Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
Легушс Е.Ф.. Лекції з екології / Уфа: УГАТУ, кафедра Безпеки виробництва та ПРОМЕКОЛОГІЯ. - 148 с., 2010 - перейти до змісту підручника

Еволюція біосфери

Екосистеми, як правило, еволюціонують у бік ускладнення структур організації. Етапи

I. Добіотіческая еволюція

1. Освіта планет і атмосфери.

2. Абиотический кругообіг речовин в атмосфері за рахунок її охолодження. З'являється гладка вода, круговорот води. Автокаталіз - відбір і зростання молекул.

3. Освіта органічних сполук у процентної конденсації і полімеризації С, Н, О, N. Енергія ультрафіолетових випромінювань Сонця, радіації, електричних розрядів.

4. Кругообіг органічних сполук. Ускладнення органічних сполук. Комплекси макромолекул. Молекулярні системи самовідтворення.

II. Біотична еволюція

5. ~ 3,5 млрд. років тому виникло життя. Структуризація білків і нуклеїнових кислот за участю біомембран => поява вірусоподібних тіл, первинних клітин, здатних до поділу. Виникає біотичний кругообіг.

6. 2,5 млрд. років тому - ціанобактерії. У результаті фотосинтезу став накопичуватися О2. З'явилися еунаріоти завдяки О2. Поява багатоклітинних організмів.

7. Збільшення біорізноманіття. Зайняті всі екологічні ніші. Сформувалася средообразующая функція екосфери і біологічний контроль гомеостазу.

8. ~ 2 млн. років тому поява людини - лідера еволюції. Людське суспільство. Формування техносфери і ноосфери. Антропогенний екологічна криза.

9. Розрізняють мікро-і Макроеволюція. Мікроеволюція - на рівні популяцій і рас. Відбір дрібних змін організму.

Макроеволюція - еволюційні процеси надвідового рівня. Спалах видоутворення. Виникнення точок біфуркацій. Нові форми організмів. Головний критерій еволюції: закріплення еволюційних змін видів відбувається тоді, коли вони сприяють кращому розмноженню цих видів.

Закон незворотності еволюції: еволюція необоротна. Організми, види не можуть повернутися до колишнього стану.

Закон неуспадковане набутих ознак: ніякі біологічні зміни в будові і функціях, придбаних протягом життя, їх нащадкам не передаються.

Правило переривчастого рівноваги: ??еволюція не монотонний процес, а складається з тривалих періодів мікроеволюційних процесів і стрибкоподібних макроеволюціонних змін.

Правило прискорення еволюції: із зростанням складності організації біосистем тривалість існування виду в середньому скорочується, а темпи еволюції зростають.

ЛЕКЦІЯ 3

Екологічні фактори

1. Екологічні фактори.

2. Поняття про лімітуючим факторі. Закон мінімуму Лібіха. Правило про лімітуючим вплив максимуму Шелфорда.

3. Комплексний вплив факторів

1. Екологічні фактори. Фактори середовища

Середовище проживання - це та частина природи, яка оточує живий організм і з якою він безпосередньо взаємодіє.

Середа мінлива, різноманітна. Організми пристосовуються до мінливого світу, регулюють свою життєдіяльність. Пристосування організмів до середовища називається адаптацією. Окремі властивості або частини середовища, які впливають на організми, називаються екологічними факторами. Екологічні фактори поділяються на абіотичні, біотичні, антропогенні.

Абіотичні чинники - температура, світло, тиск, вологість, сольовий склад води, радіоактивне випромінювання, рельєф місцевості - це властивості неживої природи, які прямо чи опосередковано впливають на живі організми.

Біотичні фактори - форми впливу живих істот один на одного.

Антропогенні чинники - всі форми діяльності людського суспільства, які призводять до зміни природи як середовища проживання інших видів або безпосередньо позначаються на їх життя.

2. Поняття про лімітуючим факторі

Існування будь-якого організму залежить від певних умов. Але це не означає, що чим більше тепла або їжі, тим краще для організму.

У 1840 р. німець хімік Юстус Лібіх встановив, що врожай культур обмежується (лімітується) тими елементами, яких мало. Витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі екологічних потреб. У достатку Н2О і СО2, а вміст Fe, Zn, Mo мало, потреба в них невелика, ріст рослин триває, поки не витратиться запас Zn. Zn - лімітуючий фактор.

