Вопрос 30 Современное понимание экологии. Экология как междисциплинарная об­ласть знаний. Объект и предмет экологии.

Экология – это наука о взаимоотношении биосистемы и среды. Основная задача – изучение закономерностей данного взаимодействия.

Термин «экология» возник в середине XIX века – 1868 г. Э. Геккель (под экологией он понимал методику).

В настоящее время существует множество определений понятия «экология».

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В.: экология – наука об организации и функционировании надорганизменных биосистем всех уровней.

2. Новиков Г.А.: экология – это отрасль биологии, исследующая исторически сложившиеся взаимодействия организмов с окружающей их физико-химической, биотической и антропогенной средой на уровнях видов, видовых популяций, биогеоценозов и биосферы для раскрытия закономерностей указанных процессов и решения актуальных задач народного хозяйства, здравоохранения, охраны природы.

3. Шилов И.А.: экология – наука о надорганизменных биологических системах или же только о многовидных сообществах.

4. Радкевич В.А.: экология – это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов в их естественной среде обитания с учётом изменений вносимых в среду деятельностью человека.

Объект экологии – экосистема.

С момента появле­ния «Экология» развивалась в рамках биологии практически на про­тяжении целого века - до 60-70-х годов настоящего столетия. Че­ловек в этих системах, как правило, не рассматривался - полага­лось, что его взаимоотношения со средой подчиняются не биоло­гическим, а социальным закономерностям и являются объектом общественно-философских наук.

В настоящее время термин «экология» существенно трансформиро­вался. Она стала больше ориентированной на человека в связи с его исключительно масштабным и специфическим влиянием на среду.

Сказанное позволяет дополнить определение «экологии» и назвать задачи, которые она призвана решать в настоящее время. Совре­менную экологию можно рассматривать как науку, занимаю­щуюся изучением взаимоотношений организмов, в том чис­ле и человека, со средой, определением масштабов и допус­тимых пределов воздействия человеческого общества на среду, возможностей уменьшения этих воздействий или их полной нейтрализации. В стратегическом плане - это наука о выживании человечества и выходе из экологического кри­зиса, который приобрёл (или приобретает) глобальные мас­штабы – в пределах всей планеты Земля.

Становится все более ясным, что человек очень мало знает о сре­де, в которой он живет, особенно о механизмах, которые формируют и сохраняют среду. Раскрытие этих механизмов (закономерностей) -одна из важнейших задач современной экологии и экологического об­разования. Ясно, что она может решаться лишь при условии изучения не только «Дома», но и его обитателей, их образа жизни.

Содержание термина «экология», таким образом, приобрело социально-политический, философский аспект. Она стала проникать практически во все отрасли знаний, с ней связывается гуманизация естественных и технических наук, она активно внедряется в гуманитарные области зна­ний. Экология при этом рассматривается не только как самостоятель­ная дисциплина, а как мировоззрение, призванное пронизывать все на­уки, технологические процессы и сферы деятельности людей.

Признано поэтому, что экологическая подготовка должна идти, по крайней мере, по двум направлениям через изучение специаль­ных интегральных курсов и через экологизацию всей научной, про­изводственной и педагогической деятельности.

31 вопрос ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВЫХ СИСТЕМ. СПЕКТР ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ. ПРИНЦИП ЭМЕРДЖЕНТНОСТИ.

Рассмотрим фундаментальные свойства живых систем:

Клеточное строение имеют все живые организмы (за исключением вирусов). Некоторые организмы состоят из множества клеток, такие как грибы, животные и растения, а некоторые лишь из одной. Однако клетки всех этих организмов имеют способность к самовоспроизведению, росту, развитию и обмену веществ.

Особенности химического состава. В состав живых организмов входят такие же элементы, которые присущи неживой природе. Однако соотношение этих веществ различно. В живой природе 98 % веществ составляют углерод, кислород, водород и азот. В состав живых организмах входят четыре группы органических соединений: белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Эти вещества - редкость в неживой природе.

Обмен веществ. Основой жизнедеятельности клетки является метаболизм. Все живые существа получают питательные вещества из внешней среды и выделяют в нее конечные продукты обмена. Поступившие в организм питательные вещества трансформируются в энергию, которая используется в процессе жизнедеятельности.

