Взаимосвязи организма и среды обитания – 1. Взаимоотношения организма и среды. - Управленческое образование

Содержание

1. Взаимоотношения организма и среды.

Тема №2. Взаимодействие организма и среды. Популяции.

Развитие организма как целостной системы. Системы организмов и биота Земли.

Организм и окружающая среда

Следуя экологическому подходу, можно мысленно вычленить из мира живой природы, всего многообразия живых организмов только одну особь. Эта условно изолированная особь (например, заяц) будет находиться под воздействием толькофакторовокружающей среды, среди которых основными окажутся климатические. Именно они, прежде всего температура, влажность, освещенность и др., имеют определяющее значение в распространении тех или иных видов на Земле. Кроме того, для водных организмов особое значение приобретает вода как единственная среда обитания, а для наземных растений огромную роль играют физические и химические свойства почвы. Изучение действия различных природных факторов на отдельный (искусственно изолированный организм) есть первое и наиболее простое подразделение экологии –

аутэкология или факториальная экология.

Среда с позиции экологии. Организм является начальной, основной единицей обмена веществ. Именно с организма и начинается цепочка взаимоотношений живой материи, ее нельзя прервать ни на одном уровне. Очевидно, что существует глубокая связь между организмом и окружающей средой.

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

Существует значительное разнообразие понятия «среда» в зависимости от степени конкретизации. Так, внешняя среда рассматривается как совокупность сил и явлений природы, ее вещество и пространство, любая деятельность человека (организма), находящаяся вне рассматриваемого объекта или субъекта и необязательно непосредственно контактирующая с ним. Понятие

окружающая среда – то же, что и среда внешняя, но она находится в непосредственном контакте с объектом или субъектом. Термин, очевидно, требует определяющего дополнения: среда, окружающая кого? что? Поэтому более правильно говорить «окружающая человека среда» и т.д. Различают также природную среду (сочетание естественных и измененных деятельностью человека факторов живой и неживой природы, которые проявляют эффект воздействия на организм), среду абиотическую (все силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов) и среду биотическую (силы и явления природы, которые обязаны своим происхождением жизнедеятельности ныне живущих организмов).

Имеет место и конкретное пространственное понимание среды, как непосредственного окружения организма, – это его

среда обитания. К ней относят только те элементы, с которыми данный организм вступает в прямые или непрямые отношения, т.е. это все то, среди чего он живет.

В условиях Земли живые организмы освоили четыре основные среды обитания. Первой была водная среда, в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, далее они создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами организмы, тела которых использовались паразитами или симбионтами.

Влияние среды на организм. Организм, испытывая потребность в притоке вещества, энергии и информации, полностью зависит от среды. Уместно здесь привести закон, открытый российским ученым К.Ф. Рулье: результаты развития (изменений) любого объекта (организма) определяются соотношением его внутренних особенностей и особенностей той среды, в которой он находится. Этот закон, иногда называемый первым экологическим законом жизни, имеет общее значение, так как в равной мере относится к живой и неживой материи, а также социальной сфере.

Эволюционно возникшее приспособление организмов к условиям среды, выражающееся в изменении их внешних и внутренних особенностей, носит название адаптации.

Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, поскольку обеспечивает саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. При этом адаптации способны проявляться на самых разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экосистем.

Каждый организм реагирует на окружающую среду в соответствии со своей генетической конституцией. Правило соответствия условий среды генетической предопределенности организма гласит: до тех пор, пока среда, окружающая определенный вид организмов, соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям, этот вид может существовать. Резкое изменение условий среды обитания может привести к тому, что генетический аппарат вида не сможет приспособиться к новым условиям жизни. Сказанное в полной мере относится и к человеку.

Влияние живых организмов на среду. Организмы и сами способны существенно воздействовать на среду. Так, их жизнедеятельность значительно влияет на газовый состав атмосферы. Это связано, в частности, с тем, что в результате фотосинтеза зеленых растений в атмосферу поступает кислород. Диоксид углерода, напротив, извлекается из атмосферного воздуха растениями и вновь поступает туда в процессе разложения остатков погибших организмов.

На предел воздействия организмов на среду обитания указывает другой экологический закон жизни (Куражковский Ю.Н.): каждый вид организмов, потребляя из окружающей среды необходимые ему вещества и выделяя в нее продукты своей жизнедеятельности, изменяет ее таким образом, что среда обитания становится непригодной для его существования

Таким образом, организмы испытывают воздействие постоянно меняющихся условий среды, но и сами способны изменять эти условия.

studfiles.net

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ Среда обитания организма

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ

Среда обитания организма – это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям. Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи выделяют четвертую среду жизни – сами живые организмы, населенные паразитами и симбионтами. Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, которые называют экологическими факторами.

Экологические факторы – это определённые условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Абиотические факторы – совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение организмов. Физические – источником которых служит физическое состояние или явление. Химические – которые происходят от химического состава среды; Эдафические, почвенные – совокупность физических, химических и механических свойств почв и горных пород оказывающих воздействие на организмы, которые их населяют.

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффекты – термины обозначают объединение животных одного вида в группы по две или более особей и эффект, вызванный перенаселением среды. Это часто называют демографическими факторами, они отражают динамику численности популяции, в основе которой лежит внутривидовая конкуренция.

Межвидовые взаимоотношения – два живущих рядом вида могут находиться в разной степени взаимоотношений. Нейтрализм – оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга; Конкуренция – каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие; Мутуализм – виды не могу существовать друг без друга; Протокооперация (содружество) – оба вида образуют сообщество, но могу существовать раздельно, хотя сообщество приносит им пользу; Комменсализм – один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид – хозяин не имеет никакой выгоды; Аменсализм – один вид угнетает рост и размножение другого; Паразитизм – один вид тормозит рост и размножение другого и может вызывать гибель; Хищничество – хищный вид питается своей жертвой;

Антропогенные факторы – порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия уничтожения лесов). почв, Факторы изменяющиеся во времени могут быть периодическими и непереодическими.

