- •А. А. Горелов Экология: конспект лекций
- •Содержание
- •Тема 1. Строение экосистем
- •1.1. Основные понятия экологии
- •1.2. Энергия в экологических системах
- •1.3. Биогеохимические круговороты
- •1.4. Организация на уровне сообщества
- •1.5. Организация на популяционном уровне
- •Тема 2. Основные законы и принципы экологии
- •2.1. Закон минимума
- •2.2. Закон толерантности
- •2.3. Обобщающая концепция лимитирующих факторов
- •2.4. Закон конкурентного исключения
- •2.5. Основной закон экологии
- •Различия между стадиями сукцессии
- •2.6. Некоторые другие важные для экологии законы и принципы
- •Тема 3. Учение вернадского о биосфере и концепция ноосферы
- •3.1. Учение Вернадского о биосфере
- •3.2. Эмпирические обобщения Вернадского
- •3.3. Эволюция биосферы
- •3.4. Отличия растений от животных
- •3.5. Концепция ноосферы
- •Тема 4. Концепция коэволюции и принцип гармонизации
- •4.1. Типы взаимодействия
- •4.2. Значение коэволюции
- •4.4. Принцип гармонизации
- •4.5. Принцип интегративного разнообразия
- •Тема 5. Естественное равновесие и эволюция экосистем
- •5.1. Равновесие и неравновесие
- •Основные различия в поведении систем в области равновесия и неравновесия
- •5.2. Особенности эволюции
- •5.3. Принцип естественного равновесия
- •5.4. Соотношение равновесия и эволюции
- •Тема 6. Современный экологический кризис
- •6.1. Научно-техническая революция и глобальный экологический кризис
- •6.2. Современные экологические катастрофы
- •6.3. Реальные экологически негативные последствия
- •6.4. Потенциальные экологические опасности
- •6.5. Комплексный характер экологической проблемы
- •Тема 7. Экологическое значение науки и техники
- •7.1. Естественно-научные корни экологических трудностей
- •7.2. Тенденция экологизации науки
- •7.3. Идеал науки как целостной интегративно-разнообразной гармоничной системы
- •7.4. Экологическое значение техники
- •Тема 8. Моделирование в экологии и концепция устойчивого развития
- •8.1. Математическое моделирование в экологии
- •8.2. Глобальное моделирование
- •8.3. Концепция устойчивого развития
- •Тема 9. Последствия глобального экологического кризиса и будущее человечества
- •9.1. Перспективы устойчивого развития природы и общества
- •9.2. Экологическая политика: сотрудничество и борьба
- •9.3. Экологическое общество как тип общественного устройства
- •Тема 10. Экологическая этика и экологический гуманизм
- •10.1. Агрессивно-потребительский и любовно-творческий типы личности
- •10.2. Экологическая и глобальная этика
- •10.3. Эволюция гуманизма
- •10.4. Принципы экологического гуманизма
- •Тема 11. Экология и культура
- •11.1. Экологическая идеология
- •11.2. Экологическая культура
- •11.3. Экологическая философия
- •11.4. Экологическое искусство
- •Словарь терминов
- •Список рекомендуемой литературы ко всему курсу
3.4. Отличия растений от животных
Как считают большинство биологов, различия между растениями и животными можно разделить на три группы: 1) по структуре клеток и их способности к росту; 2) способу питания; 3) способности к движению. Отнесение к одному из царств проводится не по каждому признаку, а по совокупности различий. Так, кораллы, речная губка-бодяга всю жизнь остаются неподвижными, и тем не менее, имея в виду другие свойства, их относят к животным. Существуют насекомоядные растения, которые по способу питания относятся к животным. Выделяют и переходные типы, как, скажем, Евглена зеленая, которая питается как растение, а двигается, как животное. И все же три отмеченные группы различий помогают в подавляющем большинстве случаев. Кристаллы растут, но не воспроизводятся; растения воспроизводятся, но не двигаются; животные двигаются и воспроизводятся. В то же время у растений некоторые клетки сохраняют способность к активному росту на протяжении всей жизни организма. В пластидах – белковых телах клеток растений – заключен хлорофилл. Его наличие связано с основной космической функцией растений – улавливанием и превращением солнечной энергии. Эта функция определяет строение растений. «Свет лепит формы растений, как из пластического материала», – писал австрийский ботаник И. Визнер. По словам Вернадского, «в биосфере видна неразрывная связь между освещающим ее световым солнечным излучением и находящимся в ней зеленым живым миром организованных существ» (В. И. Вернадский. Биосфера. Избр. соч. Т. 5. М., 1960, с. 23). У животных клеток есть центриоли, но нет хлорофилла и клеточной стенки, мешающей изменению формы. Что касается различий в способе питания, то большинство растений необходимые для жизни вещества получают в результате поглощения минеральных соединений. Животные питаются готовыми органическими соединениями, которые создают растения в процессе фотосинтеза. В ходе развития биосферы происходила дифференциация органов по функциям, которые они выполняют, и возникли двигательная, пищеварительная, дыхательная, кровеносная, нервная системы и органы чувств. В ХVIII–XIX веках ученые потратили много усилий для систематизации всего многообразия растительного и животного мира. Появилось направление в биологии, получившее название систематики, были созданы классификации растений и животных в соответствии с их отличительными признаками. Основной структурной единицей был признан вид, а более высокие уровни составили последовательно род, отряд, класс. На Земле существует 500 тыс. видов растений и 1,5 млн видов животных, в том числе позвоночных – 70 тыс., птиц – 16 тыс., млекопитающих – 12 540 видов. Подробная систематизация различных форм жизни создала предпосылки для изучения живого вещества как целого, что впервые и осуществил выдающийся русский ученый Вернадский в своем учении о биосфере. Существует концепция, которая объясняет эволюцию видов эволюцией природных систем. Если отдельным видам требуется для эволюции очень много времени, то эволюция экосистем требует его несоизмеримо меньше. В этом случае естественный отбор идет среди природных систем, которые меняются в целом, детерминируя изменения всех входящих в систему видов. Такая концепция возникла, конечно, после теории эволюции Дарвина, так как для нее необходимо было привыкнуть рассматривать экосистемы как целое. Эволюцию экосистем называют экогенезом, понимаемым как совокупность процессов и закономерностей необратимого развития биогеоценозов и биосферы в целом. Одной из таких закономерностей можно назвать увеличение роли живого вещества и продуктов его жизнедеятельности в геологических, геохимических и физико-географических процессах и усиление преобразующего воздействия жизни на атмосферу, гидросферу и литосферу (пример с созданием кислородной атмосферы весьма показателен). К другим закономерностям относят прогрессирующее накопление аккумулированной солнечной энергии в поверхностных оболочках Земли, увеличение общей биомассы и продуктивности биосферы и ее информационной емкости, возрастание дифференцированности физико-географической структуры биосферы, расширение сферы действия биотического круговорота и усложнение его структуры, а также трансформирующее воздействие человеческой деятельности. Последнее оказывается особенно опасным, если мы примем концепцию эволюции, в соответствии с которой высшие уровни организации детерминируют эволюцию низших. Тогда окажется, что интенсивное воздействие человека на биосферу может дать толчок для эволюционных изменений на всех нижележащих уровнях: экосистем, сообществ, популяций, видов.