Закон мінімуму Лібіха:

Ріст і розвиток організму залежать від тих факторів природного середовища, значення яких наближається до екологічного мінімуму.

Інше трактування закону Лібіха: витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб - життєві можливості лімітуються екологічними факторами, кількість і якість яких близько до необхідності організму min.

Обмеження закону мінімуму:

- закон Лібіха суворо застосовується лише в умовах стаціонарного стану системи;

- організм в певній мірі здатний замінити дефіцитне речовина або фактор іншим функціонально близьким речовиною або фактором.

Обмежувати розвиток живих організмів можуть не тільки ті екологічні фактори, яких мінімум, а й максимальні, тобто надлишок факторів (тепло, вода, світло).

Закон толерантності (максимуму) В.Е.Шелфорда (1913г.): присутність організму в даному местообитании залежить від комплексу екологічних факторів. Lim фактором може бути min і max екологічного впливу, діапазон між якими визначає величину витривалості (толерантності). Сенс: погано і недогодувати і перегодувати.

ЗОНА СТРЕСУ

ЗОНА оптимум

Чисельність організмів

ЗОНА

ЗАГИБЕЛІ

ЗОНА СТРЕСУ

ЗОНА ЗАГИБЕЛІ

Застосування закону max важливо при оцінці успішності культивування рослин, вирощування сільськогосподарських

тварин, оцінці можливості

акліматизації диких видів. Наприклад, надлишок води шкідливий, вода як забруднювач навколишнього середовища (посушливий рік, сирої рік).

Діапазон екологічного чинника між мінімумом і максимумом - межа толерантності.

Діапазон будь-якого екологічного чинника, найбільш сприятливий для життєдіяльності, називається екологічним оптимумом. Значення фактора, що лежать в песимум. Властивість організмів адаптуватися до існування в тому чи іншому діапазоні екологічного чинника називається екологічною пластичністю.

Організми, здатні існувати лише у вузьких межах умов зовнішнього середовища-стеноекі. Організми, які пристосовуються до більш мінливим умовам, евріекі.

Екологічна валентність - здатність заселяти різноманітні середовища.

Сума екологічних валентностей - екологічний спектр.

Екологічна валентність - здатність заселяти різноманітні середовища.

Сума екологічних валентностей - екологічний спектр.

Лімітуючий фактор

Рис.1

зоні гноблення, називаються екологічним

Організми з широким діапазоном толерантності до всіх факторів широко поширені в природі і часто бувають космополітами, наприклад, патогенні мікроорганізми.

Організми можуть мати широкий діапазон відносно одного фактора і вузький діапазон щодо іншого. Наприклад, люди більш витривалі до відсутності їжі, ніж до відсутності води.

Якщо умови по одному з екологічних факторів стають неоптимальними, то може змінитися і межа толерантності по інших факторів. Наприклад, при нестачі азоту потрібно більше води.

Спостережувані в природі реальні межі толерантності менше потенційних можливостей організму адаптуватися до даного фактору. Межі толерантності до фізичних умов середовища можуть звужуватися биотическими відносинами (конкуренція, відсутність запилювачів, хижаки).

Межі толерантності у розмножуються особин і потомства менше, ніж у дорослих особин, тобто самки в період розмноження і їх потомство менш витривалі, ніж дорослі організми. Так, географічний розподіл промислових птахів частіше визначається впливом клімату на яйце і пташенят, а не на дорослих птахів.

Екстремальні значення одного з факторів ведуть до зниження межі толерантності з інших факторів. Якщо в річку скидається нагріта вода, то риби та інші організми витрачають майже всю свою енергію на подолання стресу. Психологічний стрес може викликати багато соматичні захворювання і у людини і у тварин.

Організми здатні міняти толерантність до окремих факторів, якщо умови змінюються поступово (загартовування). Несподіване, без попереджувальних сигналів, навіть невелика зміна може виявитися критичним - настає граничний ефект.

Комплексний вплив факторів

Екологічний оптимум - це найбільш сприятливе поєднання всіх факторів в оптимальному вираженні.

Песимум ареалу (пессимальной стадії) - територія з найменш вдалим поєднанням факторів.