Адаптация – приспособление организмов к окружающей среде. Этот процесс охватывает строение и функции организмов и их органов. Адаптация развивается под действием трёх факторов – изменчивости, наследственности и естественного отбора (или искусственного). Организмы адаптированы к постоянно действующим периодическим факторам, среди которых различают первичные вторичные. Первичные – которые существовали на Земле до возникновения жизни; Вторичные – являются следствием изменения первичных. и

Непериодические факторы обычно воздействуют катастрофически: могут вызывать болезни или даже смерть живого организма. Источником адаптации являются генетические изменения в организме – мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов, так и в результате искусственного влияния на организм.

Лимитирующие факторы – которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью. Условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим – закон В. Р. Вильямса Отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или, наоборот, избытком, любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом – закон Шелфорда Существует компенсация факторов – изменение факторов самими организмами.

present5.com

Биология для студентов — 03. Экологичесукие факторы среды. Взаимоотношения организмов и среды

На протяжении всей жизни (отногенеза) и эволюции (филогенеза) биосистемы находятся в постоянном взаимодействии со средой обитания, образуя систему «организм — среда».

Среда — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее выделяют продукты метаболизма. Среда каждого организма слагается из элементов неорганической и органической природы.

Выделяют:

абиотическую среду,
биотическую,
биогенную,
биологическую,
географическую,
геологическую,
антропогенную,
техногенную,
культурную и др.

Так, биологическая среда — совокупность живых организмов, в системе которых находится рассматриваемый организм; биотическая среда — силы и явления природы, обязанные своим происхождением жизнедеятельности ныне живущих организмов; биогенная среда — совокупность биологической и биотической сред.

На Земле живые организмы освоили четыре основные среды обитания:

водную, в которой возникла и распространилась жизнь,
наземно-воздушную,
почву,
сами живые организмы, каждый из которых представляет место обитания населяющих его паразитов или симбионтов.

Приспособление организмов к среде называется адаптацией. Адаптации возникают в процессе эволюции видов и проявляются на всех уровнях организации. Степень адаптации, или уровень приспособленности организмов к определенным условиям среды, контролируется естественным отбором.

В понятие «среда обитания» входит совокупность абиотических и биотических условий жизни организмов. Отдельные элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами, среди которых выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Абиотические факторы — это все свойства неживой природы (температура, свет, давление, влажность, радиоактивное излучение, ветер, течения, рельеф местности), которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. Выделяют следующие группы абиотических факторов:

климатические (свет, температура, влага, воздух, ветер),
эдафогенные (почва и рельеф),
химические (газовый состав, солевой состав воды).

Биотические факторы — это различные формы воздействия живых организмов друг на друга. Окружающий органический мир — обязательная составляющая часть среды каждого живого организма. Среди биотических факторов выделяют:

фитогенные (растительные),
зоогенные (животные) и др.

Антропогенные факторы — это различные формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно воздействуют на живые организмы. В настоящее время практически не осталось природных систем, не затронутых хозяйственной деятельностью человека. В связи с техническим прогрессом и ростом народонаселения воздействие антропогенного фактора на природу будет в дальнейшем катастрофически усиливаться. Среди видов антропогенного воздействия на биоту можно выделить:

загрязнение,
прямое истребление организмов,
урбанизацию,
рекреацию,
общую трансформацию среды обитания организмов.

Влияние факторов среды определяется прежде всего их воздействием на обмен веществ организмов. Поэтому все экологические факторы по их действию можно разделить на:

прямодействующие,
косвеннодействующие.

Так, химическое воздействие хлорфторуглеродов на озоновый слой приводит к его ослаблению (истощению), что, в свою очередь, ведет к губительному воздействию коротковолнового ультрафиолетового излучения на живые организмы. Другой пример — действие пестицидов на хищников через пищевые цепи.

Растения, с одной стороны, могут использоваться другими организмами (в том числе и человеком в пищу, с другой стороны, в процессе фотосинтеза выделяют кислород и влияют на процесс дыхания других организмов. Организмы могут косвенно влиять на другие организмы через продукты метаболизма, удобряя почву.

Каждый экологический фактор характеризуется определенными количественными показателями, например, силой и диапазоном действия.

Большинство экологических факторов, например, температура или влажность, изменчиво в пространстве и времени, при этом степень изменчивости какого-либо фактора зависит от особенностей среды обитания. Так, температура той или иной местности зависит от господствующих ветров, особенностей топографии, высоты над уровнем моря, близости водоемов, облачного покрова. С течением времени любые условия существования, или экологические факторы, изменяются, но в одних случаях они подвержены более сильным изменениям, в других — менее сильным. Выделяют три основных типа изменений среды обитания:

циклические (регулярно-периодические) — повторяющиеся периодически: при смене времен года, при приливах и отливах, при поочередном наступлении светлого и темного времени суток;
направленные, при которых направление изменения остается стабильным в течение продолжительного периода времени: прогрессирующая эрозия берегов, накопление донных осадков в эстуариях рек, похолодание или потепление климата и др.;
хаотические (нерегулярные) — без определенного направления и периодичности (аритмия): непредсказуемые изменения времени возникновения и траекторий циклонов и ураганов, пожары и др.

В природе наблюдается соответствие между организмами и изменяющейся средой, в том числе. Во взаимоотношениях организмов и среды, включая ответные реакции организмов на воздействие различных экологических факторов, можно выделить ряд общих закономерностей.

Закон Рулье (1845). Животные живут только потому, что находятся во взаимном действии или общении с внешним для них миром (первый генетический закон).

Закон Вернадского, или Закон единства «организм — среда». Жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов, т. е. отношения организма и его среды системны.

Принцип экологического соответствия. Форма существования организма всегда соответствует условиям его жизни. При этом вид может существовать до тех пор, пока окружающая его среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям.

Закон совместного (совокупного) действия факторов. Экологические факторы, составляющие среду обитания организмов, действуют на них совместно. Взаимосвязь экологических факторов и их взаимное усиление и ослабление определяют их воздействие на организм и успешность его жизни.

