Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ.doc
Скачиваний:
19
Добавлен:
21.11.2018
Размер:
664.58 Кб
Скачать

9. Экологическая характеристика вида, популяции.

а) Необходимо описать среду обитания: почвенную – самая населенная, наземно-воздушную, водную, другие организмы.

б) Демографические характеристики:

  • общая численность, количество особей на единице площади или в единице объема, масса особей на единице площади или в единице объема, частота встречаемости особей за определенное время,

  • плотность, т.е. количество особей на единице площади,

  • половой состав: количество самцов и самок,

  • возрастной состав,

  • темпы рождаемости и смертности:

  1. Репродуктивный потенциал – количество особей, которые могут появиться при полном отсутствии неблагоприятных факторов – это теоретическая рождаемость,

  2. Экологическая рождаемость – количество особей (молоди), выживших в данных условиях – это реальная рождаемость,

  3. Емкость среды – количество особей, которых данная среда может обеспечить всем необходимым.

в) Использование живыми организмами жизненных ресурсов:

  • их наличие,

  • виды питания.

г) Типы взаимоотношений:

  • нейтрализм (00) – организмы не взаимодействуют: кит и ласточка,

  • аменсализм (0 –) – один организм угнетает другой, но сам не испытывает влияния: ель, под ней травянистое растение,

  • коменсализм (0 +) – один организм оказывает положительное влияние на другой, но сам не испытывает влияния:

Нахлебничество

Сотрапезничество

Квартирантство

Организмы доедают за другими: лев и гиены, акула и рыбка прилипала.

Разными частями последовательно питаются разные организмы: опавшие листья – черви, остатками бактерии, остатками корни растений.

Организмы поселяются на других, не причиняя им вреда:

  • эпифиты,

  • рачки и простейшие внутри губок и кораллов,

  • рыбка горчак откладывает икру в раковины моллюсков.

  • симбиотические отношения (++), взаимовыгодные:

    Протокооперация – отношения необязательные:

    • пчелы опыляют растения луга,

    • рак и актиния.

    Мутуализм – отношения обязательные:

    • шмель опыляет львиный зев,

    • бражник опыляет душистый табак,

    • кедровка и кедровая сосна,

    • птицы на спине носорога сообщают об опасности.

    Собственно симбиоз:

    • микориза,

    • лишайник,

    • кишечная палочка и человек.

  • хищничество (+ –): одни организмы нападают на другие и съедают: волк и заяц, каннибализм, кошка и мышь,

  • паразитизм (+ –): одни организмы вызывают медленное разрушения других, не вызывая гибели,

  • конкуренция (– –): организмы делят одинаковые жизненные ресурсы (территорию, пищу, воду, свет).

д) Организмы в природе не живут изолированно, они образуют группировки. Основной причиной, заставляющей организмы объединяться в группировки, является потребность в энергии.

Единственным первичным источником энергии на Земле является солнце. Улавливают солнечную энергию только растения. Они используют ее на процессы жизнедеятельности, а 1 % накапливают в органических веществах, образованных в процессе фотосинтеза. Растения съедают растительноядные животные. Они получают органические вещества, а в них накопленную энергию. Часть энергии тратят на процессы жизнедеятельности, а 10 % накапливают в органических веществах своего тела. Все звенья после гибели разрушают микроорганизмы и грибы на СО2, Н2О и минеральные соли, которые улавливаются растениями. Поэтому в любую группировку входят следующие компоненты (трофические уровни):

Организмы, входящие в группировки, являются:

  • растения – продуценты, т.к. создают первичный продукт питания,

  • растительноядные и хищные животные – консументы I, II, III, IV и т.д. порядков, они передают органические вещества от звена к звену,

  • микроорганизмы и грибы – редуценты, разлагают органические вещества.

10. Организмы, живущие вместе, поедают друг друга и образуют цепи питания.

Виды цепей питания:

а) пастбищные (цепи выедания) всегда начинаются с растений. Часто разветвленные: заяц

растения лиса волк микроорганизмы

насекомые птицы

волк

мышь сова

растения волк микроорганизмы

заяц

б) детритные (цепи разложения). Проходят через отмершую биомассу:

листовой опад – черви – птицы – лиса – микроорганизмы;

труп животного – жуки навозники, могильщики – птицы – микроорганизмы.

в) паразитические – проходят через организм хозяина:

корова – черви – микроорганизмы;

человек – глисты – микроорганизмы.

