Билет 1. Организм как живая целостная система Система v устойчивая совокупность элементов, объединённых взаимными связями: вещественными, энергетическими, информационными. Экологическая система v главный объект экологии.

Экология изучает уровни биологической организации от организмов до экосистем. Свойства каждого отдельного уровня сложнее и многообразнее предыдущего. На уровне организма осуществляется обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой. На уровне популяции осуществляется воспроизводство вида, его эволюция, участие в сообществах. На уровне экосистемы поддерживается устойчивый круговорот веществ и формирование среды сообщества организмов. На уровне биосферы v глобальный круговорот, взаимодействие всех экосистем.

В экологии организм рассматривается как целостная система, которая взаимодействует с внешней средой v абиотической и биотической. Сюда попадает такая совокупность как биологический вид, состоящий из сходных особей, но отличающихся между собой. Но их всех объединяет один генофонд, обеспечивающий их способность к размножению в пределах вида. Популяция v совокупность особей одного вида. В реальной природной среде многие виды рассеяны на больших пространствах, поэтому изучают видовую группировку в пределах определённой территории. Некоторые из группировок хорошо приспосабливаются к местным условиям, образуя экотип. Однако настоящих одинаковых группировок в природе нет, а есть группировки, состоящие из многих видов v биоценозы v совокупность совместно обитающих популяций разных видов растений и животных. Биотоп v условия среды на определённой территории: вода, воздух, почва. Экосистема v совокупность комплексов организмов и комплексов факторов местообитания. Особое значение для выделения экосистем имеют трофические (пищевые) взаимоотношения организмов. Все организмы делятся на 2 большие группы:

1. автотрофы v синтезируют органические вещества из простых неорганических веществ (зелёные растения, сине-зелёные водоросли).

2. гетеротрофы v используют в качестве пищи готовые питательные вещества (грибы, животные, человек): сапрофиты v потребляют мёртвую органику; паразиты v развиваются за счёт других организмов в их тканях.

Организмы вступают между собой в сложные трофические взаимодействия, выполняя важные экологические функции в сообществах. Одни производят продукцию v продуценты (зелёные растения), другие потребляют v консументы (животные), третьи v преобразуют её в неорганическую форму v редуценты (бактерии, грибы). Консументы: фитофаги v растительноядные животные; зоофаги v плотоядные, паразиты; симбиотрофы v питаются выделениями организма, выполняющие вместе с другим организмом жизненно важные для него трофические функции (клубеньковые бактерии, микоризы).

Развитие организма как живой целостной системы.

Организм v любое живое вещество. Живым организмам присущи движение, рост, развитие, размножение, раздражимость, приспособляемость к условиям существования v адаптация. Взаимодействуя с абиотической средой, организм выступает как целостная система. Все части организма (гены, клетки, ткани, органы, их системы) являются компонентами доорганизменного уровня. Изменение одних частей и функций организма влечёт за собой изменение других его частей и функций. Живые организмы обладают обменом веществ (метаболизмом), при этом происходит множество химических реакций v дыхание, фотосинтез. Метаболитические процессы протекают с различной интенсивностью на протяжении всей жизни организма. Этот процесс от зарождения до смерти v онтогенез v совокупность морфологических, физиологических, биохимических преобразований, претерпеваемых организмом за весь период жизни. Онтогенез включает рост организма v увеличение массы и размеров тела и дифференциацию v возникновение различий между клетками и тканями, приводящие их к специализации по выполнению различных функций в организме. У организмов с половым размножением онтогенез начинается с зиготы. При бесполом размножении v с образованием нового организма путём деления материнской клетки, путём почкования. Каждый организм в онтогенезе проходит ряд стадий развития v зародышевую, послезародышевую и период развития взрослого организма. В онтогенезе растений различают рост, развитие и старение. Основной особенностью онтогенеза высших растений и большинства водорослей является чередование бесполого (спорофита) и полового (гаметофита) поколений. Процессы онтогенеза могут быть нарушены на любой стадии действием химического, светового, теплового загрязнения среды и привести к гибели индивидов. Современный онтогенез организмов сложился в течение длительной эволюции, в результате их устойчивого развития v филогенеза. Взаимосвязь между развитием живого в историко-эволюционном плане и индивидуальным развитием организма сформулирована Э. Геккелем в виде биогенетического закона: онтогенез всякого организма есть краткое повторение филогенеза данного вида.

