Живое вещество биосферы. Снимок экрана 2023—01—22 в 08.08.23. Лекция 2 Живое вещество биосферы. Факторы среды и общие закономерности их действия на организмы
 Скачать 2.06 Mb.
|
|
Лекция №2 Живое вещество биосферы. Факторы среды и общие закономерности их действия на организмы. Живое вещество биосферы ак си ом ы т ео ре ти че ск ой б и ол ог и и Все живые организмы оказываются единством фенотипа и программы для его построения (генотипа), передающейся по наследству из поколения в поколение (аксиома А. Вейсмана) Генетическая программа образуется матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предшествующего поколения (аксиома Н.К. Кольцова). В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате различных причин изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно такие изменения могут оказаться удачными в данной среде (1-я аксиома Ч. Дарвина). Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипа многократно усиливаются (аксиома Н. В. Тимофеева-Ресовского). Многократно усиленные изменения генетических программ подвергаются отбору условиями внешней среды (2-я аксиома Ч. Дарвина). Основные свойства живой природы - дискретность и целостность • Конвариантная редупликация (самовоспроизведение с изменениями) осуществляется на основе матричного принципа (сумма трех первых аксиом). Уровни организации живого вещества • самый низкий уровень, на котором биологическая система проявляется в виде функционирования биологически активных крупных молекул — белков, нуклеиновых кислот, углеводов. Молекулярный (генетический) • уровень, на котором биологически активные молекулы сочетаются в единую систему. Клеточный • уровень, на котором сочетание однородных клеток образует ткань. Тканевый • уровень, на котором несколько типов тканей функционально взаимодействуют и образуют определенный орган. Органный • уровень, на котором взаимодействие ряда органов сводится в единую систему индивидуального организма. Организменный Уровни организации живого вещества • совокупность определенных однородных организмов, связанных единством происхождения, образом жизни и местом обитания. Популяционно- видовой • уровень организации живой материи, объединяющий разные по видовому составу организмы. Биогеоценозный (экосистемный) • уровень, на котором сформировалась природная система наиболее высокого ранга, охватывающая все проявления жизни в пределах нашей планеты. Биосферный Классификация живого вещества по способу питания по способу питания автотрофы фотоавтотрофы хемоавтотрофы гетеротрофы Среда и условия существования организмов • Среда — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. • 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. Виды адаптации Морфологическая • Изменение формы или строения организма. Физиологическая • Связанная с химическими процессами в организме. Поведенческая • Связанная с определенным аспектом поведения животного Адаптация - это приспособления организмов к среде. Акклиматизация - простейшая и кратковременная форма адаптации организма к новым условиям, возникающим из-за изменения условий окружающей среды. Она всегда носит временный характер и проявляется лишь кратковременными физиологическими сдвигами. Экологические факторы Экологические факторы биотические (Влияние растений на других членов биоценоза, влияние животных на других членов и т.д.) +антропогенные (влияние человеческой деятельности) абиотические (Свет, температура, влага, ветер, воздух, давление, течения, долгота дня, механический состав почвы, ее проницаемость, влагоемкость и т.д.) Экологические факторы по времени эволюционный исторический по периодичности периодический непериодический по очередности первичный вторичный по происхождению Абиотический Биотический Природно-антропогенный Антропогенный (в том числе техногенный) по сфере возникновения Атмосферный Водный Геоморфологический Эдафический Физиологический, Генетический, Популяционный, Биоценотический, Экосистемный, Биосферный Закон оптимума (закон толерантности Шелфорда) Экологическая пластичность (экологическая валентность) вида • Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды. Эврибионты • Экологически выносливые виды Стенобионты • Экологически маловыносливые виды Каждый вид обладает специфическим экологическим спектром, т. е. суммой экологических валентностей по отношению к факторам среды. Совместное действие экологических факторов • различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. • Роль ведущего фактора в разное время года может меняться. ведущие (главные) факторы фоновые (сопутствующие, второстепенные) факторы Лимитирующие (ограничивающие) факторы • Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется ограничивающим, или лимитирующим. Ю. Либих в 1840 г. ввел понятие «лимитирующий фактор» «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». Бочка Либиха Анализ условий среды • путем наблюдения, анализа и эксперимента обнаружить «функционально важные» факторы; • определить, как эти факторы влияют на особей, популяции, сообщества, тогда удается довольно точно предсказать результат нарушений среды или планируемых ее изменений. Важнейшие абиотические факторы и адаптации к ним организмов Излучение: свет Баланс солнечной радиации на земной поверхности в дневное время Факторы космического воздействия на Землю Важнейшие процессы, протекающие с участием света Каждое местообитание характеризуется определенным световым режимом, соотношением интенсивности (силы), количества и качества света. Интенсивность (сила) света • количество энергии, приходящееся на 1 см 2 горизонтальной поверхности в минуту. альбедо • количество отражаемого света Растения световые (светолюбы, гелиофиты) теневые (тенелюбы, сциофиты) теневыносливые (сциогелиофиты) фототропизм - ростовые движения у растений, которые проявляются в том, что из-за неравномерного роста стебля или корня происходит их искривление Животные Фототаксис положительный (перемещение в сторону наибольшей освещенности) отрицательный (перемещение в сторону наименьшей освещенности) |