Закон оптимума. Живые организмы имеют определенный набор потребностей в отношении условий обитания. Для каждого вида существует так называемый экологический преферендум к различным экологическим факторам. Например, термопреферендум — предпочитаемая температура, биотопический преферендум — предпочитаемые биотопы.

vseobiology.ru

Лекция 2. Взаимодействие организма и среды План лекции Понятие о среде обитания и средах жизни Ос

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-13

Лекция 2. «Взаимодействие организма и среды»

План лекции:

Понятие о среде обитания и средах жизни
Основные представления об адаптациях организмов.
Факторы среды. Классификация факторов
Общие закономерности воздействия факторов на живые организмы

Понятие о среде обитания и средах жизни

Аутэкология изучает взаимоотношения организмов с окружающей средой. Организм является основной начальной единицей обмена веществ. Именно с организма начинается цепочка взаимоотношений живой материи, ее нельзя прервать ни на одном уровне. Существует глубокая связь между организмом и окружающей средой.

Термин среда широко употребляется в разных смыслах. В экологии среда это физическое окружение организма, то есть комплекс природных тел и явлений, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. Но не всякая среда пригодна для жизни. Например, космическая среда не пригодна для жизни. Поэтому человек может выйти из космического корабля в космос лишь под защитой особого костюма скафандра.

Основными средами жизни на Земле являются вода, воздух (наземно-воздушная), почва и организм (для паразитов и симбионтов). Вода представляет собой первичную среду, в которой возникла жизнь и где прошли первые этапы ее эволюции. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых представляет собой целый мир для населяющих его паразитов или симбионтов.

Организмы нуждаются для своей жизни в одной или нескольких средах. Например, рыбы обитают только в одной среде. Ряд насекомых, земноводные из позвоночных и др. проходят одну фазу развития в воде, другую в наземно-воздушной среде или почве.

Среды жизни подразделяются на конкретные среды обитания. Среда обитания подразделения среды жизни, характеризующиеся географической и экологической определенностью.

Среда обитания это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, постоянно приспосабливается к среде, регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Для водной среды жизни выделяются в качестве сред обитания: морская и пресная вода, стоячая и текучая вода и т.п. Вы наверно сразу себе представите различия в составе фаун, если вам сказать арктические моря и тропические моря? Для почвы конкретными средами обитания являются почвы определенных типов, для наземно-воздушной среды климатические широтные зоны и вертикальные пояса, для организма как среды различные группы животных и растений, холоднокровные и теплокровные организмы.

Среды обитания подразделяются на еще более узкие разделы местообитания (связаны с отдельными видами организмов) и биотопы (связаны с биоценозами).

Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому мы рассматриваем организм в единстве с условиями жизни. Условия жизни, или условия существования это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может.

В литературе можно встретить еще много значений термина «среда» в зависимости от степени конкретизации понятия. Например, внутренняя среда, внешняя среда, которые должны рассматриваться по отношению к объекту или субъекту. «Абиотическая среда» — включает в себя все силы и явления неживой природы, «среда биотическая» — живой.

В современной экологической литературе наряду с термином «среда обитания» используются также понятия «экологическая среда», «окружающая среда», «окружающая природа» и т.д. Четких различий между этими терминами нет, но следует учитывать, что под популярным в последнее время термином «окружающая среда» понимается, как правило, среда, в значительной мере измененная человеком. К ней по смыслу близки понятия «техногенная среда», «антропогенная среда», «промышленная среда». Природная среда это среда, не измененная человеком или измененная в малой степени.

Основные представления об адаптациях организмов.

Приспособления организмов к среде носят названия адаптаций. Этот термин широко употребляется во всевозможных толкованиях. Поэтому дадим его развернутое определение.

Адаптация (позднелатинское adaptatio приспособление, прилаживание), это совокупность морфофизиологических, поведенческих, популяционных и др. особенностей данного биологического вида, обеспечивающая возможность специфического образа жизни в определенных условиях внешней среды.

Адаптацией называют также сам процесс выработки приспособлений организмов к условиям их существования.

Способность к адаптациям одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов. Наблюдаемая целесообразная приспособленность организмов к определенным условиям относительна, так как связана с конкретными условиями среды. Изменение среды вынуждает организм к новым приспособлениям, если же этого не происходит, то вид вымирает. Например синички и молочные бутылки в Англии, воробьи и торговки семечками.

Организмы и сами способны существенно влиять на среду. Так, их деятельность сильно влияет на газовый состав атмосферы, почву, природные воды и т.д.

Основные адаптации организмов к факторам внешней среды наследственно обусловлены. Они формировались на историко-эволюционном пути биоты и изменялись вместе с изменчивостью экологических факторов. Организмы адаптированы к постоянно действующим периодическим факторам.

В нормальных условиях в местообитании должны действовать только периодические факторы, непериодические отсутствовать.

Непериодические факторы обычно воздействуют катастрофически: могут вызвать болезни или даже смерть живого организма. Человек использовал это в своих интересах, искусственно вводя непериодические факторы. Например, введением химической отравы уничтожает вредные для него организмы: паразитов, вредителей сельхозкультур, болезнетворных бактерий, вирусов и т. п. Но оказалось, что длительное воздействие этого фактора также может вызвать к нему адаптацию: насекомые адаптировались к ДДТ, бактерии и вирусы к антибиотикам, и т. д.

Факторы среды. Классификация факторов

Экологические факторы это определенные условия и элементы среды, которые оказывают прямое, специфическое воздействие на организм. Экологическим фактором является любой элемент среды, способный оказать влияние на живые организмы, хотя бы на одной из фаз их индивидуального развития.

Наиболее целесообразно делить факторы на три большие группы: абиотические, биотические и антропогенные, в той последовательности в какой началось их действие на Земле. Абиотические условия существовали еще до появления жизни, действовали в процессе ее развития и продолжают действовать до настоящего времени; биотические факторы связаны с появлением организмов; антропогенные с появлением человека. Иногда антропические (антропогенные) факторы включают в группу биотических.

Абиотические факторы — это прямые воздействия на организм элементов неживой среды, т. е. различные физико-химические явления любого происхождения, как необходимые для жизни, так и вредные.

В экологии применяются различные классификации абиотических факторов. Некоторые исследователи говорят о климатических, гидрологических, гидрографических и эдафических факторах. По существу же это не отдельные факторы, а их совокупность, действующая в воздушной, водной и почвенных средах.