Гомеостаз. Только биологические системы способны поддерживать относительное постоянство и свойства. Гомеостаз - это состояние, которое позволяет организмам сохранять свое постоянство с помощью химических реакций, поддерживать равновесие и преодолевать сопротивление окружающей среды.

Раздражимость. Все живые организмы способны реагировать на внешние или внутренние воздействия, что говорит о взаимодействии их с окружающей средой. Например, человек реагирует на такие воздействия с помощь нервной системы, а растения с помощью таксисов (например, растения тянутся к свету).

Движение - это проявление жизнедеятельности. Все живое способно двигаться, что обеспечивает активное взаимодействие с окружающей средой.

Например: постоянное движение цитоплазмы в клетке, движения цветка в зависимости от времени суток, использование жгутиков или ресничек одноклеточными организмами или использование специальных органов движения.

Рост и развитие. Рост это изменение размеров организма, а развитие - это изменение качества организма. Развитие представлено онтогенезом (индивидуальным развитием) и филогенезом (историческим развитием).

Воспроизведение. Одно из самых главных свойств живой материи - это способность воспроизводить себе подобных. Размножение осуществляется на всех уровнях:редупликации ДНК, воспроизводство органоидов в клетке, деление самой клетки, бесполое и половое размножение живых существ.

Эволюция. Живая природа постоянно развивается - изменяется генетический состав популяций, появляются и исчезают виды, экосистема преобразуется. В процессе эволюции живые существа способны передавать из поколения в поколения определенные признаки, а так же изменяться и приобретать новые признаки. За счет приобретения новых признаков, организмы могут приспосабливаться к изменениям окружающей среды.

Уровни организации живых систем.

Уровни организации живых систем представляют собой некую упорядоченность, иерархическую систему, которая является одним из основных свойств живого

Каждая живая система состоит из единиц подчиненных ей уровней организации и является единицей, входящей в состав живой системы, которой она подчинена. Например, организм состоит из клеток, являющихся живыми системами, и входит в состав организменных биосистем, таких как популяции, биоценозы.

Существование жизни на всех уровнях подготавливается и определяется структурой низшего уровня. Так, характер клеточного уровня организации определяется молекулярным уровнем, характер организменного – клеточным; популяционно-видовой – организменным и т.д.

Характеристика структурных уровней живого

Молекулярный уровень. Молекулярный уровень несет отдельные, хотя и существенные признаки жизни. На этом уровне обнаруживается удивительное однообразие дискретных единиц. Основу всех животных, растений и вирусов составляют 20 аминокислот и 4 одинаковых азотистых основания, входящих в состав молекул нуклеиновых кислот. У всех организмов биологическая энергия запасается в виде богатой энергией аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Наследственная информация у всех заложена в молекулах дизоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), способной к самовоспроизведению. Реализация наследственной информации осуществляется при участии молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Клеточный уровень. Клетка является основной самостоятельно функционирующей элементарной биологической единицей, характерной для всех живых организмов. У всех организмов только на клеточном уровне возможны биосинтез и реализация наследственной информации. Клеточный уровень у одноклеточных организмов совпадает с организменным. В истории жизни на нашей планете был такой период (первая половина протерозойской эры –

2 млрд лет назад), когда все организмы находились на этом уровне организации. Из таких организмов состояли все виды, биоценозы и биосфера в целом.

Тканевый уровень. Совокупность клеток с одинаковым типом организации составляет ткань. Тканевый уровень возник вместе с появлением многоклеточных животных и растений, имеющих различающиеся между собой ткани. Большое сходство между всеми организмами сохраняется на тканевом уровне.

Органный уровень. Совместно функционирующие клетки, относящиеся к разным тканям, составляют органы. Всего лишь шесть основных тканей входят в состав органов всех животных и шесть основных тканей образуют органы у растений.

Организменный уровень. На организменном уровне обнаруживается чрезвычайно большое многообразие форм. Разнообразие организмов, относящихся к разным видам, а также в пределах одного вида, объясняется не разнообразием дискретных единиц низшего порядка - клеток, тканей, органов, а усложнением их комбинаций, обеспечивающих качественные особенности организмов. В настоящее время на Земле обитает более миллиона видов животных и около полумиллиона видов растений. Каждый вид состоит из отдельных индивидуумов (организмы, особи), имеющих свои отличительные черты.

