УМК КСЕ СПО. Учебнометодический комплекс по дисциплине концепции современного естествознания для студентов всех специальностей
 Скачать 3.72 Mb.
|
|
Южный регион. Здесь сосредоточено более 3/4 мирового населения – 4790 млн. человек (все данные здесь и ниже на 2000 г.). Среднегодовой прирост населения – 1,6 %. Самая населенная территория мира – Южная Азия (более 3600 млн. человек), где расположены обе демографические сверхдержавы: Китай (почти 1270 млн.) и Индия (1 млрд.). Более 500 млн. человек живет в Латинской Америке, около 780 млн. – в Африке, где прирост населения самый высокий в мире – 2,4% в год (удвоение через 30 лет). В некоторых странах Южного региона (Руанда, Сомали, Нигер, Ангола, Пакистан, Саудовская Аравия, Йемен и др.) численность населения удваивается еще быстрее – за 17–20 лет. Северный регион. Суммарное население региона составляет около 1200 млн. человек (примерно 20% мирового населения). Самые крупные страны – США (275 млн. человек) и Россия (146 млн.). Рост численности населения почти прекратился: в среднем по региону годовой прирост уменьшился до 0,3% и продолжает падать, а в Европе он уже нулевой, т.е. население здесь стабильно. Пока стабильно, так как во многих европейских странах (Венгрия, Чехия, Болгария, Италия, Румыния и др.) прирост коренного населения полностью прекратился. С начала 1990-х гг. к ним присоединилась и Россия, где смертность превысила рождаемость. Демографические характеристики Южного и Северного регионов разительно отличаются друг от друга. Эти различия, судя по прогнозам ООН, будут и дальше нарастать. К 2025 г. не менее 95% прироста мирового населения придется на страны Южного региона и только 5% – на страны Северного. Сейчас из каждых 10 детей 9 рождаются в развивающихся странах и 1 – в развитых, через 30 лет это соотношение будет уже 20 : 1. Стремительный рост численности населения развивающихся стран часто называют «демографическим взрывом». Его начало приходится на вторую половину XX в. После Второй мировой войны большинство бывших колоний стало независимыми государствами. С помощью созданных в это же время международных организаций они предприняли энергичные усилия по улучшению жизни населения. Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в короткие сроки, за одно-два десятилетия, удалось резко снизить детскую смертность, улучшить общее санитарное состояние жизненной среды населения этих стран (полнее обеспечить его питьевой водой, лекарствами, средствами гигиены и т. п.). Эти согласованные социальные меры существенно ослабили факторы, вызывающие смертность населения, и привели к заметному увеличению социально-экологической емкости среды обитания жителей Южного региона. В экономически развитых странах Северного региона к этому времени смертность и рождаемость почти уравнялись на относительно низком уровне. Соответственно рост численности их населения постепенно замедляется. Стихийное развитие демографических процессов может иметь тяжелые и даже катастрофические социально-экономические и экологические последствия как для развивающихся стран Южного региона, так и для экономически развитых стран Северного региона. Согласно фундаментальным экологическим законам дисбаланс численности популяции и экологической емкости среды ее обитания стимулирует перемещение части особей на другие территории, где существенно выше обилие жизненных ресурсов. Применительно к жителям развивающихся стран этот процесс имеет место уже сейчас. Современное состояние и прогноз роста численности населения (млн. чел.) 10 самых крупных стран мира
В отдаленном будущем возможны и более радикальные последствия: замещение коренных жителей одних стран населением из других регионов. Причиной снижения рождаемости считают усиливающиеся процессы индустриализации и урбанизации, что подтверждает более низкая рождаемость в городах по сравнению с сельскими районами, проявившаяся за последние два столетия. Единственной приемлемой для этого формой является регулирование рождаемости. Во многих развивающихся странах эта необходимость была осознана вскоре после начала фазы быстрого роста численности их населения. В результате появились программы, тактично названные планированием семьи, но по сути дела однозначно направленные на разработку действенных мер по снижению чрезмерно высокой рождаемости. Важно, что эти программы выполняются в странах с самой высокой численностью населения – Индии и Китае. В экономически