Абиотические факторы подразделяются на три группы: средообразующие, физические и химические. В процессе эволюции жизни косвенные абиотические воздействия стали оказывать сами организмы, а затем и человек, причем во всевозрастающей степени, но по своей природе, воздействию и ответной реакции организмов они являются абиотическими (например, действие света солнечного, затененного в лесу, искусственного и т. д.). Изменение освещения организмами и человеком нельзя относить к биотическим или антропогенным факторам. Это абиотический фактор. Деревья и человек лишь изменяют его интенсивность, они косвенно влияют на него.

Средообразующие факторы. К этой группе относятся воздух и вода, спецификой которых является то, что в одних случаях они выступают в роли обычных физических факторов (воздух, находящийся в воде или почве, является там условием жизни так же, как наличие влаги в воздухе и почве), а в других сами являются своеобразными средами жизни. Это отличает их от всех других факторов.

Почва и организм как среда жизни сюда не относятся, так как они не являются по своей природе абиотическими.

Воздух как фактор характеризуется, прежде всего, тем, что представляет собой смесь газов, в которую входят такие необходимые для жизни, как кислород и углекислый газ.

Диапазон воздушного фактора в природе от полного или почти полного отсутствия в некоторых почвах и внутренних органах животных до нормального для атмосферы. Недостаток воздуха, в разной степени имеющий место в воде и почве, оказывает существенное влияние на жизнь в этих средах (явления «замора» и т.п.). Следовательно, отдельные среды жизни довольно существенно различаются по этому фактору.

Вода жизненно важный фактор. «Без воды нет жизни» говорят физиологи. Диапазон изменчивости количества воды фактора в природе от полного ее отсутствия в абсолютно сухом воздухе и сухой почве (где невозможна жизнь) до полного насыщения ею среды (водоемы). Жизнь в воздухе и почве возможна при наличии определенной влажности; возможность жизни в воде зависит от других факторов температуры, солености, реакции среды, наличия кислорода.

Физические факторы. К ним относятся температура, ионизирующая радиация, свет, плотность и подвижность среды, субстрат, давление, магнитное поле, гравитация, невесомость.

Химические факторы. Таковыми являются находящиеся в среде газы и соли, а также зависящая от них реакция среды (рН) щелочная, нейтральная или кислая.

О всех факторах мы подробно будем говорить в следующих лекциях.

Действие абиотических факторов состоит в том, что они прямо или косвенно воздействуют на организм через те или иные стороны обмена веществ. Факторы воздействия нарушают обмен. Защитная реакция организма на неблагоприятные абиотические воздействия состоит в стимуляции (усиление обмена) или торможении. Некоторые из факторов играют сигнальную роль. Не влияя непосредственно на обмен, они закономерно сочетаются с другими воздействиями. Поэтому восприятие сигнальных факторов может заранее подготовить организм к изменению состояния среды. Например: сезонная динамика фотопериода и приспособления животных. Абиотические факторы действуют только односторонне. Организм может к ним приспособиться, но не в состоянии оказывать на них обратное влияние.

Биотические факторы — это воздействия на организм живой среды, иными словами все влияния, которые испытывает организм со стороны окружающих его других организмов бактерий, растений и животных. Следует подчеркнуть, что биотическими факторами являются не измененные организмами абиотические условия среды (например, свет, сила ветра или влажность в лесу), а именно взаимоотношения между ними, прямые воздействия одних организмов на другие. Внутривидовые гомотипические отношения, межвидовые гетеротипические.

Например внутривидовая конкуренция. Она ярко проявляется в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе от других особей своего вида. И хотя крайние проявления внутривидовой конкуренции крайне жестоки она направлена на процветание вида. Например: стерх откладывает два яйца, но первый выклюнувший журавленок убивает второго более слабого и обеспечивает себя пищей в суровых условиях тундры; черная и серая крысы; собака динго и тасманийский волк.

Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:

нейтрализм оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга. В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения. В связи с этим понятие нейтрализма часто распространяют на случаи, когда взаимодействие между видами слабое или несущественно (например, белка и лось; сельдь и камбала).
конкуренция каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие (например, саранча, грызуны и травоядные вступают между собой в конкурентные отношения из-за пищи; сосны за свет; разные виды хищников за жертву).
мутуализм виды не могут существовать друг без друга

а) например, тело лишайника представлено симбиозом грибов и водорослей; микориза симбиоз корневых волосков и гифов грибницы

б) например, отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов для переваривания целлюлозы. Жгутиконосцы вырабатывают такие ферменты и переводят клетчатку в сахара. Без простейших — симбионтов — термиты погибают от голода. Сами же жгутиконосцы помимо благоприятного микроклимата получают в кишечнике пищу и условия для размножения

в) например, бобовые растения и азотфиксирующие бактерии, образующие на корнях растений клубеньки

протокооперация (содружество) оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу (например, поселение одиночного кораллового полипа актинии на раковине рака отшельника)
комменсализм один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость) (например, в ЖКТ человека находится большое кол-во бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину; песцы в тундре следуют за белым медведем и доедают остатки его пищи)
аменсализм один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения (например, обитающие в норах сусликов и кротов «квартиранты» (клещи, блохи и др.) могут служить источником распространения среди грызунов инфекционных заболеваний)
паразитизм паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель
хищничество хищный вид питается своей жертвой (например, волк заяц). Некоторые хищники употребляют в пищу и особей своего вида, чаще всего молоди это явление получило название каннибализма (наблюдается у хищных рыб щука, судак, окунь; у пауков)

Межвидовые отношения лежат в основе существования биотических сообществ (биоценозов).

Антропогенные факторы — это влияние на живое человека и его производственной деятельности. Проблема взаимоотношений природы и общества значительно шире рассматриваемого вопроса об антропогенных факторах. Человек, общество оказывают на природу многосторонние и глубочайшие воздействия. Человек живет за счет ресурсов природы, потребляя их в естественном виде (воздух, воду, частично пищу) или перерабатывая в процессе своей трудовой деятельности. Человек в огромных количествах добывает и использует различные виды полезных ископаемых, строит плотины и каналы, создает водохранилища, пашет землю и т. д., производя работу геологического значения, меняющую облик Земли и условия жизни на ней.

Общие закономерности воздействия факторов на живые организмы

(закон оптимума).

Влияние факторов среды определяется прежде всего их воздействием на обмен веществ организмов. Оно может быть как положительным, так и отрицательным.

