Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

по теме- Экология организмов аутэкология План- 1

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 24.11.2024

Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина

кафедра Экологии

Дисциплина «Экология и устойчивое развитие»

на 2013-2014 учебный год старший преподаватель к.т.н. Абсеитов Е.Т.

Лекция № 3-4 по теме: Экология организмов - аутэкология

План:

1. Уровни организации живых систем

2.  Организм и его условия обитания

3. Экологические факторы и их классификация

4.  Специфические особенности действия антропогенного фактора

5. Лимитирующие факторы. Закон мнимума Либиха. Закон толе-рантности Шелфорда.

6.  Диапазон толерантности.

7.   Стенобионтные и эврибионтные организмы

8. Экологическое значение основных абиотических факторов в жизнедеятельности организмов.

 Жизнь – наивысшая ступень организации материи. В настоящее время  выделяют такие уровни организации живой материи:

 •  молекулярный. Любая живая система проявляется на уровне функционирования биологических молекул — биополимеров:       нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а также других важных органических веществ. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.;

клеточный.  Клетка является структурной и функциональной единицей развития всех живых организмов, обитающих на земле. Свободноживущих неклеточных форм жизни не существует;

тканевой. Ткань представляет собой совокупность сходных по строению клеток, объединенных выполнением общей функции;

органный.  Органы — структурно-функциональные объединения нескольких типов тканей.

       Экосистема изучает еще четыре уровня:

организменный. Многоклеточный организм представляет собой целостную систему органов, специализированных для выполнения различных функций;

популяционно-видовой.   Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляются простейшие, элементарные эволюционные преобразования;

биогеоценотический. Биогеоценоз — совокупность организмов разных видов и различной сложности организации со всеми факторами среды их обитания;

биосферный. Биосфера система высшего порядка, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходят круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле.

   Свойства каждого отдельного уровня значительно сложнее и многообразнее предыдущего. Но объяснить это можно лишь частично на основе данных о свойствах каждого последующего биологического уровня исходя из свойств отдельных составляющих его более низких уровней. Такое явление называют эмерджентностью наличием у системного целого особых свойств, не присущих его подсистемам и блокам, а также сумме других элементов, не объединенных системообразующими связями.

 Живым организмам присущ обмен веществ или метаболизм при которых происходит множество химических реакций. Примером таких реакций  могут быть дыхание и  фотосинтез.

       Некоторые микроорганизмы, бактерии  способны  создавать органические  соединения за счет других компонентов, что называется          хемосинтезом.

     Обмен веществ в организме происходит только с участием катализаторов – ферментов. Каждая  биохимическая  реакция контролируется особым ферментом, который в свою очередь контролируется единичным  геном. Изменение гена называется мутацией.

       Ферментам помогают коферменты – крупные  молекулы, частью которых  являются витамины, необходимые  для обмена веществ  всех организмов.

       Для  ряда метаболических  процессов  необходимы  гормоны,            вырабатываемые  в различных органах. Гормоны осуществляют в любом организме общую химическую координацию метаболизма.                           Метаболические  процессы, происходящие в организме от зарождения до конца жизни, называется  онтогенезом.

      Процессы онтогенеза могут быть нарушены на любой  стадии действием загрязнения среды и привести к появлению уродов или даже привести к гибели индивидов.

Современный онтогенез сложился в течение длительной эволюции - филогенеза. Термин был введен Э. Геккелем в 1866г.  Наука филогенетика базируется на трех науках: морфологии, эмбриологии и палеонтологии.

Взаимосвязь между развитием живого и индивидуальным развитием организма в эволюционном плане Э. Геккель сформулировал в виде биогенетического закона: онтогенез всякого организма есть краткое и сжатое повторение филогенеза данного вида.

Со времен Аристотеля организмы делятся на растения и животных.

По современной систематике выделяют ряд таксонов, наиболее крупные из которых бактерии, простейшие, грибы, растения и животные; в пределах каждого царства    типы, классы и более мелкие таксоны  группы организмов, различающихся по структуре тела и органов и по способам осуществления жизненных функций.

Большинство современных ученых выделяют таксоны более высокого ранга. К ним относятся прокариоты  одноклеточные, доядерные (бактерии, включая архе - и цианобактерии ) и эукариоты    одноклеточные и многоклеточные организмы, имеющие в клетках истинное ядро (остальные организмы).

 Живой организм – целая биологическая система, состоящая из взаимозависимых и соподчиненных элементов, взаимоотношения которых и особенности строения определены их функционированием как целого.    Организм является начальной основной единицей обмена веществ. Именно с организма и начинается цепочка взаимоотношений живой материи, ее нельзя прервать ни на одном уровне.