11) Количество энергии, передаваемое от звена к звену в цепи питания, постепенно уменьшается, т.к. каждое предыдущее звено часть энергии тратит на процессы жизнедеятельности, и каждому последующему звену остается энергии все меньше. Это отражает экологическая пирамида энергии:

Количество особей в цепях питания от звена к звену постепенно уменьшается, т.к. уменьшается количество энергии, и чтобы обеспечить их энергией, их количество должно быть меньше. Это отражает экологическая пирамида чисел:

Вывод: цепи питания в природе не могут быть длинными, т.к. изменяется количество энергии и последние трофические уровни могут не получать необходимое количество энергии.

12. Развитие экосистем:

а) Экосистемы, долго существующие в природе в неизменном виде, т.е. не испытывающие влияние окружающей среды, называются климаксным сообществом (практически не существуют).

б) процесс изменения, т.е. развития экосистем называется сукцессией:

  • первичная сукцессия - развитие экосистемы на первичном, девственном субстрате: на новых пластах земли, на застывшей лаве, на новом острове,

  • вторичная сукцессия – это восстановление экосистем после воздействия на них естественных факторов или человека: зарастание поля, огорода, восстановление экосистемы после пожара, наводнения, землетрясения, бури, выпаса скота, вырубки леса.

13. Изменения в биогеоценнозах.

Биогеоценнозы – устойчивые экосистемы, но в них происходят изменения:

  • колебание численности (назвать причины),

  • смена биогеоценозов:

  1. озеро – наносится пыль, отмирают растения и животные, дно постепенно поднимается и заиливается – по берегам рогоз, камыш, тростник, стрелолист, на поверхности ряска, кувшинки, кубышки – озеро превращается в болото,

  2. еловый лес – пожар – на пустыре взойдут семена светолюбивых растений березы, сосны, ясеня и др., они создадут тень – в тени появятся всходы елей, которые вытеснят светолюбивый лес.

Признаки устойчивости экосистем:

-многообразие видов;

-разветвленные цепи питания;

-замкнутый круговорот веществ.

14. Искусственные биогеоценозы – агроценозы. Они искусственно создаются человеком: сады, огороды, парки, поля, пруды и др. В них человек:

  • исключает действие естественного отбора,

  • обрабатывает землю: удобряет, рыхлит, поливает, осушает,

  • борется с вредителями, болезнями, сорняками,

  • населяет необходимые ему организмы.

Но агроценозы не устойчивые, т.к. происходит вторичная сукцессия. Они стремятся к исходному состоянию.

15. Растения в лесу для лучшего использования жизненных ресурсы располагаются ярусами:

I ярус – светолюбивые деревья: ясень, граб, акация, дуб, липа.

II ярус – низкорослые деревья: дикая груша, дикая яблоня, клен.

III ярус – кустарники: боярышник, кизил, бузина, лещина, крушина, калина.

IV ярус – кустарнички: малина, ежевика.

V ярус – травы.

VI ярус – лесная подстилка: листовой опад, грибы, лишайники, мхи.

Корни тоже располагаются ярусами. (I ярус – самые длинные.

ТЕОРИЯ БИОСФЕРЫ И БИОМАССЫ В.И. ВЕРНАДСКОГО.

1. Понятие биосферы.

Биосфера – это геологические оболочки земли, заселенные живыми организмами. Она включает все биогеоценозы Земли, образует глобальную экологическую систему. Термин биосфера ввел Зюсс (впервые использовал Ламарк). Учение разработал В.И. Вернадский.

Характеристика геологических оболочек Земли.

  • Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, состоящая из нижнего базальтового слоя (каменного) и верхних осадочных пород (образовались в результате жизнедеятельности организмов). Слои располагаются неравномерно.

Верхняя часть литосферы – почва. Почва – это верхний плодородный слой земли, обладающий продуктивностью.

Состав почвы:

  1. 50 % кремнезема,

  2. 25 % глинозема,

  3. 10 % оксидов Mg, Fe, K, Ca, P и др.,

  4. 15 % органического вещества (перегной, гумус). Перегной – остатки органических веществ, образованных под действием бактерий гниения. Гумус – темно-коричневая вязкая масса, состоящая из фульфокислот и гуминовых кислот, образованная под действием бактерий гниения и почвенных бактерий из остатков органических веществ.

В почве обитают бактерии, грибы, водоросли, корни растений, простейшие, беспозвоночные, позвоночные. Это самая населенная среда обитания.

  • гидросфера – водная оболочка земли: моря, океаны, реки, озера, болота, грунтовые воды. Она занимает около 70 % биосферы.

Жизнь в воде зависит от:

  1. температуры,

  2. прозрачности воды,

  3. рН,

  4. наличие солей,

  5. концентрации О2 и СО2.