Каждый экологический фактор характеризуется определенными количественными показателями, например, силой и диапазоном (интенсивностью) действия.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом, а дающая наихудший эффект пессимумом, т. е. это те условия, при которых жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать.

Давайте рассмотрим это на рисунке. ???

Весь интервал значений фактора, от минимального до максимального, при которых еще возможно существование организма, называют диапазоном устойчивости (выносливости) или толерантности. Точки, ограничивающие его, т. е. максимальное и минимальное значения фактора, пригодные для жизни, это пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним организм испытывает все нарастающий стресс, т. е. речь идет о стрессовых зонах или зонах угнетения в рамках диапазона устойчивости. По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале не только усиливается стресс, но в конечном итоге по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель. Подобные эксперименты можно провести и для проверки влияния многих факторов. Результаты графически будут соответствовать кривой подобного же типа. Повторяемость наблюдаемых тенденций дает возможность сделать заключение, что здесь речь идет о фундаментальном биологическом принципе. Для каждого биологического вида существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или выносливости в отношении каждого фактора среды.

При значении фактора, близком к пределам выносливости или толерантности, организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В более узком интервале действия фактора возможно длительное существование и рост особей. Еще в более узком диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно долго. Обычно где-то в средней части диапазона устойчивости имеются условия, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными, в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т. е. оставляют наибольшее число потомков. На практике выявить такие условия сложно, и обычно определяют оптимум для отдельных показателей жизнедеятельности скорости роста, выживаемости и т. п.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием «экологическая пластичность» (экологическая валентность) вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность.

Виды, способные существовать при небольших отклонениях фактора, от оптимальной величины, называются узкоспециализированными, или стенобионтными (stenos узкий). а выдерживающие значительные изменения фактора широкоприспособленными или эврибионтными (eyros широкий). К узкоспециализированным видам относятся, например, организмы пресных вод, нормальная жизнь которых сохраняется при низком содержании солей в среде. Для большинства обитателей морей, наоборот, нормальная жизнедеятельность сохраняется при высокой концентрации солей в окружающей среде. Отсюда пресноводные и морские виды обладают невысокой экологической пластичностью по отношению к солености. В то же время, например, трехиглой колюшке свойственна высокая экологическая пластичность, так как она может жить как в пресных, так и в соленых водах.

Эврибионтность и стенобионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Виды, длительное время развивающиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобионтности, тогда как виды, существовавшие при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтными (рис.).

Температура

Рис. 2. Сравнение относительных пределов толерантности стенотермных и эвритермных организмов (по Ф. Руттнеру, 1953)

Отношение организмов к колебаниям того или иного определенного фактора выражается прибавлением приставки эври- или стено- к названию фактора.

Например, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы, к концентрации солей эври- стеногалинные, к свету эври- и стенофотные и др. По отношению ко всем факторам среды эврибионтные организмы встречаются редко. Чаще всего эври- или стенобионтность проявляется по отношению к одному фактору.

Эврибионтность, как правило, способствует широкому распространению видов. Многие простейшие, грибы (типичные эврибионты) являются космополитами и распространены повсеместно. Стенобионтность обычно ограничивает ареалы.

Совместное действие факторов.

Экологические факторы обычно действуют не поодиночке, а в комплексе. Действие одного какого-либо фактора зависит от уровня других. Сочетание с разными факторами оказывает заметное влияние на проявление оптимума в свойствах организма и на пределах их существования. Действие одного фактора не заменяется действием другого. К каждому фактору среды организм приспосабливается независимо. Однако при комплексном воздействии среды можно видеть часто «эффект замещения», который проявляется в сходстве результатов воздействия разных факторов. Так, свет не может быть заменен избытком тепла или обилием углекислого газа. Но, изменяя температуру, можно приостановить фотосинтез растений или активность животных, и тем самым создать эффект диапаузы, как при коротком дне, а удлинив активный период, создать эффект длинного дня. И в то же время это не замещение одного фактора другим, а проявление количественных показателей экологических факторов. Это явление широко используется в практике растениеводства и зоотехнии.

Некоторые факторы среды, не участвуя прямо в тех или иных физиологических процессах, существенно изменяют воздействие других факторов, имеющих к этим процессам прямое отношение. Так, ветер помимо механического действия существенно изменяет водный и энергетический обмен, способствуя охлаждению и усилению испарения. Для умеренных и холодных зон ветер является важным компонентом, определяющим суровость погоды, особенно в зимнее время. Такой характер воздействия называют косвенным или опосредованным. Изменяя форму и силу воздействия фундаментальных экологических факторов, модифицирующие факторы влияют на комплекс условий жизни растений и животных и оказывают подчас экологически очень важными.

В комплексном действии среды факторы по своему воздействию неравноценны для организмов. Их можно подразделить на ведущие (главные) и фоновые (сопутствующие, второстепенные).

Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни культурных злаков, в период прорастания ведущим фактором является температура, в период колошения и цветения почвенная влага, в период созревания количество питательных веществ и влажность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться. Так, в пробуждении активности у птиц (синицы, воробьи) в конце зимы ведущим фактором является свет и, в частности, длина дня, то летом его действие становится равнозначным температурному фактору.

Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием об ограничивающих факторах. Фактор, уровень которого (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется ограничивающим или лимитирующим. Ограничивающее действие фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны.

Понятие о лимитирующих факторах было введено в 1840 году химиком Юстасом Либихом. Изучая влияние на рост растений содержания различных химических элементов в почве, он сформулировал принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». Этот принцип известен под названием закона минимума Либиха. В качестве наглядной иллюстрации закона минимума Либиха часто изображают бочку, у которой образующие боковую поверхность доски имеют разную высоту.

Длина самой короткой доски определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой. Следовательно, длина этой доски лимитирующий фактор для количества воды, которую можно налить в бочку. Длина других досок уже не имеет значения.

