Исходные и теоретические концепции экологии

Концепция 1: Большую роль в формировании экологии как науки сыграли биологическая наука и эволюционная теория Чарльза Дарвина (положение о наследственности, изменчивости, естественном и искусственном отборе, о борьбе за существование как движущей силы эволюции).

Эволюция имеет три направления:

1. Ароморфоз (арогенез) – «поднимаю форму» - общие изменения на более высоком уровне организации живых организмов. Примеры: появление млекопитающих, выход водных животных на сушу, возникновение и расцвет классов птиц, возникновение крыла как органа полета, цефализация нервной системы (появление головного мозга и отделение нервной системы), выход растений на сушу, возникновение голосеменных и покрытосеменных растений, половая дифференцировка, симметрия тела (появление билотеральной организации), увеличение емкости легких, два круга кровообращение, более интенсивный обмен веществ.

2. Идиоадаптация (аллогенез) – «свое приспособление» - частное изменение на более высоком уровне организации живых организмов. Пример: различные классы амфибий, различные особенности строение конечностей.

3. Общая дегенерация (катогенез)- «вырождение». Пример: вместо листьев – колючки.

Концепция 2: Эволюция закрепила два вида отбора: к-отбор (выживание происходит за счет изменения формы и вида организма) и r-отбор (выживание за счет большого количества потомства).

На формирование экологии оказала влияние кибернетика и теория системного подхода. Биологические объекты осуществляют обратную связь не только по отклонению или изменения управляющего воздействия, но и по упреждающей реакции на отклонение. Различают два вида устойчивости:

1. Упругая (воздействие – возвращение в исходное состояние)

2. Резистивная (повышается сопротивляемость организма)

Свойство Эмерджентность – появление новых, не сводящихся к сумме старых, качеств. К нему относится эффект группы и массовый эффект.

Эффект группы – выживаемость организмов повышается преобразование устойчивой группы.

Массовый эффект – определенная численность и плотность распределения организма.

Концепция диссипативных структур Ильи Пригожина (№3): все живые организмы находятся в неравновесном состоянии и это равновесие они поддерживают системным гомеостазом. Они способы к самоорганизации и усложнению макроскопических структур.

Взаимоотношения организма и среды (аутэкология)

Условие среды или условие существования – факторы, без которых невозможно существования организма. Или же экологические факторы – факторы, на которые организм отвечает приспособительными реакциями:

1. Биотические – микро, фито и зоогенные воздействия на живые организмы. Пример: чихание.

2. Абиотические факторы: химические (химический состав воздуха, почв, солей воды), климатические (температура, давление, свет, влажность), орографические факторы (рельеф местности, наклон, высота над уровнем моря), эдафогенные (почвы – влагоемкость, проницаемость для кислорода, состав) + стабильность условий жизни (первичные изменения – суточные, сезонные изменения температура, света; вторичные – активность живых организмов в ответ на первичные изменения).

3. Антропогенные – изменения, вызванные деятельностью человека.

Воздействие любого фактора может быть косвенным и прямым.

Диапазон между максимальным и минимальным пределом интенсивности фактора называется диапазоном толерантности или выживаемости организма. Если организм моет выжить в широком диапазоне интенсивности экологического фактора, его называют эврибионтном. Аналогично стенобионтн.

Либих 1840 Закон минимума: существование и выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Лимитрирующие факторы:

1. Свет

2. Температура (-200…+100)

3. Кислород (водная среда)

4. Азот и фосфор

5. Микроэлементы: магний, кобальт, марганец, бор, хлор, цинк, ванадий и молибден.

6. Кислотность среды

25.10.2011

Особую роль играют биотические лимитирующие факторы. Если рассмотреть две различные популяции живых организмов, то между ними может возникнуть 9 форм взаимоотношений:

1. Нейтрализм;

2. Конкуренция с взаимоподавлением популяции;

3. Конкуренция из-за ресурсов;

4. Аменсализм (неблагоприятный для одно популяции и безразличный для другой);

5. Коменсализм (благоприятный для одной популяции и безразличный для другой);

6. Мутуализам (благоприятный для двух популяций);

7. Паратизм (симбиозм);

8. Хищничество;

9. Прокооперация (образование союзов).

Различают два вида экологических нищ (набор лимитирующих факторов организма) - условия, определяющие его выживаемость):

1. Фундаментальная нища – это n-мерное пространство, заселенное определенным видом (то, что возможно, планируется).

2. Реализованная нища – это n-мерное пространство, но с биотическими ограничениями.

Адаптация – это выработка наследственных форм приспособления. Бывает:

1. Морфологическое (за счет изменения формы и строения организма);

2. Поведенческие реакции (поведение при изменении условий жизни)

3. Физиологические (изменение функций организма)