Организмы приспосабливаются к жизни в водоеме и заселяют:

  1. дно – бентосные (кораллы, актинии, морские звезды, осьминоги, донные рыбы),

  2. планктонные – мелкие организмы, пассивно переносимые течением воды (одноклеточные водоросли, простейшие),

  3. криль – мелкие рачки,

  4. нектонные – имеют органы передвижения (рыбы, млекопитающие),

  5. на поверхности воды живут клопы водомерки, жуки вертячки.

Средняя глубина около 3,5 км, максимальная около 11 км (Марианская впадина). Пресная вода составляет около 3 %, из них 75 % во льдах.

  • атмосфера – воздушная оболочка Земли, около 100 км. Нормальное давление в атмосфере 1 кПа (750 мм рт. ст.).

Атмосфера включает:

  1. тропосферу (15 – 20 км), это нижняя часть атмосферы. В ней 79 % N2, 21 % О2, 0,03 % СО2, кроме того, в ней пары воды (облака), сажа, пыль, дым, газы, пыльца растений.

  2. стратосферу (20 – 100 км) разреженное пространство, в ней на высоте 10 – 50 км озоновый экран (рассказать о нем и УФЛ),

  3. над атмосферой ионосфера, на границе ионосферы и стратосферы возникает северное сияние.

Вывод: В биосферу входят верхняя часть литосферы, вся гидросфера, нижняя часть атмосферы.

2. Границы биосферы.

Организмы распространяются на Земле в зависимости от условий жизни.

  • вниз жизнь доходит до глубины 3 км, на дне океана до глубины 1 – 2 км, ниже организмов нет, т.к. там высокие температуры, нет кислорода , высокое давление,

  • вверх жизнь доходит до высоты 25 км, выше организмов нет, т.к. там низкие температуры, нет кислорода , низкое давление, УФЛ.

Основная масса живых организмов скапливается на границах сфер:

гидросфера

литосфера атмосфера

3. Понятие биомассы.

Это масса всех живых организмов земного шара: 2,5 . 1012 т, это составляет 0,1 % от массы земной коры:

  • биомасса растений 97 – 98 %,

  • биомасса животных 2 – 3 %,

  • биомасса суши 99,87 %,

  • биомасса мирового океана 0,13 %.

Биомасса увеличивается от полюсов к экватору.

По увеличению продуктивности, т.е. по увеличению количества произведенного органического вещества, экосистемы располагаются:

  • тропический лес,

  • хвойные и лиственные леса,

  • обрабатываемые земли (агроценозы),

  • степи и луга,

  • пустыни и тундра,

  • полярные зоны,

Продуктивность бывает:

  1. первичная – органические вещества, образованные растениями в процессе фотосинтеза,

  2. вторичная – органические вещества, образованные животными.

4. Биомасса обладает огромной энергией. Она проявляется:

  • в интенсивности размножения: бактерии делятся через 20 – 22 мин., огромное количество икры у рыб, амфибий, семян у растений,

  • в распространении: на планете нет места не заселенного живыми организмами. Вернадский высказал мнение о "всюдности" жизни, о "растекании жизни по планете".

Но организмы не терпят скученности, они стремятся к дисперсии. Плотность расселения организмов зависит от их размеров: слон – 30 км2, заяц 10 км2, пчела 200 м2,

  • в росте и преодолении при этом любых препятствий: растения пробивают асфальт.

5. Биомасса на планете существует за счет ограниченного количества химических элементов. Эти элементы постоянно циркулируют в круговороте веществ.

Круговорот С:

уголь, нефть, графит, алмаз

природный газ, -------- минерализованное состояние

| |

СО2 в атмосфере, дыхание,

распад , горение, вулканическое извержение микроорганизмы, грибы

| |

растения ----- растительноядные животные ----- хищные животные

Круговорот N2:

  • в атмосфере 79% - азотофиксирующие бактерии,

  • распад органических

веществ, ---------- - сине-зеленые водоросли,

  • вулканическое извержение, - некоторые высшие растения,

  • гроза, - промышленные предприятия,

| |

| органические вещества,

| содержащие N2 попадают в почву

| |

| бактерии гниения

| (аммонофицирующие ) в NH4+

| |

| почвенные бактерии

| (нитрифицирующие) NH4+ ---- NO2-- ---- NO3--

NO3-- ----- N2 или NH3 ____________________________|

почвенные бактерии

денитрифицирующие

6. При круговороте веществ происходит биогенная миграция атомов – это перемещение атомов с помощью живых организмов

а) б.м.а. происходит при:

  • обмене веществ,

  • при движении,

  • при росте,

  • размножении,

  • гибели.

б) б.м.а. происходит с помощью:

  • микроорганизмов,

  • многоклеточных организмов,

  • в результате деятельности человека,

в) при б.м.а. происходит:

  • аккумуляция атомов, т.е. накопление атомов в живых организмах,

  • минерализация атомов, т.е. накапливание их в почве.