Поясним закон минимума Либиха на конкретных примерах. В почве содержатся все элементы минерального питания, необходимые для данного вида растений, кроме одного из них, например, бора или цинка. Рост растений на такой почве будет сильно угнетен или вообще невозможен. Если мы теперь добавим в почву нужное количество бора (цинка), это приведет к увеличению урожая. Но если мы будем вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже добьемся того, что все они будут содержаться в оптимальных количествах, а бор (цинк) будет отсутствовать это не даст никакого эффекта. Точно так же, если кислотность (рН) почвы отклоняется от оптимума, например, для озимой ржи, то никакие агротехнические мероприятия, кроме снижающего кислотность известкования, не помогут существенно увеличить урожайность этой культуры на данном поле.

«Закон минимума Либиха» относится ко всем влияющим на организм абиотическим и биотическим факторам. Это может быть, например, конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника и паразита. Сформулированный закон применим как к растениям, так и животным.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток таких факторов, как, например, тепло, свет и вода. Организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом. Диапазоны между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, выносливости или толерантности. Представление о лимитирующем влиянии максимума наравне с минимумом ввел В. Шелфорд (1913г.), сформулировавший «закон толерантности»: любой живой организм имеет определенные, эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору.

samzan.ru

Взаимоотношения организма и среды ОБИТАНИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 10Следующая ⇒

Человек – высшая степень развития живых организмов на Земле. Согласно эволюционным меркам, появление человека произошло совсем недавно – 3,5-5 млн. лет назад, что по сравнению с 4 млрд. лет развития живого мира – ничтожно малый срок. Однако за это время его взаимоотношения с природой несколько раз качественно изменялись. Считается наиболее обоснованным подход, в соответствии с которым взаимодействия человека с природной средой должны рассматриваться через призму его хозяйственной деятельности.

Первобытный человек, вплоть до появления сельского хозяйства представлял собой обычного всеядного консумента естественных экосистем. Занимаясь собирательством и охотой, он создавал недолговременные небольшие поселения, перекочевывая с места на место в поисках участков с более богатой растительностью и другой пищей. В это время влияние человека на природу было невелико.

Аграрная культура.Нестабильность практиковавшегося на протяжении многих сотен тысячелетий охотничьего хозяйства вынуждала людей искать новые источники обеспечения своего существования. В результате, начиная с 12-го тысячелетия до н.э. стал систематически практиковаться возникший на базе предшествующего собирательства сбор урожая диких злаков, а примерно 10-11 тыс. лет назад возникло земледелие. Параллельно с развитием земледелия шло приручение домашних животных.

Переход к аграрной (сельскохозяйственной) культуре называют неолитической революцией, так как человек перешел от присваивающей экономики к экономике производящей.

Важными отличительными особенностями жизни человека стали оседлость и полуоседлость, что предполагало тесный контакт с территорией, которую он обрабатывал.

Экологические последствия деятельности неолитических земледельцев и скотоводов были весьма разнообразны. Практиковавшееся в то время подсечно-огневое земледелие позволяло не только освобождать новые территории для расширения земледелия, получать необходимые минеральные соли для подкормки культурных растений, но и. приводило к обширным пожарам, в результате которых выгорали большие территории леса, погибало много животных. Распашка земель приводила к разрушению естественных экологических ниш многих животных. Сельскохозяйственные животные также оказали огромное влияние на природные комплексы. Конкурируя с дикими копытными, они вытесняли их с естественных пастбищ. В то же время скопление большого количества крупного рогатого скота на ограниченных участках, расположенных в непосредственной близости к человеческим поселениям, приводило к сведению травяного покрова. Органическое истощение почв в результате выращивания сельскохозяйственных культур, вырубка лесов при заготовке древесины, перевыпас домашних животных — все это, в конечном счете, приводило к эрозии почв, надолго выводившей их из хозяйственного оборота.

Что касается потребления энергии людьми к концу неолита, то оно увеличилось в 100 тыс. раз по сравнению с концом палеолита.

Рубеж 4-3-го тысячелетий до н.э. ознаменован крупным событием в истории человечества — возникновением городов и организаций городской среды. В начале 7-го тысячелетия до н.э. был сооружен первый из известных городов — Иерихон. Начиная с середины 4-го тысячелетия до н.э. на Ближнем Востоке, в Междуречье и Египте города стали объединяться и образовывать государства, переросшие со временем в мощные рабовладельческие империи.

Городская среда существеннейшим образом изменяет окружающую природу. Концентрация активного населения создает масштабные возмущения в окружающей среде: окультуривание ландшафта, необратимо меняющее его структуру и видовой состав, выброс отходов производства или сливание их в воду, вырубка леса и кустарниковых растений на топливо, интенсификация земледелия, приводящая к истощению почвы, расширение зон выпаса скота, сопровождающееся сведением растительности на больших территориях и пр.

В эпоху античности (VIII в. до н. э. — V в. н. э.) в результате усиления давления на природу со стороны общества в ней произошли заметные изменения, многие из которых носили однозначно негативный характер: сведены леса ливанского кедра, началась интенсивная эрозия почв на склонах Балканских гор.

Последним этапом в развитии аграрной культуры, начавшимся в V-VI вв. н.э., стала эпоха феодализма. Хронологически она почти совпадает с эпохой средневековья. Это была эпоха застоя, разобщенности, непрекращавшихся войн, эпидемий, частых неурожаев. На этом фоне заметным был недостаток пищевых ресурсов, большая часть населения Земли хронически недоедала, велики были показатели смертности от голода.

Период с X в. до середины XIII в. отмечен мощным прогрессом человечества, его численность увеличилась почти вдвое. Однако уже в конце XIII в. рост численности населения прекратился.

Для эпохи феодализма характерно широкое использование в производстве силы ветра и течения воды. В городах и сельской местности стали находить все большее применение водяные и ветряные двигатели (их использовали, в частности, при производстве хлебной муки). Огромное значение в жизни общества в качестве тягловой силы приобрела лошадь.

К середине средних веков потребление энергии человечеством по сравнению с эпохой античности увеличилось в 7 раз, а в позднее средневековье этот показатель вырос еще в 3 раза.

В эпоху средневековья более интенсивно стали развиваться города. Средневековые города отличались крайне неблагоприятной для жизни и здоровья людей обстановкой. Несовершенство системы вывода отходов производства и нечистот (иногда ее полное отсутствие), недостаток чистой питьевой воды, высокая плотность заселения (особенно в бедных кварталах) — все это способствовало развитию массовых эпидемий холеры, брюшного тифа, чумы и пр.

