- •Д.И. Грицкевич экология
- •Введение
- •1. Развитие экологических представлений
- •Контрольные вопросы
- •2. Система экологических наук
- •2.1 Определение экологии, система экологических наук
- •2.2 Методы экологии
- •Всеобщие методы
- •Общенаучные методы
- •Частнонаучные методы
- •2.3 Понятие и свойства живого, классификация живых организмов
- •Контрольные вопросы
- •3. Организм и факторы среды
- •3.1. Понятие экологических факторов
- •3.2 Температура
- •3.3 Свет
- •3.4. Влажность
- •Контрольные вопросы
- •4. Популяционная экология
- •4.1 Соотношение Основных понятий популяционной экологии
- •4.2 Статические показатели популяции
- •4.3. Динамические показатели популяций
- •Контрольные вопросы
- •5. Биоценология
- •5.1. Понятие и структура биоценозов
- •Трофическая структура биоценоза (трофос – пища):
- •Видовая структура биоценоза:
- •Пространственная структура биоценоза:
- •Экологическая структура биоценоза:
- •5.2 Важнейшие экосистемы
- •Экосистемы океана:
- •Экосистемы пресных вод:
- •Наземные экосистемы:
- •Контрольные вопросы
- •6. Биосфера
- •6.1. Структура биосферы
- •6.1.1 Литосфера
- •6.1.2Атмосфера
- •6.1.3Гидросфера
- •6.1.4Обмен веществ в биосфере
- •6.2 Круговорот биогенных элементов в биосфере
- •Круговорот углерода
- •Круговорот кислорода
- •Круговорот азота
- •Круговорот серы
- •Круговорот фосфора
- •Круговорот микроэлементов в биосфере
- •6.3 Учение в.И. Вернадского о биосфере
- •6.4 Идея ноосферы в современном мире
- •Контрольные вопросы
- •7. Взаимоотношения человека и окружающей среды на современном этапе
- •7.1. Человек как биологический вид
- •7.2 Человек как природопользователь
- •7.2.1 Понятие природопользования
- •7.2.2 Классификация природных ресурсов
- •7.3 Естественные и антропогенные факторы, воздействующие на биосферу
- •7.3.1 Загрязнение атмосферы
- •7.3.2 Классификация и нормирование вредных веществ
- •7.3.3 Антропогенные проблемы, возникающие при загрязнении атмосферы.
- •7.3.4 Загрязнение земель
- •7.3.5 Энергетическое загрязнение техносферы
- •7.3.6 Загрязнение водоемов и качество питьевой воды
- •Контрольные вопросы
- •8. Аспекты социальной экологии
- •Контрольные вопросы
- •9 Правовые и социальные аспекты взаимодействия человека с природой
- •9.1 Понятие, объекты и источники экологического права
- •9.2 Государственное экологическое управление
- •9.2.1 Наиболее важные функции государственного экологического управления
- •7. Разрешение споров о праве природопользования; применение ответственности за экологические правонарушения.
- •9.2.2 Экологический мониторинг и контроль
- •6. Экономический механизм охраны окружающей природной среды.
- •Контрольные вопросы
- •10. Основные задачи экологической безопасности
- •10.1 Цель и задачи экологической безопасности
- •10.2 Социально-экологические проблемы как политический фактор
- •Контрольные вопросы
- •11 Экологическая культура
- •11.1 Формирование экологической культуры
- •11.2 Экологическое воспитание и образование
- •11.3 Структура экологического образования в россии
- •11.4 Экологическая идеология как средство повышения гражданской активности населения
- •Контрольные вопросы
- •12. МеждународнОе сотрудничество в области экологии
- •12.1. Международная конференция по окружающей среде в стокгольме
- •12.2 Международная экологическая конференция в рио-де-жанейро
- •Контрольные вопросы
- •13 Экология дальневосточного региона
- •13.1 История приамурья
- •13.1.1 Археологические сведения о заселении бассейна Амура
- •13.1.2 Открытие и присоединение к России хабаровского Охотоморья и Приамурья
- •13.1.3 Заселение края
- •13.2 Общая физико–географическая характеристика приамурья
- •13.2.1 Климат Приамурья
- •13.2.2 Рельеф, почвы, ландшафты
- •13.2.3 Водные ресурсы Приамурья
- •Амурский бассейн:
- •Бассейн Охотского моря:
- •Бассейн Северного Ледовитого океана:
- •Бассейн Японского моря:
- •13.2.4 Земельные ресурсы Приамурья Луговые ландшафты:
- •Леса Приамурья:
- •13.2.5 Минерально-сырьевые ресурсы Приамурья
- •13.3 Особо охраняемые природные территории хабаровского края
- •Правовая основа создания и функционирования оопт:
- •Оопт Хабаровского края:
- •Государственный природный заповедник «Буреинский».
