- •Учебно – методический комплекс
- •Содержание
- •Введение Цель и задачи курса
- •Тема: «Живые системы»
- •1. Признаки живых систем
- •2. Функции живых систем
- •3. Свойства живого вещества
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Тема: «Термодинамика живых систем»
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Основные принципы функционирования природных экосистем»
- •1. Круговорот веществ в природе – первый основной принцип функционирования природных экосистем
- •2. Второй принцип функционирования природных экосистем
- •3. Третий принцип функционирования природных экосистем
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Экологические системы, устойчивость экосистем и их изменение»
- •1. Концепция экосистемы
- •2. Гомеостаз экосистемы
- •3. Энергия экосистемы
- •4. Равновесие экосистемы
- •5. Изменение экосистем – сукцессия
- •6. Эволюционная сукцессия
- •Вопросы для самоконтроля.
- •1. Понятие о среде обитания
- •2. Водная среда
- •3. Проблема нехватки пресной воды
- •4. Наземно - воздушная среда
- •5. Почвенная среда
- •6. Живые организмы как среда обитания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Вода в природе. Экологические проблемы водопользования».
- •1. Вода на Земле и ее роль
- •2. Природная вода
- •3. Питьевая вода и ее подготовка
- •4. Круговорот воды на Земле
- •5. Экологические проблемы, связанные с водой
- •6. Опасность неочищенных сточных вод и их очистка
- •Вопросы для самоконтроля
- •Работа 1 – Органолептическая оценка воды
- •2. Задание 2. Определение цветности
- •Тема: «Почвенная экосистема».
- •1. Структура почвы
- •2. Минеральные элементы питания и способность почвы их удерживать
- •3. Загрязнение почвы химическими веществами
- •4. Потеря почвы
- •5. Способы борьбы с потерей почвы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Природопользование: состояние и проблемы»
- •1. Природные ресурсы и их классификация
- •2. Проблемы, связанные с использованием природных ресурсов. Основы рационального природопользования в Российской Федерации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Экологические факторы среды».
- •1. Понятие об экологических факторах среды. Классификация
- •2. Адаптации организмов к факторам среды
- •3. Жизненные формы организмов
- •4. Классификация жизненных форм
- •5. Влияние абиотических факторов на организм человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Экология человека»
- •1. Биосоциальная природа человека
- •2. Эволюция человека
- •3. Развитие пищевых и информационных связей
- •4. Среда жизни человека
- •5. Потребности людей
- •6. Здоровье человека
- •Вопросы для самоконтроля
- •Работа 1. Изучение индивидуальных различий в восприятии наркотических веществ на примере кофеина
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Человек и экология»
- •Вопросы для самоконтроля
- •Студентов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Семинарские занятия тема «отношение к природе в зеркале истории цивилизаций» Пробуждение разума
- •Древнейшие земледельческие цивилизации
- •Античные цивилизации средиземноморья
- •Из тьмы средневековья к эпохе возраждения
- •Эпоха возрождения
- •Век просвящения
- •Век естествознания
- •Тема: «Человек в биосфере»
- •Ландшафтная экология.
- •Методы и организация комплексного геоэкологического мониторинга.
- •2. Шумовое воздействие
- •3. Биологическое загрязнение
- •4. Воздействие электромагнитных полей и излучений
- •5. Экстремальные воздействя на биосферу
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Защита окружающей природной среды от особых видов воздействий»
- •1. Защита от отходов производства и потребления
- •2. Защита от шумового воздействия
- •3. Защита от электромагнитных полей и излучений
- •4. Защита от биологических воздействий
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «экологические ошибки человечества»
- •1. Глобальное потепление и парниковый эффект
- •2. Проблема кислотных осадков
- •3. Озоновый экран и причины его нарушения
- •4. Демографический взрыв: постановка проблемы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Экологическое законодательство Российской Федерации»
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «основные экологические проблемы стран снг»
- •1. Проблема народонаселения
- •2. Водные ресурсы: загрязнение и истощение
- •3. Проблема опустынивания
- •4. Экологические проблемы крупных озер
- •5. Общие проблемы охраны природы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема: «Изучение явления золотого сечения в окружающем мире: растениях, животных, человеке, предметах быта».
- •Структура и правила оформления реферата
- •Примеры библиографического описания
- •Содержание семинара
- •Вопросы для самоподготовки по курсу "Экология" Общая экология
- •Прикладная экология
- •1. Проблема народонаселения и пути ее решения
- •2. Антропогенное воздействие на окружающую среду
- •3. Экологические проблемы водопользования
- •4. Экология атмосферы
- •5. Почва и ее потери
- •6. Природные ресурсы
- •7. Твердые отходы
- •8. Затратно - прибыльный механизм охраны природной среды
- •9. Экологическое законодательство рф
- •Указания по изучению содержания разделов и тем курса
- •Раздел 1. Введение.
- •Указания к выполнению контрольной работы
- •Контрольные вопросы.
