Вопросы аутэкологии – экологии организмов (особей)
РАЗДЕЛ «ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ»
- Экология как наука
Экология (от греческого «ойкос» - дом, жилище и «логос» - учение) – наука, изучающая условия существования живых организмов со средой, в которой они обитают.
Главный объект изучения в экологии – экосистемы, то есть единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, то есть совокупностей особей одного вида (популяционно-видовой уровень), и биосферы в целом (биосферный уровень).
Основной, традиционной частью экологии как биологической науки является общая экология, которая изучает общие закономерности взаимоотношений любых живых организмов и среды (включая человека как биологическое существо).
В составе общей экологии выделяют следующие основные разделы:
- аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельного организма (виды, особи) с окружающей его средой;
- популяционную экологию (демэкологию),в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций отдельных видов;
- синэкологию (биоценологию) – изучающую взаимоотношение популяций, сообществ и экосистем со средой.
Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде и задачи перед ними стоят преимущественно биологического свойства – изучить закономерности адаптации организмов и их сообществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы, и так далее.
|
|
|
В изложенном выше понимании общую экологию нередко называют биоэкологией, когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность.
С точки зрения фактора времени экология дифференцируется на историческую и эволюционную.
Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования, то есть различают экологию животных, экологию растений и экологию микроорганизмов.
Экологическими проблемами Земли как планеты занимается интенсивно развивающаяся глобальная экология, основным объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема. В настоящее время появились и такие специальные дисциплины, как социальная экология, изучающая взаимоотношения в системе «человеческое общество - природа», и ее часть – экология человека (антропоэкология), в которой рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.
Теоретическая экология вскрывает общие закономерности организации жизни.
Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов.
|
|
|
Термин «Экология» предложил Геккель в 1866г. С греч. переводится «наука о доме». Экология наука о взаимодействии живых организмов между собой и с окружающей средой, о связях в надорганизменных системах, о структуре и свойствах этих систем в их естественной среде обитания и с учетом изменений, привносимых в эту среду деятельностью человека.
Как самостоятельная наука экология оформилась с начала ХХ века. Сейчас это бурно развивающаяся наука, которая основывается на принципах холизма – целостности природных систем. Предметом экологии являются экосистемы. Цель этой науки – создание общей картины организации природы на основе изучения механизмов самоподдержания жизни.
Задачи: 1) Изучение принципов организации надорганизменных систем; 2) Изучение места и роли человека в природе.
Жизнь – это активно идущий процесс самоподдержания и самовоспроизведения своей специфической структуры на основе определенной информации. Жизнь реализуется в биологических системах, к которым относятся клетки, организмы, биоценозы и экосистемы в целом, биосфера.
Для жизни необходима энергия. Биологические системы – это открытые, динамические, саморегулирующиеся системы, способные извлекать вещество и энергию из внешней среды. Значит, они не могут существовать изолированно от среды. То есть жизнь поддерживается на основе взаимодействия со средой, следовательно, она экологически обусловлена.
|
|
|
Природа организована так, что жизнь в ней может поддерживаться неопределенно долгое время, пока поступает энергия Солнца. Механизмом самоподдержания жизни является круговорот веществ на основе потока энергии.
1. Реализуется этот механизм благодаря тому, что живая природа представляет собой иерархический ряд живых систем (биосистем) разного уровня сложности. Причем система каждого уровня в свою очередь организована так, что может обеспечить собственный гомеостаз (постоянство базовых системных свойств) и выполнить функцию, необходимую для осуществления этого общего круговорота веществ на основе потока энергии.
1 уровень – биосферный
2 уровень – экосистемный
3 уровень – популяционный
4 уровень – организменный
5 уровень – клеточный
На клеточном уровне выполняется функция – метаболизм (обмен веществ и энергии). Метаболизм – это комплекс биохимических реакций, в ходе которых идет синтез органических веществ с поглощением энергии и распад органических веществ с выделением энергии. Т.е. происходит превращение вещества и энергии.
|
|
|
В природе есть 2 типа метаболизма:
-автотрофный, связанный с образованием органических веществ из неорганических,
- гетеротрофный, связанный с поглощением и преобразованием готовых органических веществ.
Гомеостаз на уровне клетки – это поддержание в ней определенного набора белков-ферментов, обеспечивающих реакции метаболизма.