Спільне вплив факторів зміщує екологічний оптимум. Наприклад, за відсутності кадмію мінімальна смертність личинок крабів спостерігається в інтервалі температур від 20 до 28 ° С і солоності від 24 до 34% о. Якщо в оду додати кадмій, то екологічний оптимум зміщується: температура в інтервалі 13-26 ° С, солоності від 25 до 29% ". Змінюються і межі толерантності.

Вологість повітря і температура - взаємодія цих двох факторів формують два основних типи клімату: морський і континентальний. Водойми пом'якшують клімат суші, так як вода володіє високими питомою теплотою плавлення і теплоємністю. Морському клімату властиві менш різкі коливання температури і вологості, ніж континентального. У сухому повітрі вплив високих температур переноситься легко, а висока вологість знижує пристосувальні механізми (через обмеження випаровування).

Коефіцієнт суворості: 5 = (1 - 0,004 г) (1 + 0,272 V); Б - суворість погоди в балах; Т - температура повітря, V - швидкість вітру, м / с.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " Еволюція біосфери "
  1. БІОСФЕРА
    біосфера - оболонка планети, заселена живими організмами (рис. 66). Товщина біосфери трохи більше 20 км (організми живуть над поверхнею суші не вище 6 км над рівнем моря, опускаються не глибше 15 км в товщу суші і 11 км в глиб океану), але основна маса живої речовини сконцентрована в приповерхневому шарі товщиною всього кілька десятків метрів : це висота лісового пологу і глибина
  2. Теми рефератів.
    Еволюції людини. 4. Поведінкові реакції людини протягом його історії. 5. Нетрадиційні погляди на еволюцію homo sapiens і історію Росії. Роботи А.Т. Фоменко. 6. "Золотий мільярд". Історія виникнення, реалізація концепції на рубежі 20 -21 століть. 7. Функціонування біосфери. Забруднення біосфери. 8. Відходи промисловості та людської
  3. Тема Основи вчення про біосферу
    біосфері
  4. Антропогенний вплив на біосферу та його наслідки
    біосферу і його
  5. Лекція № 6 Біосфера. Біогеохімічні цикли. Ноосфера.
    Лекція № 6 Біосфера. Біогеохімічні цикли.
  6. Розділ Глобальні, регіональні та локальні проблеми біосфери
    біосфери
  7. ВИСНОВОК
    біосферою, сформованої живими організмами за 4,5 млрд. років існування їх на планеті. Товщина біосфери становить близько 20 км, але основна маса живої речовини сконцентрована в шарі 50-100 м. У біосфері розрізняють три частини - атмосферу, гідросферу і літосферу. Життя - це потужна геологічна сила, яка перетворила Землю - створила вапняки і наповнила атмосферу
  8. ОСНОВНІ ТЕНДЕНЦІЇ ЕВОЛЮЦІЇ БІОСФЕРИ. РОЛЬ ЛЮДИНИ В ЕВОЛЮЦІЇ БІОСФЕРИ. НООСФЕРА. ВЧЕННЯ В.І. ВЕРНАДСЬКОГО Про НООСФЕРУ.
    Еволюції біосфери. В.І. Вернадський виявив геологічну роль життя, живої речовини в планетарних процесах, у створенні і розвитку біосфери і всього розмаїття живих істот в ній. Серед цих істот він виділив людину як потужну геологічну силу. Ця сила здатна впливати здатна впливати на хід біогеохімічних та інших процесів в охопленій її впливом середовищі Землі
  9. Розділ Біосфера історія її становлення, розвитку та сучасний стан
    Розділ Біосфера історія її становлення, розвитку і сучасний
  10. 7.2. Еволюція видів і біосфери
    еволюції життя Вернадський розвивав з точки зору процесів біохімії, чому свідчення доповідь, прочитаний ним в 1928 р. [32, с. 116]. З метою оцінки цих процесів вводилися константи: 1) середньої ваги організму, 2) його середній елементарний хімічний склад, 3) середня геохимическая енергія, вимірювана величиною міграції хімічних елементів в середовищі його життя. При цьому підкреслюється, що
  11. 1.2. Програмна лекція 1.1 за модулем 1 "Вступ"
    еволюції поняття. Виявлення причин, що зумовили корінну зміну змісту екології. 1.7. Екологічні дослідження. Автор і рік першого екологічного дослідження. Методи екологічних досліджень. 1.8. Актуалізація визначення поняття геоекології. Автор і рік першого визначення. 1.9. Актуалізація визначення понять: аутекологія, демекологія, сінекологія. Рік їх