Вопрос 1. Дайте определение понятия «экологические факторы». Составьте их классификацию, приведите примеры.
Экологическими факторами называют любые внешние факторы, оказывающие прямое или опосредованное влияние на численность (обилие) и географическое распространение животных и растений.
Совокупность всех действующих на организм факторов подразделяют на три большие группы — абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы — это факторы неживой природы, прежде всего климатические (солнечный свет, температура, влажность воздуха) и местные (рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т. п.). Эти факторы могут влиять на организм прямо, или непосредственно, как свет и тепло, либо косвенно, как, например, рельеф, который обусловливает действие прямых факторов — освещенности, увлажнения, ветра и пр.
Биотические факторы — это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга: опыление насекомыми растений, поедание одних организмов другими, конкуренция между ними за те или иные виды ресурсов (пищу, пространство, свет и т. д.), паразитизм и многое другое.
Антропогенные факторы — это те формы деятельности человека, которые, воздействуя на окружающую среду, изменяют условия обитания живых организмов или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных. Одним из наиболее важных антропогенных факторов является загрязнение.
Вопрос 2. Какое влияние оказывает температура на различные виды организмов?
Любой вид организмов способен жить только в пределах определенного интервала температур, внутри которого температурные условия наиболее благоприятны для его существования, а его жизненные функции осуществляются наиболее активно. По мере приближения к границам температурного интервала скорость жизненных процессов замедляется, а за его пределами они и вовсе прекращаются — организм погибает.
Вопрос 3. Как животные и растения получают необходимую им воду?
Вода — составная часть каждого живого организма, она необходима для его нормального функционирования.
Растения извлекают нужную им воду из почвы при помощи корней. Лишайники могут улавливать водяной пар из воздуха. Все сухопутные животные для компенсации неизбежной потери воды за счет испарения или выделения нуждаются в ее периодическом поступлении. Многие из них пьют воду, другие, например амфибии, некоторые насекомые и клещи, всасывают ее через покровы тела в жидком или парообразном состоянии. Есть животные, получающие воду довольно сложным путем — в процессе окисления жиров. Это, например, верблюд и некоторые виды насекомых — рисовый и амбарный долгоносики, платяная моль, питающиеся жиром. У животных, как и у растений, имеется множество приспособлений для экономии воды.
Вопрос 4. Как организмы реагируют на разную освещенность?
Интенсивность света (освещенность) для многих организмов является сигналом к перестройке протекающих в организме процессов, что позволяет им наилучшим образом отвечать на происходящие изменения внешних условий. Особенно важен свет для зеленых растений.
У многих животных условия освещенности вызывают положительную или отрицательную реакцию на свет. Некоторые насекомые (ночные бабочки) слетаются на свет, другие (тараканы) избегают его. Наибольшее экологическое значение имеет смена дня и ночи. Многие животные ведут исключительно дневной образ жизни (большинство птиц), другие — исключительно ночной (многие мелкие грызуны, летучие мыши и др.). Мелкие рачки, парящие в толще воды, держатся ночью в поверхностных водах, а днем опускаются на глубину, избегая слишком яркого света.
Вопрос 5. Как действуют на организмы загрязняющие вещества? Материал с сайта //iEssay.ru
Деятельность человека все чаще сопровождается загрязнением окружающей среды побочными, часто ядовитыми продуктами. Диоксид серы, летящий из труб заводов и электростанций, соединения металлов (меди, цинка, свинца), сбрасываемые возле рудников или содержащиеся в выхлопных газах автомашин, остатки нефтепродуктов, оказывающиеся в водоемах после промывки танков нефтеналивных судов, — вот лишь некоторые из загрязняющих веществ, ограничивающих распространение организмов, особенно растений.
Многие загрязняющие вещества действуют как яды, приводя к вымиранию целые виды растений или животных. Другие могут передаваться по цепям питания, накапливаться в телах организмов, вызывать генные мутации, значение которых можно будет оценить лишь в будущем. Как правило, загрязнение природы приводит к снижению видового разнообразия и нарушению устойчивости биоценозов.
На этой странице материал по темам:iessay.ru
Экология – наука, изучающая закономерности взаимоотношений организмов и среды их обитания, законы развития и существования биогеоценозов, представляющих собой комплексы взаимодействующих живых и неживых компонентов в определенных участках биосферы.
Среда — это совокупность элементов, которые действуют на особь в месте ее обитания.
Экологическим фактор — элемент среды, (1) действующий на особь в месте её обитания или (2) способный оказывать прямое влияние на живой организм хотя бы на одной из стадий индивидуального развития.