С течением времени человечеству все чаще приходилось сталкиваться с негативными последствиями своего влияния на природу. Прошло, однако, много веков, прежде чем люди сочли необходимым начать регулировать свои взаимоотношения с ней. В эпоху средневековья стали появляться первые законодательные акты, направленные на охрану окружающей среды.

Значительный прогресс в развитии представлений об окружающей человека действительности произошел в эпоху античности (VI в. до н.э. — V в. н.э.). Человечество, расселяясь, расширяло свои познания об окружающем мире. Люди создали мощную цивилизацию и уверовали в свое могущество. Главными персонажами античной мифологии стали боги, чрезвычайно похожие на людей. В это время зарождались науки, поскольку дальнейшее развитие мореплавания и земледелия было невозможно без научной основы.

В эпоху Возрождения (XV-XVI вв.) на первый план выдвинулась человеческая личность. На смену теоцентризму пришли антропоцентризм и гуманизм, человек начал освобождаться от жестких оков религиозной догматики, культура стала приобретать светский характер. Началась эра Великих географических открытий, зародился протестантизм, сильно поколебавший доселе незыблемые устои католицизма.

С конца XVI в. в странах Западной Европы наблюдается быстрый подъем творческой мысли. Расширение географического кругозора человечества, последовавшее за великими географическими открытиями (Америки, Австралии, морских путей в Индию, Китай и др.), и накопление огромного багажа эмпирических знаний и фактов нуждались в теоретическом осмыслении

Индустриальное общество. Наступление индустриальной эпохи во взаимоотношениях человека и природы принято связывать с победой и окончательным утверждением во второй половине XVIII в. капиталистического способа производства. В это время возникает и начинает быстро развиваться крупная машинная индустрия. Основой новой формы организации общественного производства стала капиталистическая фабрика.

Характерной чертой техники этого периода явилось изобретение и распространение в основных отраслях промышленности (текстильной и машиностроительной) и сельского хозяйства рабочих машин, что сказалось на повышении уровня жизни и увеличении численности населения, составившей к 1800 г. 954 млн. человек, а уже к 1900 г. — 1633 млн.человек.

В XIX в. существенно возрос объем выработки ряда полезных ископаемых, прежде всего железной руды и угля. Во второй половине XIX в. начинает развиваться добыча нефти и газа, растет добыча цветных металлов.

Характерной чертой этого времени являются рост числа городов, их укрупнение, а также повышение концентрации в них населения. Все это деструктивно воздействует на естественные ландшафты и, в конечном счете, ведет к их разрушению. Им на смену приходят «антропогенные» ландшафты, в большей степени пригодные для проживания современного человека.

Применение машин и механизмов определил прогресс и в сельском хозяйстве. Рост производительности труда, достигнутый за счет использования сельскохозяйственных машин, вел к удешевлению продукции, делая ее более доступной широким слоям населения.

Заслуживают внимания определенные изменения в состоянии здоровья человека индустриальной эпохи. Для этого периода характерно появление относительно нового явления — производственного травматизма, обусловленного неудовлетворительными условиями труда на промышленных предприятиях, а также недостаточным уровнем подготовленности работников к использованию в своей деятельности сложных технических устройств.

Значительную проблему для человечества на этом этапе стали представлять разнообразные вирусные инфекции (например, грипп) вызывавшие обширные эпидемии и пандемии и приводившие к гибели большого количества людей. Одним из ключевых факторов, обусловившим столь неблагоприятную для человечества ситуацию, была сверхвысокая концентрация населения в крупных промышленных центрах, способствовавшая быстрому распространению возбудителей заболевания.

Вторую половину XVIII в. и весь XIX в. принято называть веком естествознания. В это время небывалый расцвет переживают науки о Земле (геология и география), биология, химия, астрономия, физика и др. Э. Геккель вводит термин «экология», которым обозначает новую отрасль знания о взаимоотношениях организмов со средой их обитания. Идет накопление данных о влияниях, оказываемых природой на человека и человеком на природу.

Период в истории становления взаимоотношений человека и природы, начавшийся одновременно с наступлением XX столетия и продолжающийся на всем его протяжении, в общем характеризуется расширением экспансии человечества в природе, заселением всех доступных для проживания территорий, интенсивным развитием промышленного и сельскохозяйственного производства, открытием и началом эксплуатации новых способов высвобождения и преобразования энергии (в том числе энергии связей частиц атомного ядра), началом освоения околоземного космического пространства и Солнечной системы в целом, а также невиданным ранее ростом численности населения.

Постиндустриальное общество.Некоторые исследователи характеризуют современную нам эпоху как этап перехода к постиндустриальной (информационной) цивилизации, подразумевая под этим, что уже сегодня фактически осуществляется переход к главенству производства информации, знаний и гармонизации на этой основе взаимоотношений человека и природы.

Еще Ф. Бэкон обращал внимание на особую роль, которую призвано играть научное знание в развитии взаимоотношений общества и природы. Он считал, что знание законов природы позволит людям удовлетворить свои насущные потребности и интересы.

Эти представления были конкретизированы и развиты в получившей в XX в. широкое распространение и научное признание концепции ноосферы. В целом для приверженцев идеи ноосферного будущего человечества характерен оптимистический взгляд на перспективу развития взаимоотношений общества и природы.

Однако среди специалистов-экологов не многие готовы разделить сегодня подобный оптимизм. По их мнению, человечеству еще предстоит доказать, действительно ли оно способно выступить в роли устроителя нового мира, свободного от разрушительных кризисов, экологических катастроф, войн и насилия.

Сложилась парадоксальная ситуация: цивилизация достигла поразительных высот и в то же время оказалась на краю пропасти. Возникли ряд проблем, которые носят глобальный характер: бурный рост населения, обострение ресурсного кризиса, возрастание агрессивности среды, сведение лесов, опустынивание, снижение плодородия почвы и др.

Обеспокоенные существующим положением многие видные экологи, социологи, экономисты, политики и др. начиная со второй половины 70-х годов XX столетия объединили свои усилия с целью выработки нового подхода к построению взаимоотношений между человеком и средой его обитания. Результатом проделанной работы стала формулировка концепции устойчивого развития.