- •Государственный природный заповедник «Ботчинский».
- •Государственный природный заповедник «Болоньский».
- •Национальный парк «Анюйский».
- •Государственные природные заказники.
- •Природные парки.
- •Экологические коридоры.
- •Памятники природы.
- •Дендрологические парки и ботанические сады.
- •Лечебно-оздоровительные местности и курорты.
- •Водно-болотные угодья.
- •Оопт местного значения.
- •Кадастр особо охраняемых природных территорий.
- •Ведение Красной книги Хабаровского края
- •13.4 Памятник природы «силинский лес»
- •Физико-географическая характеристика дендрария.
- •Контрольные вопросы
- •Контрольное задание
- •1. Напишите определения следующих понятий:
- •3. Выполните тест:
- •Вопросы к экзамену
- •Приложение законы, правила и принципы экологии, рационального природопользования и охраны природы [12]
- •ЛитератуРа
- •Содержание
2.3 Понятие и свойства живого, классификация живых организмов
Жизнь – одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе развития материи. Фактически это определение ничего не определяет, кроме того, что существует феномен жизни. Существует множество разнообразных гипотез и теорий происхождения жизни:
креационизм – божественное сотворение жизни;
самозарождение из неживой природы (по Аристотелю черви рождаются прямо из земли, только в XVII веке Ф. Реди доказал зарождение живого только из живого);
занесение из космоса (концепция имеет много сторонников, особенно в связи с последними открытиями бактериеобразных форм в углистых метеоритах Антартики);
гипотеза биохимической эволюции – возникновение белков и нуклеотидов из первичного бульона простейших органических соединений небиологическим путем (А. Опарин). Вероятность такого спонтанного самозарождения ничтожно мала, хотя возможность доказана экспериментально;
концепция энергетического происхождения И. Пригожина, А. Волькейнштейна (воздействие на первичный организм молекулы различных излучений);
концепция информационного происхождения А.Н. Колмогорова, А.А. Ляпунова и др.;
гипотеза информационной природы жизни, некоторые ученые высказывают предположение о вечности жизни, т.е. о возникновении жизни вместе с возникновением Вселенной.
Если с возникновением жизни дела и понимание обстоят достаточно туманно, то в вопросе о свойствах живого ясности гораздо больше. Живые организмы:
имеют высокоупорядоченное строение и состоят из химических соединений, имеющих высокий уровень организации (белков, ДНК, липидов и др.);
способны к обмену веществ, состоящему из взаимодополняющих процессов синтеза и распада веществ. При распаде веществ образуются компоненты, необходимые для синтеза;
способны к раздражимости – способны реагировать на изменение состояния окружающей среды;
способны к росту и развитию, как усложнению организации при увеличении количества клеток, молекул и пр.;
способны размножаться – способны к самовоспроизведению и передаче наследственной информации;
у них существует способность к движению как перемещению частей на уровне клетки, организма, биосферы;
обладают саморегуляцией и самоорганизацией для поддержания гомеостаза – динамического постоянства внутренней среды организма при постоянном воздействии факторов внешней среды;
обладают наследственностью – способностью передавать признаки и свойства организма из поколения в поколения при размножении.
обладают изменчивостью – способностью организма изменять свои свойства в процессе приспособления к среде.
В результате, главным свойством живых организмов является их способность к эволюции через адаптации к изменяющимся факторам окружающей среды.
Раздел биологии, занимающийся описанием, обозначением и классификацией существующих и вымерших организмов по таксонам, называется систематикой [29]. Раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации, называется таксономией. Классификация – распределение всего множества живых организмов по определенной системе иерархически соподчиненных групп – таксонов. Иерархия таксонов:
Растения |
Животные |
Царство |
Царство |
Отдел |
Тип |
Класс |
Класс |
Порядок |
Отряд |
Семейство |
Семейство |
Род |
Род |
Вид |
Вид |
Основной таксономической единицей является вид. Вид – это совокупность особей, сходных по строению, имеющий одинаковый набор хромосом и общее происхождение, приспособленных к сходным условиям обитания и занимающих определенный ареал.
