Вопрос 52.

Социально-общественные уровни развития живых систем. Популяции, виды, биоценозы, биогеоценозы, экосистемы. Биотический круговорот как основа устойчивости экосистем.

Популяция - совокупность особей одного вида свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, длительно существующих на определенном участке ареала, но относительно обособленных от других совокупностей особей других видов.

Популяция структурная единица вида. относительная обособленность популяций друг от друга может возникнуть в результате:

1. географических барьеров (реки, горы и т.п.);

2. биологических причин (различные сроки скрещивания, цветения, плодоношения; различие в поведенческих инстинктах).

Наследственные изменения возникают в популяциях, накапливаются в популяциях, и, таким образом, основные движущие силы действуют в первую очередь именно в популяциях. Отсюда вытекает, что популяция - единица эволюции.

Популяция характеризуется:

1. общей численностью особей;

2. плотностью (количество особей на единицу площади, объема);

3. характером пространственного распределения особей;

4. упорядоченностью структуры: определенным соотношением особей разного возраста, пола, размера, разных генотипов.

Вид - это совокупность особей обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических, биохимических признаков, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенной среде обитания и довольно длительное время занимающих определенную территорию обитания - ареал. Вид - основная категория классификации живых организмов.

В пределах ареала особи вида проходят полный цикл своего развития.

Видов около 5 млн. Они объединяются в родысемействапорядки (отряды у животных) классыотделы (типы у животных) подцарствацарстванадцарства.

Критерии (признаки) вида:

1. морфологический критерий - по внешнему строению, сходству;

2. физиологический - сходство жизненных процессов организмов;

3. биохимический - идентичность биохимических процессов, протекающих в клетках организмов;

4. наследственный (генетический) - идентичность хромосомного (генетического) набора;

5. экологический - приспособленность к определенной среде обитания и определенное поведение;

6. географический - обитание в общем для вида ареале;

7. исторический - существование вида в определенных временных рамках.

Свойства вида:

1. целостность - связь между особями разных полов, между родителями и детьми, связи в стаде, стае, семье.

2. обособленность от других видов морфологическими, генетическими, биологическими признаками.

3. адаптивность к определенным условиям среды.

Биоценоз - это устойчивое сообщество растений, животных, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоема.

В это сообщество поступают энергия солнца, минеральные вещества почвы и газы атмосферы, вода а выделяются из него теплота, кислород, диоксид углерода, продукты жизнедеятельности организмов.

Основные функции:

Аккумуляция и перераспределение энергии и круговорот веществ.

Биоценоз - целостная саморегулирующаяся и самоподдерживающаяся система. Он включает следующие обязательные компоненты: неорганические (углерод, азом, диоксид углерода, вода, минеральные соли) и органические вещества (белки, углеводы, липиды и др.).

Характеристики биоценозов:

1. видовое разнообразие;

2. плотность популяций;

3. биомасса - общее количество живого органического вещества, выраженного в единицах массы.

Биотоп - участок водоема или суши с однотипными условиями рельефа, климата и других абиотических факторов, занятый определенным биоценозом.

Биогеоценоз - это устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы (т.е. биотоп + биоценозом). Другое название экосистема.

Именно в биогеоценозе организмы и среда наиболее приспособлены к друг другу. И в биогеоценозе начинает осуществляться

Биотический круговорот веществ:

Круговорот веществ - многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере, литосфере, в том числе и в тех слоях, которые входят в биосферу планеты.

Продуценты (автотрофы)- это живые организмы способные продуцировать сложные органические соединения из неорганических под действием энергии света.

Автотрофами - называют все организмы, которые берут нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной материи и не требуют для построения своего тела готовых органических соединений другого организма. Основной используемый автотрофами источник энергии - солнце. Автотрофы - кормильцы биосферы. Они не только кормится сами, но и кормят других.

Автотрофы, в свою очередь, могут быть фотоавтотрофами, если используют в качестве источника энергии солнечный свет, и хемоавтотрофами, если используют энергию окисления неорганических веществ.

К автотрофным организма относятся наземные зеленые растения, водоросли, бактерии, способные к фотосинтезу, а также некоторые бактерии, окисляющие неорганические вещества (хемоавтотрофы). Автотрофы - первичные продуценты органического вещества в биосфере. Наземные растения образуют основную массу органического вещества в биосфере.

Гетеротрофы - это организмы, которые нуждаются для своего питания в органическом веществе, образованном другими организмами. Гетеротрофы способны разлагать все вещества, образуемые автотрофами, а также многие из тех. что синтезирует человек.

Гетеротрофы выполняют в экосистемах роль консументов и редуцентов, а биомассу, которую они образуют, называют вторичной.

Консументы - все другие организмы не способные продуцировать органику. Бывают первичные, вторичные, третичные и т.д.

Консументы первого порядка наз. фитофаги - пожиратели растений. Второго порядка - зоофаги - хищники.

Детритофаги - это организмы, питающиеся детритом (мертвым органическим веществом) - стервятники, земляной червь, жуки и т.д.

Редуценты - организмы, разлагающие органическое вещество до минеральных останков - бактерии, грибы (плесневые).

Круговорот:

Продуценты из неорганики вырабатывают органические вещества, которые затем поглощаются консументами. Они часть веществ превращают в неорганические соединения (например при дыхании выделяется углекислый газ). Затем редуценты разлагают оставшиеся органические вещества до минералов. И снова в круговорот вступают продуценты.

Один цикл этого круговорота длится 100 и менее лет. При переходе с одного пищевого уровня на другой передается примерно10% энергии, поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными (максимум 5-7 звеньев).