|
|
Понятие биологической системы. Клетка как открытая система. Организация потоков вещества, энергии и информации в клетках многоклеточного организма. Примеры процессов самообновления, самовоспроизведения и саморегуляции в клетке
№143.Chordata.Систематика.Филогенез сосудов кровеносной системы хордовых.Гомология
артериальных жаберных дуг позвоночных.Онтофилогенетические пороки развития сосудов кровеносной
системы человека.
Тип Хордовые, Chordata.
Подтип Tunicata или Urochordata (оболочники, или туникаты, или урохордаты)
Подтип Cephalochordata или Acraniata (головохордовые или цефалохордовые)
Подтип Vertebrata или Craniata (позвоночные)
Надкласс Рыбы, Pisces
Плакодермы, Placodermi †
Хрящевые рыбы, Chondrichthyes: акулы, скаты и химерообразные
Акантоды, Acanthodei †
Лучепёрые рыбы, Actinopterygii
Лопастепёрые рыбы Sarcopterygii (в современной систематике класс считается парафилетическим)
Надкласс Четвероногие, или Наземные позвоночные — Tetrapoda, seu Quadrupeda
Земноводные или амфибии, Amphibia: лягушки, жабы, тритоны и др.
Пресмыкающиеся или рептилии, Reptilia: крокодилы, черепахи, ящерицы и змеи (парафилетический класс)
Птицы, Aves
Млекопитающие или звери, Mammalia
Кровеносная система хордовых закладывается в боковых пластинках мезодермы на брюшной стороне зародыша.
Тип хордовые характеризуется замкнутой кровеносной системой.Наличие сердца.
Гомология жаберных дуг:
У рыб:
-1,2 пара редуцируется
-3,4,5,6 пары-жаберные артерии(венозная кровь)
У амфибий:
-1,2 пары редуц-ся
-3 пара-сонные артерии
-4 пара дуги аорты
-5 пара редуц-ся
-6 пара-кожно-легочные артерии
У рептилий:
-1,2 пара редуц-ся
-3 пара сонные артерии
-4 пара дуги аорты
-5 пара редуц-ся
-6 пара легочные артерии
У птиц:
-1,2 пара редуц-ся
-3 пара сонная артерия
-левая дуга 4й пары редуц-ся
-4 пара-правая дуга аорты
-5 пара редуц-ся
-6 пара легочные артерии
У млекопитающих:
-//-//-
-4 пара-левая дуга аорты
-правая редуцируется
Пороки:
-Эктопия сердца
-Декстрокардия(сердце справа)
-Двух-,трехкамерное сердце
-Правая дуга аорты
-Аортальное кольцо
-Открытый артериальный(Баталлов проток)
-Открытый сонный проток
-Дополнительная верхняя полая вена
-Атрезия нижней полой вены
|
№144.Chordata.Систематика.Филогенез сердца позвоночных.Стадия формирования сердца в эмбриогенезе человека.Онтофилогенетические пороки развития сердца человека.
Тип Хордовые, Chordata.
Подтип Tunicata или Urochordata (оболочники, или туникаты, или урохордаты)
Подтип Cephalochordata или Acraniata (головохордовые или цефалохордовые)
Подтип Vertebrata или Craniata (позвоночные)
Надкласс Рыбы, Pisces
Плакодермы, Placodermi †
Хрящевые рыбы, Chondrichthyes: акулы, скаты и химерообразные
Акантоды, Acanthodei †
Лучепёрые рыбы, Actinopterygii
Лопастепёрые рыбы Sarcopterygii (в современной систематике класс считается парафилетическим)
Надкласс Четвероногие, или Наземные позвоночные — Tetrapoda, seu Quadrupeda
Земноводные или амфибии, Amphibia: лягушки, жабы, тритоны и др.
Пресмыкающиеся или рептилии, Reptilia: крокодилы, черепахи, ящерицы и змеи (парафилетический класс)
Птицы, Aves
Млекопитающие или звери, Mammalia
Сердце взрослых рыб двухкамерное:одно предсердие и один желудочек(венозная кровь).В сердце выделяют 4 отдела:венозный синус,артериальный конус,предсердие и желудочек.
У амфибий сердце трехкамерное:2 предсердия,1 желудочек.Выделяют 5 отделов:венозную пазуху,артериальный конус и 3 камеры сердца.
У рептилий 2 неполных круга кровообращения,3-хкамерное сердце:2 предсердия,1 желудочек(неполная желудочковая перегородка).
У птиц 2 полных круга и сердце 4х камерное.
У млекопитающих 2 полных круга и 4х камерное сердце.
Эмбриогенез сердца человека:
Сердце развивается из парных закладок мезодермы в области шеи.Сердце проходит этапы двух-,трех-,трех-(с неполной межжелудочковой перегородкой),четырехкамерного сердца.
Пороки:
-Эктопия сердца(шейная,декстракардия)
-Двух-,трехкамерное сердце
-Остановка развития сердца на ранних этапах развития(см.Филогенез сердца человека)
|
№145 Учение о биосфере В.И.Вернадског. Понятие биосферы. Этапы развития биосферы: абиогенез, биогенез, неогенез. Воздействие человека на биосферу. Экологический кризис.
Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Возникновение жизни или абиогенез — процесс превращения неживой природы в живую.
Биогенез — образование органических соединений живыми организмами.
Ноогенез — появление и эволюция разума.
Человечество в процессе жизнедеятельности безусловно влияет на различные экологические системы. Примерами таких, чаще всего опасных, воздействий является осушение болот, вырубание лесов, уничтожение озонового слоя, поворот течения рек, сброс отходов в окружающую среду. Этим самым человек разрушает сложившиеся связи в устойчивой системе, что может привести к её дестабилизации, то есть к экологической катастрофе.
Экологический кризис — особый тип экологической ситуации, когда среда обитания одного из видов или популяции изменяется так, что ставит под сомнение его дальнейшее выживание. Основные причины кризиса:
- Абиотические: качество окружающей среды деградирует по сравнению с потребностями вида после изменения абиотических экологических факторов (например, увеличение температуры или уменьшение количества дождей).
- Биотические: окружающая среда становится сложной для выживания вида (или популяции) из-за увеличенного давления со стороны хищников или из-за перенаселения.
Кризис может быть: глобальным и локальным.
Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным. Решение этой проблемы можно достигнуть только минимизацией загрязнений, произведенных человечеством до уровня, с которым экосистемы будут в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.
|
№ 146 Определение науки экологии. Предмет, задачи.
ЭКОЛОГИЯ (от греч. oikos дом, жилище, местопребывание и ...логия), наука об отношениях живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Термин «экология» предложен в 1866 Э. Геккелем. Объектами экологии могут быть популяции
организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом. С сер. 20 в. в связи с усилившимся воздействием человека на природу экология приобрела особое значенние как научная основа рационального природопользования и охраны живых организмов, а сам термин «экология» более широкий смысл.
Окружающая нас живая природа - это не беспорядочное и случайное сочетание живых существ, а устойчивая и организованная система, сложившаяся в процессе эволюции органического мира. Каждый вид занимает в этой системе определенное место. Изучением
живых организмов как отдельных особей, так и членов популяций и сообществ в их взаимодействии со средой обитания занимается экология.
В задачи экологии входит изучение взаимоотношений организмов и их популяций с окружающей средой, исследование действия среды на строение, жизнедеятельность и поведение организма, установление зависимости между средой и численностью популяций. Экология исследует отношения между популяциями разных видов в сообществе, между популяциями и факторами внешней cреды, их влияние на расселение видов, на развитие и смену сообществ. Изучение борьбы за существование в популяциях и направлений естественного отбора также входит в задачу экологии. Экология неразрывно связана с эволюционным учением, особенно с проблемами микроэволюции, так как она изучает процессы, протекающие в популяциях.
Большое значение имеет экология для развития различных отраслей народного хозяйства. Наиболее важные области применения экологических знаний - это охрана природы, сельское хозяйство, некоторые отрасли промышленности (например, создание безотходных технологий). Экология служит основной теоретической базой для развития различных отраслей народного хозяйства.
Биоценоз, экосистема, биогеоценоз. Вклад в развитие этих понятий Мебиуса, А. Тенели и В. Н. Сукачева.
Биоценоз (от био... и греч. koinós — общий) (ценоз), совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоёма и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды (например, Б. озера, леса).
Экосистема - (от греч . oikos - жилище, местопребывание и система), единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания (атмосфера, почва, водоем и т. п.), в котором живые и косные компоненты связаны между собой обменом вещества и энергии. Понятие экосистема применяется к природным объектам различной сложности и размеров: океан или небольшой пруд, тайга или участок березовой рощи. Термин "экосистема" ввел английский фитоценолог А. Тенсли (А. Tansley, 1935). Часто термины "экосистема" и "биогеоценоз" употребляют как синонимы.
Биогеоценоз - эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно самоподдерживающаяся, однородная экологическая система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда. Биогеоценоз характеризуется относительно самостоятельным обменом веществ и особым типом использования потока солнечной энергии. Биогеоценозами являются: луга, леса, поля, водоемы.
Естественные(природные) экосистемы формируются под влиянием природных факторов, хотя человек может оказывать влияние на них, но незначительное.
Антропогенные(искусственные) экосистемысоздаются человеком в процессе хозяйственной деятельности: сельскохозяйственные ландшафты с посевами и стадами скота, города, лесопосадки, морские “огороды”, фермы устриц. В состав антропогенных экосистем могут входить сохранившиеся более мелкие естественные экосистемы (лес или озеро на территории с/х экосистемы, лесопарк в городе).
Естественные и антропогенные экосистемы по источнику энергии, который обеспечивает их жизнедеятельность, различаются на автотрофные и гетеротрофные.