Систематика живых организмов, в целом, выглядит так:
I. Неклеточные формы. Царство Вирусы. | |||
II. Клеточные формы: | |||
|
| ||
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходя из исключительного разнообразия видов живых существ на земле (по различным подсчетам от 2,5 до 25 млн. видов, ученые расходятся во мнениях относительно количества видов из надкласса Insecta, т.е. насекомых) в систематике для обозначения видов на международном уровне принято использование латинского языка. Каждому вновь открытому виду присваивается родовое название и видовой эпитет в строгом соответствии с его иерархическим положением (например: Homo sapiens – человек разумный).
В кратком изложении основные структурные подразделения живого мира [8,13,20]:
Микроорганизмы – примерно 10 млн. видов прокариотических организмов, т.е. не имеющих обособленного ядра. Включают одно царство – Дробянки и 3 подцарства: сине-зеленые водоросли (цианобактерии), архебактерии и собственно бактерии;
царство Грибы – около 100 тыс. видов организмов, сходных по некоторым свойствам и с растениями, и с животными. Это гетеротрофные организмы (не способные к образованию органики из неорганических соединений), имеющие клеточную стенку и способные к неограниченному росту. Царство включает 2 отдела: низшие (например, дрожжи) и высшие (например, сыроежки);
отдел Лишайники – представляют собой симбиоз гриба и цианобактерий. С экологических позиций весьма важная группа, так как лишайники очень чувствительны к загрязнению атмосферы и служат во всех экосистемах биоиндикаторами загрязнения среды;
царство Растения – эукариоты (имеют обособленное ядро), фотосинтезирующие организмы, имеющие клеточную стенку из целлюлозы и запасающие питательные вещества в виде крахмала. Выделяют 2 подцарства:
низшие растения: водоросли – более 46 тыс. видов;
высшие растения:
мхи более – 309 тыс. видов;
плауны, хвощи, папоротники – 10 тыс. видов;
семенные растения:
голосеменные – около 700 видов;
покрытосеменные – около 250 тыс. видов;
царство Животные – отличается от растений отсутствием клеточной стенки и фотосинтезирующих органелл (хлоропластов и др.), гетеротрофностью, способностью запасать питательные вещества в виде гликогена и способностью к движению с помощью специальных органов.
подцарство простейшие – 15 тыс. видов;
подцарство многоклеточные:
тип кишечнополостные – 20 тыс. видов;
типы плоских, круглых и кольчатых червей;
тип членистоногие:
ракообразные – 20 тыс. видов;
паукообразные – 60 тыс. видов;
насекомые – от 2 до 25 млн. видов;
тип моллюски – 100 тыс. видов;
тип иглокожие – 5 тыс. видов;
тип хордовые – 45 тыс. видов.
Кроме того, существуют различные классификации исходя из важнейших свойств живых существ. Отдельного рассмотрения требует классификация живых организмов по типу питания. Питание – это процесс потребления вещества и энергии.
По типу питания живые организмы делятся:
по источнику энергии:
фототрофы (используют световую энергию), например, дерево;
хемотрофы (используют энергию химических связей), например, серобактерии, окисляющие H2S;
по источнику углерода:
автотрофы (синтезируют органику на свету), например, дерево;
гетеротрофы (используют в пищу готовые органические вещества), например, коровы;
по типу окисляемого субстрата:
литотрофы (окисляют неорганические соединения H2O, H2S, S, H2);
органотрофы (окисляют органические вещества).
Гетеротрофы, в свою очередь, делятся:
по способу получения пищи:
фаготрофы (заглатывают куски) – животные;
осмотрофы (поглощают питательнее вещества через клеточную стенку) – грибы, бактерии;
по состоянию пищи:
биотрофы (питаются живыми организмами):
фитофаги (едят растения) – коровы,
зоофаги (едят животных) – тигр,
сапротрофы (питаются мертвой органикой):
сапрофиты (растения, живущие на мертвой органике),
сапрофаги (животные, питающиеся мертвой органикой),
копрофаги (питающиеся экскрементами),
некрофаги (питающиеся трупами),
детритофаги (питаются донной органикой в различной степени разложения).
Некоторые организмы способны к смешанному типу питания – миксотрофы. Это представители отдела эвгленовых водорослей (зоологи эту группу считают своей и называют ее «растительные жгутиконосцы»). Эти организмы питаются на свету как растения, а в темноте как животные.