Популяционно-видовой уровень. Совокупность организмов одного вида, населяющих определенную территорию, составляет популяцию. Популяция – это надорганизменная живая система, которая является элементарной единицей эволюционного процесса; в ней начинаются процессы видообразования. Популяция входит в состав биоценозов

Биоценотический уровень. Биогеоценозы – исторически сложившиеся устойчивые сообщества популяций различных видов, связанных между собой и окружающей средой обменом веществ, энергии и информации. Они являются элементарными системами, в которых осуществляется вещественно-энергетический круговорот, обусловленный жизнедеятельностью организмов.

Биосферный уровень. Биогеоценозы в совокупности составляют биосферу и обусловливают все процессы, протекающие в ней.

Принцип эмерджентности

суть принципа эмерджентности заключается в том, что свойства целого невозможно свести к сумме свойств его частей. Хотя данные, полученные при изучении какого-либо уровня, помогают при изучении следующего, с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом следующем уровне; он должен быть изучен непосредственно.

Для иллюстрации принципа эмерджентности приведем два примера, один из физики, другой из экологии. Водород и кислород, соединяясь в определенном соотношении, образуют водуг жидкость, совершенно непохожую по своим свойствам на исходные газы. А определенные водоросли и кишечнополостные животные, эволюционируя совместно, образуют систему кораллового рифа, возникает эффективный механизм круговорота элементов питания, позволяющий такой комбинированной системе поддерживать высокую продуктивность в водах с очень низким содержанием этих элементов. Следовательно, фантастическая продуктивность и разнообразие коралловых рифов — эмерджентные свойства, характерные только для уровня рифового сообщества..

32 вопрос ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ

В России только в конце 90-х гг. была принята серия специальных законодательных и иных нормативно-правовых актов, полностью или частично регламентирующих обращение с отходами (в рамках логического правотворчества), что послужило прорывом в данной области. Кроме этого, были приняты и практические меры управленческого, технологического, финансово-экономического характера.

В январе 1996 г. постановлением Правительства РФ была утверждена Федеральная целевая программа «Отходы», в которой намечался ряд мероприятий в данной области. В настоящее время эта программа закрыта. Пунктом 1 данной программы констатировался тот факт, что сложившаяся в сфере обращения ситуация ведет к сильному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов, значительному экономическому ущербу и представляет реальную угрозу здоровью современных и будущих поколений страны.

Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», принятый в июне 1998 г., определил правовые основы обращения с отходами производства и потребления в целях предотвращения их вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду, впервые четко зафиксировал принципы государственной политики в сфере обращения с отходами:

– охрана здоровья человека, поддержание и восстановление благоприятного состояния окружающей среды и сохранение биологического разнообразия;

– научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества в целях его устойчивого развития;

– использование новейшей научно-технической базы в целях реализации малоотходных производств и безотходных технологий;

– комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;

– использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот;

– доступ к информации в области обращения с отходами;

– участие в международном сотрудничестве РФ в области обращения с отходами.

На законодательном уровне были установлены общие требования к обращению с отходами, определены основы экономического регулирования в данной области, решен вопрос об ответственности за нарушение законодательства в сфере обращения с отходами.

Однако многие задачи управления в сфере обращения с отходами остаются нерешенными. Важнейшими из них являются:

– обеспечение экологически безопасного захоронения, использования отходов;

– увеличение финансовых и технических ресурсов;

– устранение раздробленного управления отходами (Росатом, Минздравсоцразвития, МПР РФ, СТЭК России и др.), которое приводит, с одной стороны, к дублированию ряда функций, с другой – к недостаточно полному контролю;

– решение вопроса разграничения компетенции Федерации и ее субъектов.

Среди отраслей промышленности наибольшие объемы образования отходов регистрируются в металлургии, химическом и нефтехимическом производстве, угольной промышленности. Образование токсичных отходов идет нарастающими темпами. В итоге около 90 % таких отходов поступает в окружающую среду, что является фактором ее загрязнения, приводит к потерям земельных площадей под складирование. В то же время эти отходы обладают ресурсной ценностью.