Биология. колок 2.5.3. Модульная единица 5 Экология. Биосфера Теоретический опрос
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
6. Пути решения экологических проблем. Рациональное природопользование, сохранение генофонда. Природопользование — непосредственное и косвенное воздействие человека на окружающую среду в результате всей его деятельности. Рациональное природопользование — планомерное, научно обоснованное преобразование окружающей среды по мере совершенствования материального производства на основе комплексного использования невозобновляемых ресурсов в цикле производство — потребление — вторичные ресурсы при условии сохранения и воспроизводства возобновляемых природных ресурсов.  7. Экологический мониторинг и его значение. Виды экологического мониторинга. Экологический мониторинг – это совокупность организационных структур, методов, способов и приемов наблюдения за состоянием окружающей среды, происходящими с ней изменениями, их последствиями, а также за потенциально опасными для окружающей среды, здоровья людей и контролируемой территории видами деятельности, производственными и иными объектами. В природной среде проводится экологический мониторинг, который позволяет наблюдать динамику изменений всех процессов в экосистемах. Все данные собираются специальными службами с различных объектов, проводятся наблюдения, по которым в дальнейшем заключается анализ. Виды экологического мониторинга Экомониторинг по степени исследований и масштабности разделяется на: • биоэкологический, на котором анализируются санитарно-гигиенические нормы; • геосистемный, в ходе которого изучаются данные хозяйственных и природных угодий; • биосферный, для которого составляется общая картина в масштабах планеты. Для мониторинга состояния окружающей среды собираются различные данные по уровню загрязнения воздуха и водоемов, показатели погоды и состояние неживой природы. Также осуществляется исследование всех климатических данных и изменений. На уровне биологического мониторинга проводится наблюдение за живыми организмами и их состоянием при загрязнении и изменениях окружающей среды. Кроме того, в экомониторинг входит сбор данных заболеваемости и состоянию здоровья людей. Все это позволяет прогнозировать состояние земной биосферы и выявлять экопроблемы. Значение экологического мониторинга Экологический мониторинг проводится на постоянной основе специальными ведомствами. Эта информация позволяет получить данные на счет состояния окружающей среды в определенное время с максимальной точностью, чтобы проводить очищение биосферы и рационально расходовать природные ресурсы. Также это позволяет наблюдать за круговоротом веществ в среде, определять время разложение отходов различного вида, утилизировать некоторые из них и снизить антропогенное влияние на природу, чтобы преодолевать различные экологические проблемы. Таким образом, мониторинг окружающей среды является неотъемлемой деятельностью, чтобы контролировать состояние нашей планеты. Он позволяет своевременно фиксировать все изменения, на основе которых строится прогноз. В свою очередь, он помогает определить, как нужно расходовать те или иные природные блага. 8. Международные организации и программы по защите окружающей среды (МБП, ФАО, МАВ и др.). Биологическая программа международная (МБП), многолетняя программа изучения в масштабе всей планеты биологической продуктивности естественных и созданных человеком растительных и животных сообществ (организационно осуществляется с 1964). Конечная цель МБП — выявить основные закономерности распределения и воспроизводства органических веществ в интересах наиболее рационального использования их человеком и получения максимальной продуктивности на единицу площади в природных или культурных условиях. В соответствии с этим МБП включает изучение всех природных факторов, определяющих биологическую продуктивность растительных и животных организмов и их сообществ. В задачи МБП входит также изучение приспособляемости человека к различным условиям жизни Программа «Человек и биосфера» (MAB) — продолжение Международной биологической программы ЮНЕСКО. Программа представляет план работ для междисциплинарных D"исследований, призванных улучшить взаимодействие человека с его природным окружением. Основными целями программы является определение экологических, социальных и экономических последствий от потери биоразнообразия, а также сокращение таких потерь. Для своей работы программа использует Всемирную сеть биосферных резерватов. ЮНЕСКО — специализированное учреждение Организации Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры. Цели, декларируемые организацией, — содействие по укреплению мира и безопасности за счёт расширения сотрудничества государств и народов в области образования, науки и культуры; обеспечение справедливости и соблюдения законности, всеобщего уважения прав и основных свобод человека, провозглашённых в Уставе Организации Объединённых Наций, для всех народов, без различия расы, пола, языка, ориентации или религии. Международное агентство по атомной энергии — международная организация для развития сотрудничества в сфере мирного использования атомной энергии. Цель работы Агентства в стране — констатировать, что работы в мирной ядерной области не переключаются на военные цели. Государство, подписывая такое соглашение, как бы гарантирует, что не проводит исследований военной направленности, поэтому этот документ и называется соглашением о гарантиях. Всеми́рная организа́ция здравоохране́ния — специализированное учреждение Организации Объединённых Наций, состоящее из 196 