Экологические факторы делятся на:
По характеру воздействия на организм:
* непрерывно (или закономерно) изменяющиеся, периодические – день-ночь, фотопериодизм, солнечная радиация.
* апериодические – погодные, биотические, антропогенные.
Иногда выделяют первичные (исходные, например, температура, изменение положения Земли относительно Солнца) и вторичные (производные первичных, например, малое содержание в холодных частях атмосферы водяных паров) периодические факторы.
Экологические факторы действуют:
Экологическая потенция (способность реагировать на окружающую среду в соответствии со своей генетической конституцией) определяется наследственной нормой реакции по отношению к каждому фактору среды.
Норма реакции у каждого вида характеризуется определённым положением и диапазоном (широтой) на шкале интенсивности другого фактора на шкале валентности.
Экологическая потенция охватывает диапазон от нижнего предела (min) до верхнего (max) с оптимумом посредине.
Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности. Отклонения от оптимума определяют зоны пессимума. В них организмы испытывают угнетение (зоны угнетения).
Минимально и максимально переносимые значения фактора (min и max) — это критические точки, за которыми организм гибнет. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организма данного вида. Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума).
Толерантность – способность переносить изменения дозы фактора, его отклонением от оптимума характеризуется степень экологической приспособленности или его экологическая изменчивость по отношению к среде обитания.
По широте экологической потенции (пределам толерантности) виды делят на:
Эврибионты – виды с широкой экологической пластичностью, имеют также широкий ареал.
Стенобионты – с ограниченной приспособленностью.
Способность вида осваивать разные среды обитания – экологическая валентность. Виды с большой экологической валентностью – эвритопные, с малой – стенотопные.
Лимитирующий фактор (фактор Либиха) – любое условие, приближающееся к пределу толерантности. Его отсутствие или наличие в концентрации выше или ниже нормы делают невозможным существование организмов вида в данных условиях.
2 способа освобождения от экологической валентности:
www.ronl.ru
Если филогенетическое наследие называют внутренней движущей силой эволюции, то среда – внешняя её движущая сила, т.к. условиями среды определялись человеческая эволюция и необходимые для неё предпосылки.
В качестве наиболее вероятных факторов гоминизации чаще всего рассматриваются следующие: саваннизация, повышение уровня радиации, геомагнитные инверсии, вулканизм, землетрясения, изменение характера питания и т.д.
Как показали палеоклиматические данные, в условный период существования рамапитеков (8-14 млн. лет назад) на Земле стало холоднее, на месте тропических лесов стали возникать саванны. Потребовалась физиологическая перестройка, и преимущество получили особи, которые могли дольше продержаться на ногах в выпрямленном положении. Саваннизация Африканского материка уменьшила обилие легкодоступных ресурсов, потребовала большей двигательной активности для добывания пищи, следовательно, переход к двуногой локомоции был экологически обоснован.
Тектоническое поднятие Африканского материка, наиболее проявившееся в Восточной и Южной Африке, активизировалось именно в то время, когда появился предчеловек. Важной особенностью тектоники платформы является развитие в восточной её части системы великих разломов. Именно здесь, по территории прародины человека проходит Восточно-Африканская зона разломов земной коры – рифт. У тех обезьян, которые жили в западной Африке за пределами зоны рифтообразования, никаких изменений не произошло.
Движение земной коры по разломам привело к мощнойвспышке вулканической активности и выбросу магмы с повышенным содержанием радиоактивных элементов. К тому же, область прародины человека отличается от других регионов Африки обилием урановых руд. Облучение приводит к разрывам ДНК и генным и хромосомным мутациям.
Изменения магнитного поля Земли, связанные с изменением наклона земной оси, тектоническими преобразованиями и изменением положения земной орбиты, также могли повлиять на гоминизацию. Это связано с тем, что все крупные органические молекулы (белки, нуклеотиды и т. п.) обладают полярностью и их взаимодействие может изменяться под влиянием магнитного поля. В период геомагнитных инверсий частота мутаций в зародышевых клетках гоминид могла удваиваться.
Изменение характера питания считается очень важным фактором гоминизации. Была решена проблема нехватки растительной пищи, вызванной сезонным уменьшением растительности и конкуренцией с травоядными животными. Это также расширило ареал обитания гоминид, так как животные меньше зависят от климата, чем растения. Охота способствовала разделению труда по половому признаку, увеличила значимость интеграции охотников, сформировала стереотип поведения, при котором мясная пища, добытая мужчинами, и растительная, собранная женщинами, делилась между всеми членами сообщества. Новые формы поведения способствовали развитию языка. Употребление богатых белками продуктов дало гоминидам дополнительный источник энергии и пластических веществ, необходимый для обеспечения развития крупного мозга. Использование в пищу мяса увеличивало количество свободного времени, которое можно было направить на исследовательскую и трудовую деятельность.