Автотрофные экосистемынаходятся на энергетическом самообеспечении и разделяются на фотоавтотрофные, потребляющие солнечную энергию за счёт своих продуцентов-фотоавтотрофов, и хемоавтотрофные, использующие химическую энергию за счёт продуцентов-хемоавтотрофов. Большая часть экосистем, в том числе и сельскохозяйственные, являются фотоавтотрофными. В сельскохозяйственные экосистемы человек вносит энергию, которая называется антропогенной (удобрения, горючее для тракторов и т. п.), но её роль незначительна по сравнению с используемой экосистемой солнечной энергией.
Гетеротрофные экосистемыиспользуют химическую энергию, которую получают от органических веществ или от созданных человеком энергетических устройств.
Антропогенные экосистемы отличаются от естественных тем, что доминирующим экологическим фактором в них являются сообщества людей и продукты их производственной и общественной деятельности. В антропогенных экосистемах созданная сообществами людей искусственная среда преобладает над естественной.
|
№147 Понятие экосистемы. Основные структурные компоненты экосистемы. Трофические сети. Условия стабильности экосистем.
Экосистема— биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.
Основные компоненты экосистемы:
1. климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды;
2. неорганические вещества, включающиеся в круговорот;
3. органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии;
4. продуценты — организмы, создающие первичную продукцию;
5. макроконсументы, или фаготрофы, — гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества;
6. микроконсументы (сапротрофы) — гетеротрофы, в основном грибы и бактерии, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот.
Трофические сети. В реальных природных экосистемах, включающих большое число видов организмов, функционируют и большое количество трофических цепей, причем некоторые виды участвуют одновременно в нескольких различных цепях питания, т е некоторые цепи образуют общие уровни. Комбинации различных трофических цепей, имеющих общие
уровни в экосистеме, называются трофическими сетями.
|
№148 Энергетика экосистем. Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах. Понятие биомов. Воздействие человека на природные экосистемы и их биологическое разнообразие.
Живые организмы, входящие в экосистемы, для своего суще ствования должны постоянно пополнять и расходовать энергию. Растения, как известно, способны запасать энергию в химических связях в процессе фотосинтеза или хемосинтеза. При фотосинтезе связывается только энергия с определенными длинами волн -380-710 нм. Эту энергию называют фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Она по длинам волн близка к видимой части спек тра. На эту радиацию обычно приходится около 40% общей сол нечной радиации, достигающей земной поверхности. Остальная часть спектра относится либо к более короткой (ультрафиолето вой), либо к более длинной (инфракрасной) радиации. С последней обычно связан тепловой эффект.
Растения в процессе фотосинтеза связывают лишь небольшую часть солнечной радиации. Даже по отношению к фотосинтетичес ки активной - это в среднем для земного шара менее 1%. Только наиболее продуктивные экосистемы, такие как плантации сахарно го тростника, тропические леса, посевы кукурузы, в оптимальных условиях могут связывать до 3-5% ФАР. В опытах с кондициони рованными условиями по всем факторам среды за короткие перио ды времени удавалось достичь эффективности фотосинтеза по ус воению солнечной энергии порядка 8-10% ФАР.
Растения являются первичными поставщиками энергии для всех других организмов в цепях питания. Существуют определенные закономерности перехода энергии с одного трофического уровня на другой вместе с потребляемой пищей. Основная часть энергии, усвоенной консументом с пищей, расходуется на его жизнеобеспе чение (движение, поддержание температуры тела и т. п.). Эту часть энергии рассматривают как траты на дыхание, с которым в конеч ном счете связаны все возможности ее высвобождения из хими ческих связей органического вещества.
Часть энергии переходит в тело организма-потребителя вместе с увеличивающейся массой (приростом, продукцией). Некоторая доля пищи, а вместе с ней и энергия не усваиваются организмом. Они выводятся в окружающую среду вместе с продуктами жизне деятельности (экскрементами). В последующем эта энергия выс вобождается другими организмами, которые потребляют продук ты выделения.
Количество энергии, расходуемой организмами на различные цели, неоднозначно. В периоды интенсивной жизнедеятельности взрослого организма в теле его может совершенно не фиксироваться энергия. Наоборот, траты ее в ряде случаев превышают поступле ние (организм теряет вес). В то же время в периоды интенсивного роста организмов, особенно в периоды размножения (беременнос ти), в теле фиксируется значительное количество энергии.
Выделение энергии с экскрементами у плотоядных животных (например, хищников) невелико, у травоядных оно более значительно, а гусеницы некоторых насекомых, питающиеся растениями, выде ляют с экскрементами до 70% энергии. Однако при всем разнооб разии расходов энергии в среднем максимальны траты на дыха ние, которые в сумме с неусвоенной пищей составляют около 90% от потребленной. Поэтому переход энергии с одного трофического уровня на другой в среднем принимается близким к 10% от энер гии, потребленной с пищей. Эта закономерность рассматривается обычно как «правило десяти процентов».
Данное правило надо оценивать как относительное, ориентиро вочное. Вместе с тем из него следует, что цепь питания имеет ограниченное количество уровней, обычно не более 4—5. Пройдя через них, практически вся энергия оказывается рассеянной.
|
|
|
| |
|
|
Скачать 0.62 Mb.