государств-членов, основная функция которого лежит в решении международных проблем здравоохранения населения Земли. Она была основана в 1948 году со штаб-квартирой в Женеве в Швейцарии. Задачи ВОЗ •предоставление международных рекомендаций в области здравоохранения •установление стандартов здравоохранения •сотрудничество с правительствами стран в области усиления национальных программ здравоохранения •разработка и передача соответствующих технологий, информации и стандартов здравоохранения. Сферы деятельности ВОЗ •Укрепление и совершенствование национальных служб здравоохранения; •Предупреждение неинфекционных и инфекционных заболеваний и борьба с ними; •Охрана и оздоровление окружающей среды; •Охрана здоровья матери и ребёнка; •Подготовка медицинских кадров; •Развитие медико-биологических исследований; •Санитарная статистика. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) — организация ООН, основной задачей которой является борьба с голодом. ФАО выступает в качестве форума, где развитые и развивающиеся страны на равных обсуждают и согласовывают политические решения в сфере продовольственной безопасности. Кроме того, ФАО служит источником информации и оказывает помощь развивающимся странам в улучшении практик сельского хозяйства, лесоводства и рыбоводства, стремится обеспечить здоровое питание и продовольственную безопасность для всех. 10. Генофонд популяции, как основа эволюционной и экологической пластичности вида. Консервативность и пластичность генофонда. Аллелофонд. Генофонд (алелофонд) популяции Природным популяциям свойственна генетическая гетерогенность. Благодаря этому популяции приобретают необходимую пластичности относительно гетерогенного, изменчивого среды обитания. Генетическая гетерогенность популяции вида позволяет использовать как новые наследственные изменения, возникшие при жизни одного поколения, так и признаки, приобретенные в предыдущих поколениях. Генофонд популяции - это разнообразие элементарных наследственных признаков в пределах совокупности особей, которые составляют популяцию. Генофонд - совокупность аллелей, которые содержит определенная выборка индивидов. Поэтому термин генофонд тождественный срока алелофонд. Генофонд локальной популяции содержит, кроме мономорфних, различные полиморфные гены. Популяция может приобретать нового аллеля в результате мутации, которая возникла в отдельной особи, или в результате миграции носителя этого аллеля с иной популяции. Такой процесс получил название поток генов. Он осуществляется путем расселения. перемещения в пространстве отдельных особей, их спор, пыльцы (гамет) или отдельных органов (семена и др). Каждая популяция характеризуется специфическим генофондом с присущим только ему соотношением частот различных аллелей и с разным характером изменчивости. Благодаря действию естественного отбора популяции приобретают оптимальной приспособленности к условиям существования и устойчивости до изменения этих условий. Это обеспечивается широтой нормы реакции генотипов и генетической гетерогенностью популяций. Учет генофонда популяции всегда остается неполным, что обусловлено несовершенством методик, ограниченностью возможностей изучения всех особей популяции и тому подобное. На основе комбинативной изменчивости возникает адаптивный полиморфизм природных популяций. Концепция генофонда шире, чем концепция полиморфизма. Генофонд популяции состоит из всех генов, входящих в ее состав. Поэтому популяцию можно описать количественно, используя типы генов, которые содержатся в ее генофонде, и их частоты. Наследственноеразнообразие заключается в присутствии в генофонде одновременно различных аллелей отдельных генов. Первично оно создается мутационным процессом. Мутации, будучи обычно рецессивными и не влияя на фенотипы гетерозиготных организмов, сохраняются в генофондах популяций в скрытом от естественного отбора состоянии. Накапливаясь, они образуют резервнаследственнойизменчивости. Благодаря комбинативной изменчивости этот резерв используется для создания в каждом поколении новых комбинаций аллелей. Генетическоеединство популяции обусловливается достаточным уровнем панмиксии. В условиях случайного подбора скрещивающихся особей источником аллелей для генотипов организмов последовательных поколений является весь генофонд популяции. Генетическое единство проявляется также в общей генотипической изменчивости популяции при изменении условий существования, что обусловливает как выживание вида, так и образование новых видов. 11. Закон Харди-Вайнберга, условия его проявления. Практическое применение закона Харди-Вайнберга для анализа человеческих популяций. Менделевская популяция, причины их отсутствия в природе. Закон Харди-Вайнберга в полной мере выполняется при выполнении следующих условий: Популяция должна иметь большой размер. Особи не должны выбирать брачного партнера в зависимости от генотипа по изучаемым генам. То есть спаривание должно происходить случайным образом. Миграция особей из популяции и в нее должна отсутствовать. В отношении изучаемого гена (его аллелей) не должен действовать естественный отбор. То есть все генотипы должны быть одинаково плодовитыми. Не должно возникать новых мутаций исследуемых генов Частота генотипов по определенному гену в популяции остается постоянной в ряду поколений и соответствует уравнению p2 + 2pq + q2 = 1 (при условии наличия только двух аллелей данного гена), p2 - частота (доля от единицы) гомозигот по одному аллелю (например, доминантному – AA) q2— частота гомозигот по другому аллелю (aa), 2pq — частота гетерозигот (Aa), p — доля в популяции доминантного аллеля (A), q — частота рецессивного аллеля (a). При этом p + q = 1, или A + a = 1. В большинстве случаев частоту аллелей и генотипов вычисляют, взяв за основу частоту гомозиготных особей по рецессивному аллелю. Это единственный генотип, который распознается по фенотипическому выражению. Отличить доминантные гомозиготы от гетерозигот часто не представляется возможным, поэтому их вычисляют, пользуясь уравнением Харди-Вайнберга. Закон Харди — Вайнберга описывает условия генетической стабильности популяции. Популяцию, генофонд которой не изменяется в ряду поколений, называют менделевской. Генетическая стабильность менделевских популяций ставит их вне процесса эволюции, так как в таких условиях приостанавливается действие естественного отбора. Выделение менделевских популяций имеет чисто теоретическое значение. В природе эти популяции не встречаются. В законе Харди — Вайнберга перечислены условия, закономерно изменяющие генофонды популяций. К указанному результату приводят, например, факторы, ограничивающие свободное скрещивание (панмиксию), такие, как конечная численность организмов в популяции, изоляционные барьеры, препятствующие случайному подбору брачных пар. Генетическая инертность преодолевается также благодаря мутациям, притоку в популяцию или оттоку из нее особей с определенными генотипами, отбору 12. Популяция людей. Дем. Изолят. Демографические показатели. Размножение человека осуществляется половым путем, а репродуктивные ареалы в той или иной степени ограничены определенной группой населения. Это позволяет выделить в человечестве сообщества, аналогичные популяциям в биологическом понимании этого термина. В антропогенетике популяцией называют группу людей, занимающих общую территорию и свободно вступающих в брак. Изоляционные барьеры, препятствующие заключению брачных союзов, нередко носят выраженный социальный характер (например, различия в вероисповедании). Благодаря этому в формировании популяций людей главную роль играет не общность территории, а социальные факторы. Размер, уровень рождаемости и смертности, возрастной состав, экономическое состояние, уклад жизни являются демографическими показателями популяций людей. Генетически они характеризуются генофондами (аллелофондами). Демографические показатели оказывают серьезное воздействие на состояние генофондов человеческих популяций, главным образом через структуру браков. Большое значение в определении структуры браков имеет размер группы. Демы и изоляты Популяции из 1500—4000 человек называют демами, популяции численностью до 1500 человек — изолятами. Для демов и изолятов типичен относительно низкий естественный прирост населения — соответственно порядка 20% и не более 25% за поколение. Частота внутригрупповых браков в них составляет 80—90% и свыше 90%, а приток лиц из других групп сохраняется на уровне 1—2% и менее 1%. В силу высокой частоты внутригрупповых браков члены изолятов, просуществовавших четыре поколения (примерно 100 лет) и более, являются не менее чем троюродными братьями и сестрами (сибсами). 13.Генетический полиморфизм человечества. Генетический груз в популяциях людей. Генетический полиморфизм по многим локусам мог быть унаследован людьми от предков на досапиентной стадии развития. Полиморфизм по таким системам групп крови, как АВ0 и Rh, обнаружен у человекообразных обезьян. Факторы отбора, действие которых создавало современную картину распределения аллелей в популяции людей, для подавляющего большинства локусов точно не установлены. Генетический полиморфизм является основой межпопуляционной и внутрипопуляционной изменчивости людей. Изменчивость проявляется в неравномерном распределении по планете некоторых заболеваний, тяжести их протекания в разных человеческих популяциях, разной степени предрасположенности людей к определенным болезням, индивидуальных особенностях развития патологических процессов, различиях в реакции на лечебное воздействие. Наследственное разнообразие долго было препятствием успешному переливанию крови. В настоящее время оно же создает большие трудности в решении проблемы пересадок тканей и органов. Так же как и в популяциях других организмов, наследственное разнообразие снижает реальную приспособленность популяций людей. Бремя генетического груза человечества можно оценить, введя понятие летальныхэквивалентов. Считают, что число их в пересчете на гамету колеблется от 1,5 до 2,5 или от 3 до 5 на зиготу. Это означает, что то количество неблагоприятных аллелей, которое имеется в генотипе каждого человека, по своему суммарному вредному действию эквивалентно действию 3—5 рецессивных аллелей, приводящих в гомозиготном состоянии к смерти индивидуума до наступления репродуктивного возраста. При наличии неблагоприятных аллелей и их сочетаний примерно половина зигот, образующихся в каждом поколении людей, в биологическом плане несостоятельна. Такие зиготы не участвуют в передаче генов следующему поколению. Около 15% зачатых организмов гибнет до рождения, 3 — при рождении, 2 — непосредственно после рождения, 3 — умирает, не достигнув половой зрелости, 20 — не вступают в брак, 10% браков бездетны. Неблагоприятные последствия генетического груза в виде рецессивных аллелей, если они не приводят к гибели организма, проявляются в снижении ряда важных показателей состояния индивидуума, в частности его умственных способностей. Исследования, проведенные на популяции арабов в Израиле, для которой характерна высокая частота близкородственных браков (34% между двоюродными и 4% между дважды двоюродными сибсами), показали снижение умственных способностей у детей от таких браков. |