Адаптивный вид (тип) – норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды, проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания.
В комплексы признаков адаптивных типов из разных географических зон входят общие и специфические элементы.
Общие компоненты — (показатели костно-мускульной массы тела, количество иммунных белков сыворотки крови человека) повышают общую сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям среды.
Специфические элементы отличаются разнообразием и тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания (гипоксия, жаркий или холодный климат).
Их сочетание служит основанием к выделению адаптивных типов: арктического, тропического, зоны умеренного климата, высокогорного, пустынь и др.
Арктический адаптивный тип.Относительно сильно развит костно-мускульный компонент тела, грудная клетка имеет большие размеры, конечности преимущественно короткие. Такой тип телосложения имеет самое большое соотношение массы тела к площади поверхности тела, с которой происходит теплоотдача в окружающую среду путём испарения пота, конвекции и радиации. Среди аборигенов Арктики почти не встречаются лица с астеническим телосложением. Высокий уровень гемоглобина, относительно большое пространство, занимаемое костным мозгом, повышенное содержание минеральных веществ в костях, высокое содержание в крови белков, холестерина, повышенная способность окислять жиры. Имеют свои особенности и механизмы терморегуляции — при охлаждении резко падает температура кожи, уровень обмена веществ меняется незначительно.
Наибольшее влияние на формирование комплекса признаков арктического адаптивного типа оказали, по-видимому, холодный климат и преимущественно животная пища.
Тропический адаптивный тип. Удлиненная форма тела, сниженная мышечная масса, относительное уменьшение массы тела при увеличении длины конечностей, уменьшение окружности грудной клетки, более интенсивное потоотделение за счет повышенного количества потовых желез на 1 см² кожи, низкие показатели основного обмена и синтеза жиров, сниженная концентрация холестерина в крови. Сильная пигментация кожных покровов, обусловленная высокой интенсивностью солнечной радиации (особенно ультрафиолетового спектра) уменьшает канцерогенное и мутагенное воздействие солнечных лучей. Неблагоприятная эпидемиологическая обстановка (огромное количество промежуточных и окончательных хозяев биогельминтов и простейших, переносчиков трансмиссивных заболеваний) обусловила формирование напряжённого иммунитета, что проявляется в повышенном уровне иммуноглобулинов в крови, в большей активности белых клеток крови. Широкое распространение малярии в некоторых популяциях привело к закреплению специфической мутации гена, отвечающего за синтез гемоглобина S. Эритроциты с таким гемоглобином оказались устойчивее к внедрению малярийного плазмодия, что облегчает течение этого заболевания.
К преобладающим экологическим факторам, под влиянием которых формировался комплекс признаков тропического адаптивного типа, относят жаркий влажный климат и рацион с относительно низким содержанием животного белка.
Адаптивный тип умеренного пояса. В чистом виде в настоящее время можно наблюдать только у людей, проживающих в сельской местности или в небольших городах. Большая часть жителей умеренных широт в настоящее время сконцентрирована в городах, где на первом месте по значению находятся не климатические, а антропогенные факторы. Морфо-функциональные показатели, а также степень их вариабельности, у данного адаптивного типа являются «промежуточными» между тропическим и арктическим типами.
Развитие данного адаптивного типа обусловлено отсутствием экстремальных факторов, сезонностью климата, а также миграцией.
Горный адаптивный тип. Повышенный уровень основного обмена, относительное удлинение длинных трубчатых костей скелета, расширение грудной клетки, повышение кислородной емкости крови за счет увеличения количества эритроцитов, содержания гемоглобина и относительной легкости его перехода в оксигемоглобин, зачастую – гипертрофия сердечной мышцы.
Основным экологическим фактором формирования горного адаптивного явилась гипоксия.
Аридный адаптивный тип (выделяют не все авторы). Развивается у жителей пустынь. Больше распространены длиннотелые морфотипы (до 70 %), мускульный и жировой компоненты развиваются слабо, общие размеры тела больше, чем у человека тропического адаптивного типа. Уровень основного обмена невысок, количество холестерина в крови снижено.
Для пустыни главным вредным фактором является воздействие сухого воздуха, имеющего большую испаряющую способность. Кроме того, в тропических пустынях наблюдается круглогодичное сильное тепловое воздействие, а во внетропической зоне резкие сезонные перепады температуры – жара летом и холод зимой.
www.ronl.ru