- •Номера вопросов контрольной работы
- •Рекомендуемая литература для написания контрольной работы
- •Пример оформления титульного листа
- •Реферат Научная и практическая значимость стресса – состояние, его влияние на продуктивность животных
- •Пример оформления и построения таблиц
- •Список литературы
- •Учебно – методический комплекс
6. Эволюционная сукцессия
В биологии всегда существовало два диаметрально противоположных взгляда на возникновение жизни на нашей планете. Первый из них, называемый креационизмом, предполагает возникновение жизни в результате какого - либо сверхъестественного события в прошлом (лат. creatio - порождение, созидание). Этой гипотезы придерживаются почти все сторонники религиозных учений (теологии).
Другая точка зрения на процесс возникновения жизни на Земле и происхождение видов также имеет давнюю историю. В истории науки Ламарк обессмертил свое имя введением термина "биология" (греч. bios - жизнь) и созданием эволюционной концепции развития природы и гипотезы о происхождении человека от обезьяноподобных предков. Однако истинным создателем учения о биологической эволюции стал Ч. Дарвин, который объяснил процесс развития и становления видов результатом естественного отбора.
На основе идеи Дарвина было развито глобальное эволюционное учение, которое объясняет возникновение жизни на Земле в результате предбиологического отбора коацерватов (капли или слои с большей концентрацией растворённого вещества, находящейся в растворе этого же биополимера) (Опарин А.И.), эволюцию одноклеточных в условиях восстановительной атмосферы (Н2, NH3, CH4), возникновение и распространение фотосинтезирующих автотрофов, создающих окислительную атмосферу (О2, N2, CO2), многоклеточных с диф-ференциацией функций клеток, возникновение и распространение высших растений и животных, сначала беспозвоночных, а затем позвоночных в последовательности: земноводные, пресмыкающиеся, рыбы, птицы, млекопитающие.
В ходе естественного отбора виды приспосабливаются к сосуществованию с хищниками и паразитами, к климатическим условиям и другим биотическим и абиотическим факторам. При изменении любого средового фактора вид, плохо приспособленный к новым условиям, либо мигрирует, либо адаптируется, либо вымирает. Когда одни виды вымирают, а другие выживают, адаптируются и изменяются под действием естественного отбора, происходит эволюционная сукцессия. Закон необратимости эволюции (Л. Долло) - эволюция необратима; организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
В результате эволюционной сукцессии органического мира человек появился относительно недавно. Если весь период развития органического мира (≈ 4 млрд. лет) сократить до одного года, в котором каждый день соответствует 11 млн. лет, то в этом масштабе большую часть года (приблизительно до середины августа) занимает эволюция примитивных организмов, вроде бактерий (рисунок 7). Затем, примерно до 1 сентября, т. е. 1,4 млрд. лет назад, возникли первые сложные клетки, типичные для современных растений и животных.
После этого эволюция пошла быстрее: все основные типы беспозвоночных появились в сентябре - октябре, а в ноябре, т. е. около 450 млн. лет назад, сформировались первые позвоночные предшественники современных рыб. "Век рыб" и "век амфибий" длились примерно по 100 млн. лет, значит, заняли почти весь ноябрь. В декабре амфибии уступили место динозаврам, которые господствовали до середины декабря, а к концу третьей недели (60 млн. лет назад) стали вымирать. Их сменили птицы и млекопитающие. Наконец, 31 декабря около 16 часов (3 млн. лет назад) появился человек. Нынешнее сельское хозяйство развилось за последние 2 минуты, а научно - техническая революция, начавшаяся в XVIII в., продолжается всего две секунды.
В эволюционной сукцессии были поворотные моменты, резко изменявшие весь ход дальнейших событий. К их числу следует отнести появление фотосинтезирующих бактерий, позвоночных, возникновение человека. С возникновением человека биологические факторы эволюции постепенно ослабляли свое действие и ведущее значение приобрели социальные.
Будучи всего лишь одним из видов животных, человек сам стал мощным геологическим фактором. Он извлекает из земной коры все, что накопилось в ней за 4 млрд. лет благодаря деятельности биосферы, и распыляет обратно в атмосферу, гидросферу и литосферу, загрязняя их.
Нет оснований полагать, что человек - вершина эволюции, ее конечная точка, поскольку все процессы генетических изменений, ведущие к появлению новых видов и вымиранию уже существующих, продолжаются. По - прежнему основное условие, определяющие жизнеспособность вида, - его способность устанавливать и поддерживать равновесие с другими видами в пределах экосистемы, обеспечивающей эффективный круговорот биогенов и устойчивый поток энергии. С учетом этого современный человек может оказаться не более чем проходным персонажем на эволюционной сцене.
Рисунок 7 - Эволюция живого на Земле (Небел Б.)
Сокращение видового разнообразия и ускоряющееся резкое изменение окружающей среды снижают устойчивость биосферы. Мы стоим на пороге очередного важного эволюционного события: либо произойдет разрушение биосферы, сопровождающееся вымиранием большинства видов и наступлением "века насекомых и сорняков", либо создадим устойчивую человеческую экосистему, научимся контролировать свою всесокрушающую мощь и пойдем дальше по пути совершенствования своих духовных и интеллектуальных способностей. Только такая экосистема позволит сохранить и развивать науку, технику, культуру, всю цивилизацию. События, изменяющие ход эволюции, проходили на Земле каждые 100 млн. лет. Мы живем именно в такую эпоху. В ближайшие 50 лет нам предстоит сделать выбор: либо создать устойчивую человеческую экосистему, либо стать свидетелями глобальной экологической катастрофы.