2. Непосредственное взаимодействие со средой происходит на уровне организмов. Те компоненты окружающей среды, которые влияют на жизнь организмов, и организмы в ответ на их действие отвечают выработкой адаптаций, называются экологические факторы. Они бывают:
По природе – абиотические (неживые), биотические (живые) и антропогенные (связанные с деятельностью человека).
По составу – элементарные (неделимые) и комплексные (состоящие из нескольких элементарных).
По участию в жизнедеятельности – ресурсы (вспомогательные средства, обеспечивающие возможность осуществления жизнедеятельности, например, факторы, потребляемые как источник энергии и вещества) и условия (не потребляемые, но создающие обстановку, в которой происходит жизнедеятельность).
По влиянию на жизнедеятельность – фундаментальные (обязательные, которые действуют в течение всей жизни организма), факторы воздействия (приобретают значение экологического факторы только в отдельные периоды жизни организма) и лимитирующие (ограничивающие возможность существования организма).
Вопросы аутэкологии – экологии организмов (особей).
Организмы взаимодействуют со средой и испытывают воздействие ее определенных компонентов. Такие компоненты среды называются экологическими факторами. Их можно классифицировать по природе на биотические, абиотические и антропогенные. В ответ на действие экологических факторов организмы отвечают выработкой адаптаций.
Каждый организм имеет определенный набор адаптивных признаков, обеспечивающий ему возможность существования в определенном наборе экологических факторов. Эти признаки дают возможность сохранять гомеостаз, который на уровне организма связан с его базовыми морфо-физиологическими свойствами. Относительно каждого фактора у организма есть диапазон его значений, в котором он может жить, Это явление называется экологическая валентность. В рамках экологической валентности у каждого организма есть значения, при которых биологическая активность реализуется наилучшим образом. При отклонении значений данного фактора от благоприятных у организма включаются механизмы, приводящие к формированию дополнительных защитных адаптаций.
Адаптации бывают пассивные, когда организм переходит в состояние глубокого биологического покоя, и активные, когда идет перестройка организма. Перестройки бывают: морфологические, физиологические, биохимические и этологические. Стабильные адаптации обеспечивают существование организма в определенных постоянно действующих условиях, а лабильные адаптации возникают при колебаниях условий среды. За счет формирования лабильных адаптаций происходит тонкая настройка организмов на условия существования.
Взаимоотношения организмов с экологическими факторами отражены в аутэкологических законах:
Закон оптимума – у каждого организма (вида) есть наиболее благоприятные значения каждого ЭФ;
Закон толерантности – биологическая активность зависит в первую очередь от тех ЭФ, значение которые приближается к минимальным или максимальным;
Закон совместного действия ЭФ – на организм (вид) действуют все ЭФ совместно, причем они могут ослаблять или усиливать друг на друга;
Закон относительной независимости адаптаций – широта экологической валентности относительного одного ЭФ не означает такой же широты валентности относительно другого ЭФ;
Закон лимитирующих факторов – ЭФ, значение которых приближается к минимальным или максимальным, или выходит за рамки экологической валентности, ограничивают распространение вида;
Закон экологической индивидуальности – каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям.
В целом явление экологической валентности обеспечивает распределение организмов разных видов по разным условиям на планете. Поэтому каждый организм (вид) имеет определенное положение в природе:
1) Среда обитания. Каждый организм определенного вида имеет свою среду обитания: либо водную, либо почвенную, либо наземно-воздушную, либо средой является другой организм.
2) Местообитание («Экологический адрес вида»). Это часть пространства с определенной совокупностью абиотических и биотических экологических факторов, при которых организм данного вида может существовать.
3) Экологическая ниша - это область комбинаций таких значений факторов среды, в пределах которых данный организм (вид) может существовать неограниченно долго. Включает в себя местообитание организма, а также его функцию в сообществе по преобразованию и передаче вещества и энергии.
В зависимости от набора адаптивных признаков организмы можно классифицировать. Выделяют:
1) Экологическую группу. Этим понятием объединяются разные виды, сходно адаптированные к определенному экологическому фактору.
2) Экологический тип. Понятие объединяет совокупность особей одного вида, отличающихся от другой совокупности этого же вида по некоторым адаптивным признакам в связи с существованием в специфическом комплексе условий.
3) Жизненную форму. Это совокупность организмов разных видов, имеющих сходные адаптивные морфо-физиологические признаки также в связи со сходством комплекса условий, в которых они существуют.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 459; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!