Лекция №4 Биосфера как целостная система. Основные законы и принципы экологии

1. Экосистема

Наша планета Земля неповторима в плане разнообразия условий внешней среды. Это океанские просторы и горные цепи, сеть крупных рек и мелких речушек, жаркие пустыни и вечные льды полюсов. Земля- это чудо вселенной, уникальная сфера, жемчужина в космическом пространстве. Главная особенность планеты - это существование на ней жизни в самых разных ее проявлениях. Изумляет богатое разнообразие живых существ : микроскопические организмы, насекомые, растения, рыбы, птицы, млекопитающие и, наконец, сам человек.

Эти существа способны самовоспроизводиться, менять свою форму в результате комбинации и рекомбинации генов и передавать эти изменения потомкам. Делящаяся клетка остается неизменной в новых поколениях. Жизнь постоянно и беспрерывно воспроизводит себя и проявляется в возникновении новых видов и особей, каждая из которых уникальна. Все они являются живыми организмами, взаимодействующими с окружающей их неживой природой.

Согласно Одуму, все живые организмы и их окружение неразделимо связаны друг с другом. Они постоянно взаимодействуют и совместно функционируют таким образом, что потоки энергии создают четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями, представляющими собой экологическую систему.

Термин экосистема впервые предложен в 1935г. английским экологом Тенсли, однако само представление об экосистеме сформировалось гораздо раньше.

Обратимся к смыслу самого понятия системы. Систему можно представить как совокупность элементов, определенным образом связанных и взаимодействующих между собой. Т.е. любой предмет, реальный или мыслимый, части которого взаимодействуют между собой. Можно представить как систему. Части системы называются ее элементами.

Структуру системы определяет способ взаимодействия элементов, что связано возникновением новой системы, ее новых свойств и новых характеристик. Отличительной чертой каждой системы является наличие входа в систему и выхода из нее. Изменения входной величины влечет за собой изменения выходной величины. Зависимость выходной величины определяется законом поведения системы. В идеальном случае этот закон может быть математическим уравнением, имеющим аналитическое решение.

Любая экосистема является открытой системой, т.е. она должна получать и отдавать энергию. Процессы, протекающие в экосистемах, являются общими для всех организмов, от бактерий до млекопитающих. Все особи сообщества, будучи связанными с окружающей средой функциональной связью, извлекают из нее материальные вещества и обогащают среду продуктами жизнедеятельности.

Любая биологическая система характеризуется специфичностью функций, упорядоченными взаимоотношениями составляющих систему частей (подсистем) и основывающимися на этих взаимоотношениях регуляторными механизмами, определяющими целостность и устойчивость системы на фоне изменяющихся внешних условий. В состав биосферы, как экологической системы, входят биологические системы разного уровня: биогеоценоз: популяция: организм. Следовательно, изучая биосферу как целостную систему, следует рассмотреть ее подсистемы.