Практичне заняття № 7

Тема: Еколого-біохімічна взаємодія між живими організмами і навколишнім середовищем (2 год.)

Мета: Розглянути екологічні фактори навколишнього середовища. Показати вплив хімічного компонента абіотичного фактору на живі організми. Надати класифікацію типів хімічного впливу на середовище. Визначити функції алелопатично-активних речовин при взаємодії між рослинами. Поглибити знання про еколого-біохімічну взаємодію між тваринами.

Питання до теми

1. Екологічні фактори середовища.

2. Вплив кислотності середовища на живі організми-гідробіонтів.

3. Як живі організми пристосовуються до змін концентрації кисню у воді?

4. Що таке алелопатія?

5. Хімічна взаємодія між рослинами.

6. Еколого-біохімічні взаємодії рослин і тварин.

7. Що таке феромони?

8. Біохімічна взаємодія між тваринами.

Методичні поради

На організм діють найрізноманітніші фактори навколишнього середовища. Чинники навколишнього середовища, які впливають на живі організми, називаються екологічними факторами. Вони поділяються на абіотичні та біотичні.

Абіотичні фактори - це фізичні та хімічні чинники неживої природи, вони створюють умови існування рослин і тварин, впливають прямо або опосередковано на їх життєдіяльність. До них належать:

1. кліматичні – світло, температура, вологість, вітер, вогонь;

2. орографічні – рельєф, висота над рівнем моря, експозиція схилу;

3. едафічні (ґрунтові) – механічний склад, вологоємність, волого проникність грунтів;

4. хімічні – склад повітря, концентрація, кислотність і склад ґрунтових розчинів, солоність вод і ґрунтів.

Біотичні фактори ( фактори живої природи) визначають умови існування живого організму - наявність їжі, присутність чи відсутність ворогів, конкурентів, паразитів тощо. Біотичні фактори проявляються у формі взаємовпливів живих організмів один на одного. До них належать:

1. фітогенні (вплив рослин, зокрема виділення фітонцидів для знищення мікроорганізмів);

2. зоогенні (вплив тварин);

3. мікробіогенні (віруси, бактерії);

4. антропогенні (вплив людини).

При взаємодії живих організмів між собою та навколишнім середовищем відбувається передача інформації. Для цього використовуються усі можливі засоби: звук, світло, молекули тощо. Кожна молекула відповідає певному сигналу, потенційним носієм якого вона являється. Різні види взаємовідносин між організмами мають одну спільну рису: їх мета – забезпечити збереження виду.

Класифікація типів хімічного впливу організмів на середовище:

1. Речовини, що беруть участь в міжвидових алелохімічних взаємодіях:

   1. аломони – це речовини, які приносять користь або перевагу тим організмам, які їх виробляють у результаті впливу на організм інших видів: відлякуючі речовини; речовини, приховуючи втечу; суперсенсори (антибіотики); яди; протияддя; приманки (приваблюють здобич до організму-хижака);

   2. кайромони - це речовини, які приносять користь організму реципієнту:

• речовини, що приваблюють до їжі;

• індуктори, що стимулюють адоптацію;

• сигналу, що попереджують реципієнта про небезпеку або токсичність.

2. Речовини, що беруть участь у внутрішньовидових взаємодіях:

   1. аутотоксини (викиди, токсичні для організму продуцента, які не приносять користі іншим видам);

   2. аутоінгібітори адаптації (стримують чисельність популяції в таких межах, щоб вона знаходилась в рівновазі з навколишнім середовищнм);

2.3. феромони - хімічні сполуки, що виділяються тваринами та використовуються для комунікації (спілкування) у межах одного виду: статеві феромони, суспільні, феромони тривоги та оборони, феромони мічення.

У процесі боротьби за існування рослини конкурують між собою в екосистемах за поживні речовини, вологу та світло. При цьому вони виробляють заходи захисту один від одного.

Алелопатія – біохімічна взаємодія рослин, зумовлена дією хімічних речовин, що продукуються та виділяються рослинами. Пряма або опосередкована негативна дія одних рослин і ґрунтових організмів на інші, шляхом хімічних речовин, які продукуються та виділяються в довкілля.

До алелопатично активних належать речовини, які синтезуються рослинами чи є продуктами їх біотрансформації та метаболізму сапрофітів, що руйнують органічні речовини рослин.

За своєю будовою алелопатичні речовини є переважно низькомолекулярними. Серед них – синильна кислота, вуглеводи (етилен, бутилен, ізопрен тощо), альдегіди (оцтовий, масляний, мурашиний, пропіоновий та ін..), жирні кислоти, кетони, феноли і фенольні кислоти тощо.

Алелопатично активні речовини виконують різноманітніші функції:

1. пригнічують швидкість фотосинтезу;

2. пригнічують поглинання Оксигену корінням, листями;

3. несприятливо впливають на дихання рослин;

4. впливають на процеси поділу клітин рослин;

5. впливають на поглинання мінеральних солей рослинами.

Феромони – це комплекси (комбінації) речовин або окремі речовини, які виділяються в довкілля організмами та несуть функції передавання інформації, що викликає певну реакцію – характерну поведінку, фізіологічні процеси, або, навпаки, пригнічує певні процеси.

В залежності від характеру викликаємого ефекту розрізняють:

- статеві феромони;

- феромони занепокоєння (тривоги);

- феромони слідів;

- феромони мічення;

- агрегаційні феромони.

Теми рефератів та доповідей (до самостійної роботи):

1. Взаємодія культурних рослин з бур’янами.

2. Хімічні забруднювачі і поведінка людини.

3. Виробництво як об’єкт екологічного контролю

4. Екологічний аспект енергетичної проблеми