Билет 2. Понятие экологического фактора

Экологические факторы v такие свойства компонентов экосистемы и её внешней среды, которые оказывают непосредственное действие на особей популяции, а также на характер их отношений друг с другом и с особями других популяций.

1. Внешние v воздействуют на организм, популяцию, экосистему, но не испытывают обратного действия (солнечная радиация, атмосферное давление, температура и влажность воздуха, ветер, скорость течения воды).

2. Внутренние v связаны со свойствами самой экосистемы и образуют её состав (численность, плотность и структура популяции, пища и её доступность, состав и свойства воды, воздуха, почвы).

По характеру действия:

1. Абиотические v факторы неживой природы (свет, влажность, температура, давление, химический состав среды, физические поля, ионизирующая радиация, движение сред v волны, ветер, течения, приливы).

• Физические v те, источником которых служит физическое явление (механическое, волновое).

• Химические v те, которые происходят от химического состава среды (солёность).

• Эдафические (почвенные) v совокупность химических, физических, механических свойств почвы и горных пород, оказывающих воздействие на организмы, живущие в них.

2. Биотические v прямые или опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитания данного организма. Они обуславливаются внутри- и межвидовыми взаимодействиями.

3. Антропогенные v образуются за счёт деятельности человека, обусловленные расширением техносферы. Часть их связана с хозяйственным изъятием природных ресурсов, нарушением ландшафтов. Это вырубка лесов, распашка степей, осушение болот, промысел животных и рстений, замена природных комплексов сооружениями, свалками. Другие антропогенные воздействия обусловлены загрязнением природной среды v воздуха, воды, почвы.

Факторы, изменения которых во времени повторяются регулярно, называются периодическими (климатические v температура, освещённость; гидрографические v приливы-отливы, течения). Факторы, возникающие неожиданно v непериодические (извержение вулкана, нападение хищника).

В естественных условиях всегда действует сложный комплекс факторов. Почти всегда можно выделить фактор, который сильнее других влияет на состояние организма, популяции. Дефицит какого-либо одного важного ресурса (вода, свет, тепло, пища) ограничивает жизнедеятельность даже тогда, когда все остальные условия оптимальны. Такие факторы v лимитирующие. Их действие называется законом минимума (Либиха): факторы среды, имеющие в конкретных условиях наихудшее значение, ограничивают возможность существования вида, популяции в данных условиях, несмотря на оптимальное сочетание других факторов.

Большое экологическое значение имеет взаимодействие факторов. Совместное действие нескольких факторов обладает признаками динамичной системы. Оно бывает синергическим, когда различные воздействия усиливают друг друга и производят больший эффект, чем сумма раздельных влияний (действие комплексных удобрений). Сочетание может быть и негативным, когда наблюдается взаимное ослабление эффектов.

Фотопериодизм v изменение состояния биологических систем, которое обусловлено естественным ритмом освещённости, сменой дня и ночи, сезонными изменениями длительности светового дня. Сигнальное свойство фотопериодизма v организмы реагируют на длину дня поведением, физиологическими процессами (повышение концентрации клеточного сока, накопление жиров, смена покровов, подготовка к перелётам).

По типу фотопериодической реакции растения делятся на:

• Длиннодневные (длина дня больше 12 часов)

• Короткодневные (длина дня меньше 12 часов)

• Нейтральные (любой день)

• Коротко-длиннодневные

• Длинно-короткодневные

Экотипы v группировки, хорошо приспособленные к условиям данной местности.