Согласно определению Международной комиссии по окружающей среде и развитию под устойчивым должно пониматься такое развитие, при котором удовлетворение потребностей современного человечества не ставит под угрозу благополучие последующих поколений и их способность удовлетворять собственные насущные потребности. Это подразумевает, что некоторые параметры, такие, как ключевые физические константы (состав воздуха, воды, почвы, механические свойства земной поверхности, гравитация и др.), генофонд, участки основных экосистем в их первозданном виде, здоровье населения, должны с течением времени сохранять постоянное значение.

Важнейшей задачей в этой связи становится охрана окружающей среды, цель которой в конечном счете сводится к тому, чтобы, с одной стороны, обеспечить сохранность таких качеств окружающей среды, которые не должны быть подвергнуты изменениям, а с другой — обеспечить непрерывный урожай полезных растений, животных и других необходимых человеку ресурсов путем сбалансированных циклов изъятия и обновления.

Концепция устойчивого развития получила мощную поддержку не только со стороны специалистов в области социальной экологии и экологии человека, но и правительств и руководителей государств большинства стран мира, что нашло свое выражение в решениях Конференции ООН по окружающей среде и развитию состоявшейся в 1992 г. в Рио-де-Жанейро. На ней была заявлена необходимость перехода всего мирового сообщества на рельсы устойчивого развития. Конференция приняла решение об образовании организации Международный Зеленый Крест, главными задачами которой были объявлены экологическое образование и воспитание как основа устойчивого развития и изменения системы ценностей, а также ликвидация последствий «холодной войны» для окружающей среды.

В 1996 г. в соответствии с рекомендациями Конференции ООН по окружающей среде и развитию 1992 г. была разработана и утверждена концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию. Концепция должна стать основой для выработки стратегии перехода России к устойчивому развитию в XXI в

Использование природы представляет собой экономическое отношение между людьми по поводу природных благ. Подобные отношения не являются предметом изучения экологического права. Реализация права на природопользование в различных его формах интересует экологию лишь в той степени, в какой это влияет на состояние природной среды и меры её охраны.

Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЗМОВ И СРЕДЫ. СРЕДА ОБИТАНИЯ И ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ СРЕДЫ.

Среда обитания — это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий. Водная среда была первой, в которой возникла и распространялась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых представляет собой целый мир для населяющих его паразитов или симбионтов.

Приспособления организмов к среде носят название адаптаций. Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов. Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на абиотические и биотические, антропогенные.

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и некоторые другие.

Правило оптимума. В соответствии с этим правилом для организма или определённой стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность организма. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование организма уже невозможно.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы. Чем шире амплитуда колебаний фактора, при которой организм может сохранять жизнеспособность, тем выше его устойчивость, т.е. толерантность к тому или иному фактору (от лат. толерация – терпение). Организмы с широкой амплитудой устойчивости относятся к группе эврибионтов (греч. эури – широкий, биос – жизнь). Организмы с узким диапазоном адаптации к факторам называются стенобионтами (греч. стенос – узкий). Важно подчеркнуть, что зоны оптимума по отношению к различным факторам различаются, и поэтому организмы полностью проявляют свои потенциальные возможности в том случае, если существуют в условиях всего спектра факторов с оптимальными значениями.

Диапазон между минимумом и максимумом принято называть диапазоном толерантности. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого. Организмы с широким диапазоном толерантности обычно наиболее широко распространены. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны, то может сузиться и диапазон толерантности к другим факторам. Пользоваться оптимальными физическими условиями среды во многих случаях организмам мешают биотические отношения (конкуренция, хищничество, паразитизм и т. д.). В период размножения многие факторы среды часто становятся лимитирующими.

Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений – компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

Правило лимитирующих факторов. Сущность этого правила заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек), отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов, их ареалы. От них зависит продуктивность организмов.

Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания и т.п.).

infopedia.su

Лекция 2. Взаимодействие организма и среды

Количество просмотров публикации Лекция 2. Взаимодействие организма и среды — 101

План лекции.

1. Понятие о среде обитания и экологических факторах

2. Основные представления об адаптациях организма

3. Лимитирующие факторы

4. Значение физических и химических факторов среды в жизни организма

5. Эдафические факторы и их роль.

6. Ресурсы живых существ как экологические факторы

1. Понятие о среде обитания и экологических факторах

Среда обитания организма — совокупность абиотических и биотических условий ᴇᴦο жизни. Известны три среды обитания˸ водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с подстилающими горными породами. Среда организмом воспринимается через экологические факторы — это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они могут быть природными и антропогенными. Природные факторы делят на абиотические и биотические.

Абиотические факторы — это совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение организмов. Их делят на физические, химические и эдафические. Физические факторы — это те, источник которых — физическое состояние или явление (механическое, температурное воздействие и др.), химические происходят от химического состава среды (соленость воды, содержание кислорода и др.), эдафические (почвенные) — это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающие воздействие как на организмы почвенной биоты, так и на корневую систему растений (влияние влажности, структуры почв, содержания гумуса и т. п. на рост и развитие растений).

Биотические факторы — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других (внутривидовые и межвидовые взаимодействия), а также на неживую среду обитания. Внутривидовые взаимодействия между особями складываются в результате конкурентной борьбы в условиях роста численности и плотности популяций за места своих гнездовий, за пищевые ресурсы. Межвидовые взаимодействия значительно более разнообразны˸ нейтрализм (оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга), конкуренция (оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воздействие), мутуализм (оба вида не могут существовать друг без друга), паразитизм (паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать ᴇᴦο гибель), хищничество (хищный вид питается своей жертвой) и другие взаимодействия. Межвидовые взаимоотношения лежат в основе существования биотических сообществ.

Биотические факторы способны влиять на абиотическую среду, создавая микроклимат или микросреду˸ например, в лесу летом прохладнее и влажнее, а зимой — теплее. Но микросреда может иметь и абиотическую природу˸ под снегом, в результате ᴇᴦο отепляющего действия, выживают мелкие животные (грызуны), сохраняются всходы озимых злаков.

referatwork.ru

Взаимосвязи организма и среды обитания – 1. Взаимоотношения организма и среды.