г) б.м.а. доказывает единый состав живых организмов и минералов.

7. Функции живого вещества в биосфере:

  • газовая: все живые организмы способны поглощать и выделять газы (дыхание, фотосинтез, хемосинтез),

  • концентрационная: все организмы способны накапливать органические вещества (гликоген в печени, жир в подкожной жировой клетчатке, крахмал в сердцевине, плодах, семенах, корнеплодах, корнеклубнях, корневищах, клубнях, луковицах).

  • окислительно-восстановительная: у большинства организмов происходит окисление питательных веществ кислородом ----- W ----- АТФ,

  • биохимическая – у организмов происходят биохимические реакции распада и синтеза органических веществ.

8. Жизнь на земле зависит от:

  • растений, они создают первичные органические вещества и накапливают в них энергию солнца,

  • микроорганизмов. Микроорганизмы завершают круговорот веществ, они выдерживают различные условия: температуру от –273о до +120о. У них большая скорость размножения: потомство одной бактерии за 5 суток заполнит мировой океан. В 1 г. почвы 6 . 104 бактерий. У них высокая степень мутаций. Но они живут только при определенной рН среды:

  1. при минимальном закислении – молочнокислые бактерии,

  2. при повышенном закислении – маслянокислые бактерии,

  3. в закисленной среде – бактерии гниения (аммонофицирующие) превращают органические вещества в NH4+,

  4. почвенные бактерии (нитрифиципующие ) превращают NH4+ ---- NO2-- ---- NO3--,

  5. почвенные бактерии (динитрифицирующие) превращают NO3-- ----N2.

9. При круговороте веществ происходит превращение энергии:

  • энергетический баланс Земли составляет солнечная энергия и радиация. Солнечная энергия: 1020 кДж в год. 42 % от нее отражается в космос, 58 % поглощается. Она расходуется на тепло, испарение воды, образование органических веществ.

  • Радиация 3 млрд. л.н. была в 18 раз больше солнечной, сейчас составляет около 3 % от нее.

10. Ноосфера "разумная" оболочка Земли, т.е. оболочка земли, в которой распространяется деятельность человека. Сейчас ноосфера совпадает с биосферой.

РАЗМНОЖЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ.

Существует два способа размножения организмов:

  • бесполое: происходит без участия половых клеток, участвует одна особь. При этом не происходит полная передача наследственной информации и не возникает генетического многообразия,

  • половое, происходит с участием половых клеток гамет. Они образуются в половых железах гонадах. Участвует 1 или 2 особи. Происходит передача наследственной информации одного или двух родителей и возникает генетическое многообразие организмов.

1. Бесполое размножение:

  • деление на 2 клетки у прокариот (дробление): бактерии, сине-зеленые водоросли,

  • деление на 2 клетки у эукариот (митоз): простейшие, одноклеточные растения, грибы,

  • шизогония – множественное деление клеток паразита внутри хозяйской клетки: споровики,

  • почкование – дрожжи, бактерии, кишечнополостные,

  • образование внутренних почек гемул – губки,

  • спорами – грибы, мхи, папоротники, хвощи, плауны,

  • зооспорами – водоросли, грибы,

  • фрагментация- дождевые черви,

  • клонирование: при этом из зиготы удаляют ядро и помещают в нее ядро соматической клетки. Получается генетически однородное потомство с донором ядра,

  • вегетативное размножение у растений:

  1. побеговыми черенками ( участками): тополь, ива,

  2. листовыми черенками: бегония, узумбарская фиалка,

  3. корневыми черенками: виноград, малина, шиповник,

  4. корневыми отпрысками- на корнях образуются придаточные почки, из них вырастают надземные побеги. Отделяют участок корня с надземным побегом: бодяк полевой, сирень, малина,

  5. отводками- отводят побег, прикрепляют к почве, образуется новое растение: виноград, смородина, крыжовник,

  6. усами (столонами): клубника, клевер,

  7. корневищами: пырей, ландыш, папоротник,

  8. клубнями (глазками или ростками): картофель,

  9. луковицами: лук, чеснок, тюльпан, гладиолус, нарцисс,

  10. придаточными почками (детками): бриофиллум,

  11. культурой ткани: клетки выращивают на питательных средах: женьшень,

  12. прививкой: то растение, к которому прививают называется привой. Привой берут в виде побегового черенка, совмещают с подвоем или вставляют в щель подвоя. Привой можно взять в виде глазка (почки) и вставить в Т-образный надрез на коре подвоя. Во всех случаях необходимо смазать садовым варом и забинтовать.