15. Вплив екологічних факторів на організм людини
Екологія людини – комплексна наука про взаємодію людини як біосоціальної істоти з навколишнім світом, а також про залежність здоров’я і якості життя людини від екологічних факторів.
Людина є представником біологічного виду «Людина розумна» (Homo sapiens). Він з’явився бл. 40 тис. р тому. За місцем у трофічних ланцюгах - консумент, гетеротроф (як тварина), поліфаг (всеїдний). Чисельність первісних людей контролювалась такими факторами як хижаки, паразити, конкуренція з людиноподібними видами та внутрівидова, наявність ресурсів харчування. Як біологічний вид людина може проживати лише в межах суходолу екваторіального поясу (в тропіках та субтропіках) до висоти 3-3,5 км над рівнем моря.
Сучасна людина розселилася у всіх широтах, проте поза межами первісного ареалу вона може вижити лише за допомогою спеціальних захисних механізмів і пристосувань (опалення в житлах, одяг тощо).
Бл. 10 тис. р тому людина опанувала сільське господарство і подолала один з найважливіших лімітуючих факторів – нестачу їжі. Це спричинило збільшення кількості населення, ніж це передбачено природними законами.
Відмінності природних умов життя людей в різних частинах Землі призвели до формування різних людських рас: європеоїдної, негроїдної, та монголоїдної (+австралоїдна). Кожна з них характеризується певною фізичною та хімічною конституцією тіла (складення, артеріальний тиск, активність ферментів тощо), стійкістю до хвороб, специфічними психологічними рисами.
Середовище життя кожної людини поділяється на декілька видів:
Власне природне середовище – людина відчуває енергетичний стан середовища (кліматичні умови, електромагнітні поля, атмосферні умови, водні потоки, біологічне оточення, стан ландшафту), знаходиться під впливом біологічних ритмів;
Агротехнічне середовище (с/г угіддя, будівлі, транспорт тощо) – є штучним, а тому вимагає постійних зусиль для власної підтримки;
Соціальне середовище – культурно-психічне, інформаційне оточення.
Основні біологічні потреби людини: їжа, вода, одяг, житло, відтворення, відпочинок, захист від хвороб і шкідливих речовин, місце в просторі, комфортне природне середовище, рух, інформація.
Екологічні фактори значно впливають на здоров’я людини:
Радіація та деякі інші впливи можуть спричинити виникнення спадкових хвороб;
Екопатології – хвороби, викликані факторами середовища («хвороби способу життя», перш за все внаслідок неправильного харчування; гіподинамія);
Фізичні, хімічні та психологічні стреси;
Біогеохімічні особливості регіону (дисбаланс мікроелементів у воді як результат вивітрювання гірських порід);
Захворювання, спричинені біогенними збудниками (паразитами, мікроорганізмами, вірусами).
16. Основні екологічні закони
Закон оптимуму (толерантності) Шелфорда: діапазон толерантності по кожному фактору обмежений його мінімальним і максимальним значеннями, в межах яких тільки і може існувати організм.
Закон мінімуму Лібіха: З усього комплексу екологічних факторів, що діють на живий організм, найбільший лімітуючий вплив має той фактор, показник якого найбільш віддалений від оптимуму конкретного виду.
Закон Гаузе: якщо два види з подібними вимогами до середовища (харчування, поведінки, місцями розмноження і т. п.) вступають у конкурентні відносини, то один з них повинен загинути або змінити свій спосіб життя і зайняти нову екологічну нішу.
Закони Коммонера: «все пов’язано з усім», «природа знає краще», «все має кудись діватися», «ніщо не дається задарма»
Закон біогенної міграції атомів(Перельман, Вернадський): міграція х/ел в природі здійснюється під впливом живої речовини.
Закон внутрішньої динамічної рівноваги: кожна екосистема перебуває у постійному динамічному сані, причому її характеристики коливаються в межах оптимальних значень.
Закон спадної віддачі при природокористуванні
Закон історичної незворотності: процес розвитку біосфери одно направлений і незворотний
Закон екологічного підсилення в трофічних ланцюгах: в тілах організмів, що є вищими ланками трофічних ланцюгів акумулюється більше мікроелементів, в т. ч. забруднюючих речовин
Закон Ліндемана: з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший переходить не більше10% енергії.
2-й закон термодинаміки: перетворення енергії з одного виду в інший супроводжується втратою тепла, яке розсіюється в середовищі.
Закон генетичної різноманітності: все живе генетично різне і має тенденцію до збільшення біологічної різноманітності.
Закон Аллена: виступаючі частини тіла теплокровних тварин в холодному кліматі коротші, ніж у теплому.
Закон Бергмана: зі зниженням температури розміри теплокровних тварин збільшуються.
Біогенний закон (Геккеля): онтогенез організму є коротким повторенням філогенезу даного виду.
Закон заповнення екологічних ніш: порожня екологічна ніша завжди природно заповнена
Закон максимального тиску життя: організми розмножуються з інтенсивністю, яка забезпечте максимально можливу їх чисельність.
Закон взаємодії факторів: екологічні фактори здатні частково компенсувати нестачу або надлишок інших, однак жоден фактор не може бути повністю замінним
Закон Ле Шательє-Брауна: при дії на систему сил, що виводять її зі стану рівноваги, рівновага зміщується у напрямку послаблення ефекту дії.
Закон Ешбі: різноманітність є запорукою стійкості екосистеми
Правило 1%: вилучення з екосистеми 1% енергії призводить до порушення балансу.
Закони Одума:
1 - Організми можуть мати широкий діапазон толерантності щодо одного екологічного чинника і низький стосовно іншого;
2 - Організми з широким діапазоном толерантності щодо всіх екологічних факторів найбільш поширені;
3 - Якщо умови по якомусь екологічному фактору неоптимальні, то діапазон толерантності може звузитися й щодо інших чинників;
4 - Багато факторів середовища можуть стати лімітуючими в критичні періоди життя організмів.
Інші закони: з-ни діалектики, з-н асиметрії, з-ни Ньютона, з-ни Кеплера, з-ни термодинаміки, періодичний з-н, з-н фотоперіодизму, принцип емерджентності
17. Визначення популяції. Основні характеристики популяції
Популяція – група живих організмів одного виду на певній території (територіальне поєднання організмів одного виду).
Популяція - сукупність особин одного виду, що мають спільний генофонд і населяють певний простір з відносно однорідними умовами існування. П. просторово ізольована певними природними факторами. П. - елементарна одиниця еволюційного процесу і форма існування виду. Популяції, що перебувають значний час в ізоляції, можуть розвиватися до окремих рас→підвидів→видів. Наявність всередині виду генетично різноманітних П. забезпечує його еволюційну стійкість.
Популяції вивчає такий розділ екології як демекологія.
На рівні популяцій відбуваються основні адаптації, природний відбір і еволюційні процеси. Різноманітність популяцій всередині виду збільшує його пристосувальні здібності, освоєння середовища і, як наслідок, можливості виживання.
Основні характеристики популяції:
Структура (статева, вікова, просторова, етологічна (поведінкова), іноді +родова)
Динаміка
Розміри (просторові та кількісні)
(Див. пит. №№18-20)
Статичні показники характеризують популяцію на даний момент. До них належать чисельність, щільність і показники структури.
Динамічні показники характеризують процеси, що протікають в популяції за деякий інтервал часу. Основними динамічними характеристиками популяцій є народжуваність, смертність і швидкість зростання популяцій.