         Среда – комплекс природных тел и явлений, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. Таким образом, среда – это материальные тела, явления и энергия, воздействующие на организм.

         Различают: внешнюю (контакт с организмом необязателен), окружающую (то же, что и внешняя, но она находится в контакте с организмом), природную, абиотическую и биотическую среды. Термин «окружающая среда» требует определяющего дополнения: среда, окружающая  кого?  что? Поэтому более правильно говорить  « окружающая  живой организм среда».

Земной биотой освоены четыре основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи выделяют дополнительно четвертую среду жизни – сами живые организмы.

Лекция № 4

Экологические факторы – это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Факторы среды имеют количественное выражение (рис. 2). По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум — такое количество

ээкологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости. Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью).

Абиотические факторы – это совокупность факторов неорганической среды, влияющие на жизнь и распространение животных и растений. Они делятся на такие группы:

климатические (свет, температура,  влажность, ветер, атмосферное давление, снег);

геологические (землетрясения, извержение вулканов, движение  ледников и др.)

орографические (рельеф, экспозиция местности);

физические (магнетизм, шум, теплопроводность,      радиоактивность и др.);

химические (газовый состав, солевой состав среды) и

эдафические, или почвенно-грунтовые.

Эдафические факторы или почвенные – это совокупность химических факторов и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, так и на корневую систему растений (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и др.).

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания (микроклимат в лесу, в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т.п.)          Существуют внутривидовые (гомотипические) и межвидовые (гетеротипиче-

ские) взаимоотношения. Гомотипические реакции это взаимодей- ствия между особями одного вида. Гетеротипические реакции это взаимо- действия между особями разного вида.

В зависимости от принадлежности к определенному царству биотические факторы делятся на четыре основные группы:

фитогенные     это влияние растений на организм;

зоогенные влияние животных;

микогенные влияние грибов:

микробогенные   влияние микроорганизмов.

Антропогенные факторы – факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия почв, уничтожение лесов и т.д.). Факторы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, называются техногенными. 

Большинство факторов качественно и количественно изменяются во времени. Например, климатические ( температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические – факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.).

Факторы, изменения которых во времени повторяются регулярно называются периодическими. К ним относятся и климатические и гидрографические факторы.

Факторы, возникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищника и т.п.) называются непериодическими.

Адаптация (лат. «приспособление») – приспособление организма к среде. Адаптация развивается под воздействием трех основных факторов – изменчивости, наследственности и естественного отбора. Источником адаптации являются генетические изменения в организме – мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов на историко-эволюционном этапе, так и в результате искусственного влияния на организм.

На историко-эволюционном пути развития на организмы действуют биотические и абиотические факторы в комплексе. Известны успешные и «безуспешные» адаптации.

Лимитирующие экологические факторы это такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью.

В середине XIX века немецкий агрохимик  Ю. Либих установил закон минимума: урожай зависит от фактора, находящегося в минимуме.

Закон независимости факторов В.Р. Вильямса: условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим. Например, нельзя действие влажности (Н2О) заменить действием СО2 или солнечного света.

Закон толерантности В. Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом. Эти 2 предела называются пределами толерантности. Организмы, для жизни которых требуются условия, ограниченные узким диапазоном толерантности по величине температуры, называются стенотермными («стено» - узкий), а способных жить в широком диапазоне температур – эвритермными («эври» - широкий).

Организмы по отношению к характеру воздействия другими лимитирующими факторами называют стенобионтами или эвробионтами.

Организмы и сами способны снизить лимитирующее действие факторов, создав, например, определенный микроклимат. Тут возникает своеобразная компенсация факторов, которая наиболее эффективна на уровне сообществ, реже – на видовом уровне.

Важным экологическим фактором является питание. Питанием называется процесс потребления энергии и вещества. Известны 2 способа питания: голофитный – без захвата пищи (посредством всасывания растворенных пищевых веществ через поверхностные структуры организма) и голозойный – посредством захвата пищи внутрь тела. Пищевые вещества, попавшие в организм, вовлекаются в процессы метаболизма. Метаболизм представляет собой совокупность взаимосвязанных и сбалансированных процессов, включающих разноообразные химические превращения веществ в организме. Реакции синтеза сложных веществ, осуществляющиеся с потреблением энергии, составляют основу анаболизма, или ассимиляции.

К основным зкологическим факторам относится температура, свет и вода.

