообразия и механизмов его поддержания, который регулирует воздействие биоты (совокупность всех живых организмов на Земле).

3. Изучение и прогнозирование изменения биосферы под влиянием естественных и антропогенных факторов и оценка их экологических последствий.

4. Формирование биосферного уровня мышления. Выроботка экологической этики и морали.

Главная задача — вывести человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития.

Методы исследования в экологии:

1. Метод наблюдения и описания.

2. Сравнительный. Основан на анализе сходства и различия изучаемых объектов.

3. Исторический. Изучает ход развития исследуемого объекта.

4. Метод эксперимента.

5. Метод моделирования. Позволяет описать сложные природные явления относительно простыми моделями. Но нужно учитывать большое количество дополнительных факторов.

Аристотель выяснял отношения живого к окружающей его органической и неорганической среде.

Три этапа:

1. До 1860 гг.

2. От 1860 до 1950. После учения Дарвина немецкий зоолог Геккель ввёл термин «экология» в 1866 г.

3. От 1950: Одум.

Около 15% от территории страны — зоны экологического бедствия. Дышат плохим воздухом и едят заражённые продукты. 85% населения дышат воздухом, загрязнённым выше предельно допустимой концентрации.

Биоэкология

Жизнь — это свойство живой материи.

Жизнь:

1. Определённый химический состав: углерод, водород, кислород, азот обеспечивают многообразие жизи.

2. Клеточной строение: основа жизни — клетка.

3. Обмен веществ и энергозависимость.

4. Саморегуляция: поддерживается постоянство химического состава и интенсивность обменных процессов.

5. Раздражимость и психическая функция на любом уровне.

6. Наследственность (ДНК, РНК — генетической информации).

7. Изменчивость — способность меняться в соответствии с условиями существования.

8. Самовоспроизведение или репродукция.

9. Индивидуальное развитие или онтогенез.

10. Эволюционное развитие. Движущей силой является естественный отбор.

11. Ритмичность. Деление клетки. Суточные ритмы. Смена времени года. И т.д.

12. Иерархичность — это уровни организации живой природы.

…определённой степени сложности в общей иерархии живого.

1 уровень — молекулярный. Обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации.

2 уровень — клеточный. Клетка является элементарной структурной и функционально.

3 уровень — тканевой — совокупность структурного скотства клеток, также связанных с ними межклеточных веществ, которые объединяются при выполнении определённых функций.

4 уровень — органный. Это часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию или функции.

5 уровень — организменный уровень. Организм — реальный носитель жизни, который характеризуется всеми его признаками.

6 уровень — популяционно-видовый. Популяция — это совокупность особей одного вида, которые образуют обособленную генетическую систему и населяющих пространство с относительно однородными условиями обитания. Вид — это совокупность популяций, особи которых способны к скрещиванию с образованию плодовитого потомства и занимают определённую область географического пространства. Эта область называется ареалом.

7 уровень — биоценотический. Биоценоз — это совокупность организмов разных видов, различной сложности организации, которые обитают на определённой территории. Заяц-волк. Если при этом учитываются и абиотические факторы, то уже говорят о биогеоценозе.

8 уровень — биосферный (см. опр. биосферы). Складывается и из живой материи, и из неживой. Неживая — биокосная.

Предсказать свойства каждого следующего уровня на основе свойств предыдущего невозможно.

А явление — эмерджентность — наличие у системы особых, качественно новых свойств, не присущих сумме свойств её отдельных переменных.

Иерархия природных систем (по А. А. Горелову, 2002):

\рис\

Классификация живых организмов по сходству и родству

В наше время насчитывается более 2,5 миллионов видов живых организмов. Однако это всего 5% от организмов, которые существовали за весь период жизни на Земле.

Систематика — раздел биологии, который занимается описанием, обозначением и классификацией существующих и вымерших организмов.

Классификация — распределение всего множества живых организмов по определённой системе иерархически соподчинённых групп.

Организмы делятся на две империи.

\рис\

Классификация организмов по типу питания. Все живые организмы — открытые системы: зависят от поступления извне питания и энергии. Процесс поступления химических веществ и энергии называется питанием. Химические вещества необходимы для построения тела, а энергия — для осуществления процесса жизнедеятельности. По источнику энергии живые организмы делятся на фототрофы (используют энергию солнечного излучения) и хемотрофы (используют химическую энергию: энергию связей химических соединений, которая выделяется при окислении химических соединений).

По источнику углерода все живые организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы используют неорганический источник углерода (CO₂), а гетеротрофы — органический.

По типу окисляемого субтракта на литотрофы и органотрофы. Литотрофы окисляют неорганические соединения (воду, сероводород, серу, водород), а органотрофы — органические соединения.

Автотрофы — организмы, которые используют в качестве источника углерода углекислый газ. Например, растения и некоторые бактерии. То есть, это организмы, которые способны создавать органические вещества из неорганических. В зависимости от источника энергии автотрофы делятся на фотоавтотрофов (для биосинтеза используют световую энергию: растения, цианобактерии) и хемоавтотрофы (энергию химических реакций окисления неорганических соединений: хемотрофные бактерии, водородные бактерии, железобактерии, серобактерии).

Гетеротрофы — организмы, использующие в качестве источника углерода органические соединения (животные, грибы и большинство бактерий).

Тип организма	Источник энергии	Источник C	Примеры
		Тип окисляемого вещества
Фотоавтотрофы	Свет	CO2	Растения, зелёные бактерии
Фотолитотрофы		H2O, H2S, S	Цианобактерии
Фотогетеротрофы	Свет	Органические соединения	Некоторые пурпурные водоросли
Фотоорганотрофы
Хемоавтотрофы	Реакция окисления	СО2	Хемосинтезирующие бактерии
Хемолитотрофы		H2O, H2S, S
Хемогетеротрофы	Реакция окисления	Органические соединения	Животные, грибы, большинство бактерий
Хемоорганотрофы

Классификация гетеротрофов:

1. по способу получения пищи:

   1. фаготрофы (голозои) — заглатывают твёрдые куски пищи;

   2. осмотрофы — поглощают органические вещества из растворов непосредственно через клеточные стенки (грибы, большинство бактерий);

2. по состоянию источника пищи:

   1. биотрофы — питаются живыми организмами (зоофаги, фитофаги);

   2. сапротрофы — используют в качестве пищи органические вещества мёртвых тел или выделения (экскременты) животных (сапротрофные бактерии, грибы, растения, животные);

      1. детритофаги — питаются детритом (мёртвыми органическими остатками растительного и животного происхождения);

      2. некрофаги — питаются трупами животных;

      3. копрофаги — питаются экскрементами;

   3. миксотрофы: насекомоядные растения, водоросли.