- •1.Современная экология – это система наук. Поясните системность экологии с позиций системного подхода. Какое место в системе наук занимает экология? с какими науками связана экология?
- •2. Введите понятие системы и приведите примеры живых и неживых систем. Назовите общие свойства, присущие этим системам.
- •Рассмотрите иерархию уровней организации биологических систем и их взаимосвязи как части (элемента) и целого (системы).
- •Покажите на конкретных примерах, что экосистемы Земли, являясь элементами целого, взаимосвязаны, поэтому процессы, происходящие в одной экосистеме, неизбежно затрагивают и другие экосистемы.
- •Все живые системы – это открытые динамические системы. Что означает понятие «открытая система»? «Динамическая система»? Поясните на примерах живого организма, сообщества, экосистемы, общества.
- •Назовите основные природные лимитирующие факторы. Поясните, каким образом человек преодолел действие лимитирующих факторов, ограничивающих численность и распространение других видов?
Практическая работа № 2
Экология и системное познание. Основные понятия экологии
Вопросы для обсуждения
1.Современная экология – это система наук. Поясните системность экологии с позиций системного подхода. Какое место в системе наук занимает экология? с какими науками связана экология?
«системной экологии» – это проводить исследования структуры и функционирования экологической системы и роли в ней различных популяций (видов) с целью оценки возможности прогнозирования развития экосистемы и динамики составляющих ее элементов, а также решать задачи управления ими.
Естественные науки (естествознание) — это совокупность отраслей знаний о природе, которые ставят целью раскрытие сущности явлений природы, познание общих законов ее развития, поиски путей использования полученных знаний в практической деятельности человека. Крупнейшими отраслями естествознания являются: физика, химия, биология, физическая география, геология, гидрология, почвоведение и др. Среди отраслей естествознания в исследовании процессов природопользования особое место занимает экология.
Обычно экология считается частью биологии. Экология изучает основные фундаментальные закономерности: поток энергии, циркуляцию химических элементов. Но как научная основа для рационального природопользования, охраны живых организмов и окружающей среды приобрела экономическое и политическое звучание. В рамках общей экологии, изучающей наиболее общие закономерности взаимоотношений организмов и среды, сформировались новые направления, которые развились в отдельные науки. Причем часть из них является небиологическими такие как, например, социальная экология, экология личности, экологическое право, экологическая этика и т.д.
2. Введите понятие системы и приведите примеры живых и неживых систем. Назовите общие свойства, присущие этим системам.
Систе́ма (от др.-греч. σύστημα — целое, составленное из частей; соединение) — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство
Признаки и свойства живой системы :
Клеточное строение
Все живые организмы состоят из клеток, исключение – вирусы.
Обмен веществ (метаболизм)
Совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах.
Саморегуляция
Поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаза).
Раздражимость
Способность реагировать на внешние и внутренние раздражители.
Изменчивость
Способность приобретать новые признаки и свойства в результате влияния внешней среды и изменений наследственного аппарата (молекул ДНК).
Наследственность
Способность передавать свои признаки из поколения в поколение.
Репродукция (самовоспроизведение)
Способность воспроизводить себе подобных (размножение).
Рост и развитие
Все живые организмы растут и развиваются в течение жизни.
Открытость
Свойство, связанное с постоянным поступлением энергии извне и удалении продуктов жизнедеятельности.
Адаптация
Способность приспосабливаться к условиям окружающей среды.
Общность химического состава
Химический состав всех клеток – соединения углерода (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты).
Признаки и свойства |
Примеры |
Клеточное строение |
Систематика разделяет царства организмов по способу питания и способу строения клеток: бактериальные, клетки грибов, растений, животных. |
Саморегуляция |
1. Теплокровные животные сохраняют постоянную температуру тела, а холоднокровные демонстрируют широкий диапазон температур. 2. Рептилии часто сидят на нагретых камнях утром, чтобы повысить температуру тела. |
Раздражимость |
1.Рефлексы животных – условные, безусловные (пищевые, защитные, ориентировочные, половые). 2.Тропизм у паразитов – видовой (выражается в свойстве избирать в качестве среды обитания определённые организмы), тканевой (органный) – избирается определенный орган. 3.Тропизм у растений – ответные реакции на различные односторонние воздействия раздражителей внешней среды (свет, земное притяжение, химические вещества) – заключается в направленном росте и сократительных движениях (изгибах) органов растения. |
Изменчивость |
1. У человека – увеличение уровня эритроцитов при подъеме в горы (фенотипическая). 2. У животных – смена окраски шерсти у некоторых млекопитающих при изменении погодных условий (фенотипическая). 3. У животных – коротконогость у овец, отсутствие оперения у кур (генеотипическая). 4. У человека – дополнительные пальцы на руках (полидактия) и короткопалость (генотипическая). |
Наследственность |
1. Хромосомная наследственность связана с распределением генов в хромосомах. 2. Внехромосомная (цитоплазматическая) наследственность заключается в наследовании генов (материнских), которые находятся в пластидах (животные), в пластидах и митохондриях (растения), в цитоплазме (вирусы, бактерии). |
Репродукция (самовоспроизведение) |
1.Способы размножения растений – семена, споры, вегетация (черенки, отводки, усы, клубни, луковицы, корневища, листья). 2.Способы размножения животных – половой (откладывание яиц, икры, живорождение, деление клеток, почкование). |
Рост и развитие |
1.Растения – альпийские однолетники растут всего несколько недель, цветут и затем погибают; столетники (виды Agave) – период роста длится несколько десятков лет, но прекращается с началом цветения. 2.Человек имеет ограниченный период роста. В среднем мужчины растут до 18 лет, а женщины – до 17 лет. |
Открытость |
1.Человек и животные – получение из внешней среды кислорода, воды, неорганических и органических соединений. Выделение углекислого газа, мочевины, энергии в виде тепла. 2. Растения – поглощение воды, минеральных солей, углекислого газа, использование для фотосинтеза солнечной энергии. Выделение в окружающую среду кислорода и тепла. |
Адаптация |
1.Человек может приспособиться к длительному воздействию невесомости (полеты в космос). 2.Растения жарких и сухих мест обитания имеют небольшую листовую пластинку. Чем меньше поверхность листа, тем меньше опасность излишней потери воды. |
Общность химического состава |
Химический состав клетки и многоклеточного организма – соединения углерода – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. |