а) температура. Пределами толерантности для любого вида являются максимальная и минимальная температуры. Все живые существа способны жить между 0 и 50°С. Отсюда вытекает общий закон биологической стойкости (по М.Ламотту): величина «оптимального интервала» характеризует величину стойкости организма, т.е. величину его толерантности к этому фактору, или «экологическую валентность».

Все животные делятся на:

1) пойкилотермные  (температура тела меняется с изменением               температуры окружающей среды) пресмыкающиеся, насекомые и др.

2) гомойотермные (температура тела постоянная) – это млекопитающие, птицы и человек.

У животных развита акклиматизация, также миграция в теплые края, зимовка – впадение зимой в спячку. Насекомые зимой останавливаются в своем развитии (диапауза).

б) свет – это первичный источник энергии. Существуют светолюбивые и тенелюбивые растения.

Фотопериодизм – это реакции организма на сезонные изменения длины дня, всегда одинаковые в данном месте, в данное время. Развитие природы, благодаря фотопериодизму подчиняется биоклиматическому закону Хопкинса: сроки наступления различных природных явлений (фенодат) зависят от широты, долготы местности и ее высоты над уровнем моря.

Периоически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений называются биологическими ритмами.

Биологические ритмы делят на экзогенные и эндогенные. Экзогенные (внешние) ритмы это реакция на периодические изменения среды. Эндогенные (внутренние) ритмы генерируются самим организмом. Ритмичными являются процессы синтеза ДНК,РНК и белков, работа ферментов, деление клеток, биение сердца, дыхание и т.д.

Эндогенные ритмы дают организму возможность ориентироваться во времени. Способность людей и животных чувствовать время суток называют «биологическими часами». Многие организмы обладают циркадными (околосуточными) ритмами и цирканными (окологодичными ритмами). Изучение биоритмов имеет большое значение при организации труда и отдыха человека, особенно в экстремальных условиях.

в) вода. Вода необходима для всех живых организмов для обмена веществ и нормального функционирования организма в целом.

Контрольные вопросы:

1.Что такое живой организм?

2. Что такое окружающая  человека среда?

3. Назовите уровни организации живой материи.

4. Объясните явление  эмерджентности.

5. Что понимают под обменом веществ в живых организмах?

6. Что такое ферменты, витамины и гормоны?

7.  Что такое онтогенез и филогенез?

8.  Как читается биогенетический закон Э. Геккеля?

9.  Что такое прокариоты  и эукариоты?

10. Назовите основные среды обитания биоты.

11. Назовите основные экологические факторы

12. Что такое зона оптимума и зона пессимума?

13. Дайте определение экологической валентности.

14. Что такое адаптация организма?

15. Назовите лимитирующие экологические факторы.

16. Как читаются законы Ю. Либиха, В.Р.Вильямса и Ю.Шелфорда,  

М.Ламотта и Хопкинса?

17. Что такое биологические ритмы? Назовите их виды.

Старший преподаватель к.т.н.

кафедры «Экологии»       Абсеитов Е.Т.

PAGE  1




1. Лекция 1- Основные понятия теории систем Термины теория систем и системный анализ несмотря на период более
2. тема основных понятий юриспруденции.html
3. визитная карточка человека
4. Еміграційні процеси в Україні Відділення- економічне Автор- Чирченко Ольга Андріївна Навчальний зак
5. .ДЕМОГРАФИЯ КАК НАУКА ~ ИСТОРИЯ И СООТНОШЕНИЕ С СОЦИОЛОГИЕЙ Демография ~ наука изуч
6. Вьетводао
7. Кант и Лаплас
8. Методические рекомендации для практических занятий Тема- Клиникоморфологическая характерист
9. Цели и задачи привлечение населения к регулярным занятиям спортом; выявление сильнейших спортсмен
10. родители супругам родителей отчиму мачехе усыновителям опекунам попечителям приёмн
11. ТЕМА 6 СОЦИАЛЬНОЕ ПАРТНЕРСТВО В СФЕРЕ ТРУДА Социальное партнерство и его основные принципы
12. Икона в переводе с греческого означает
13. Реклама и современный бизнес
14. Город Всеволожск муниципальной услуги по согласованию переустройства и или перепланировки жилых помещен
15. Конструирование механизма азимутального привода радиолокационной антенны.html
16. тысячелетии до н
17. задание или изменение его параметров.html
18. смотреть за Географическим департаментом
19. Задание 1 Проведите сравнительный анализ причин проведения основных методов и результатов реформ советск
20. Рений - Секрет старых отвалов