развитых странах Северного региона не проводится всеобъемлющей, скоординированной демографической политики, подобной программам планирования семьи. Однако начавшееся в 90-е гг. сокращение коренного населения – депопуляция в некоторых странах Европы вызвала ответную реакцию. В отдельных государствах (Франция, Германия и др.) проводятся разного рода акции, направленные на повышение рождаемости (пропагандистские кампании, моральное или материальное стимулирование и т. п.). В России еще предстоит остановить падение рождаемости, предотвратить дальнейшую депопуляцию и начать восстановление населения. Основные формы управления современными демографическими процессами: планирование семьи (через снижение рождаемости) в странах Южного региона и предотвращение падения численности населения (через некоторое увеличение рождаемости) в странах Северного региона. Если стихийные демографические процессы станут управляемыми, в перспективе возможен демографический переход от прежнего неустойчивого баланса высокой смертности и высокой рождаемости к новому, более стабильному балансу низкой смертности и низкой рождаемости. Достижение этой цели во второй половине XXI в. позволит стабилизировать мировое население на уровне 9–11 млрд. человек. Социально-экологические особенности демографии. Окружающая среда и здоровье человека По определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), здоровье человека – это состояние полного физического, душевного и социального благополучия. Здоровье – одно из основных прав человека. Не менее важным правом является право человека на информацию о тех факторах, которые определяют здоровье человека или являются факторами риска, то есть их воздействие может привести к развитию болезни. Несколько столетий тому назад (в Европе – с XIV по XVII в.) губительные эпидемии чумы, холеры, оспы и других инфекционных болезней, опустошая города и страны, заметно замедляли рост численности населения. Прогресс науки и медицины позволил справиться с этими заболеваниями. Сейчас они уже не влияют на демографические процессы. На роль основных факторов преждевременной смертности в индустриальных странах Европы и Северной Америки выдвинулись заболевания иного характера: сердечно-сосудистые, онкологические (раковые), легочные и др. Однако в последние десятилетия внезапно проявила себя новая инфекционная болезнь – синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). Несмотря на несомненные успехи медицины, болезни полностью не побеждены и остаются для человечества опасными факторами, способными влиять на ход демографических процессов. Для всех животных пищевые ресурсы – основа экологической емкости среды. Человек не исключение, но он гораздо успешнее, чем любой другой вид, умеет увеличивать для себя запасы пищи. Возможности увеличения пищевых ресурсов не беспредельны. Недостаток пищи или каких-то важных ее компонентов всегда был и остается важным фактором, влияющим на выживание населения отдельных стран и регионов. Рост производства продовольствия снижает смертность и тем самым способствует росту численности населения Земли. Группировка факторов риска и их значение для здоровья (для России)
8.4. Экосистема и ее элементы Экология (oikos – дом, жилище; logos – наука, учение) – наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и окружающей их средой. Название ввел в 1866 г. немецкий зоолог Эрнст Геккель. Фактически все живые организмы способны беспредельно размножаться. Численность особей при неограниченном размножении возрастает в геометрической прогрессии (рис. 8.2). Но, ни один вид не в состоянии реализовать безграничную возможность к размножению, по причинам: нехватка ресурсов (пищи, территории); влияние неблагоприятных факторов; гибель зародышей и молодых особей от врагов, болезней и др.
Любые компоненты внешней среды, влияющие на организмы называют экологическими факторами: - абиотические – факторы неживой природы (свет, тепло, ветер, концентрация газов в воздухе и др.); - биотические – факторы живой природы (растения, животные, грибы, бактерии); - антропогенные – влияние человеческой деятельности. Влияние факторов на живые организмы разнообразно, но существуют законы, которым подчиняются ответные реакции организмов на любой фактор среды. Закон оптимума (закон толерантности) – любой фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы (рис. 8.3). Толерантность – предел выносливости, т.е. способность организмов выдерживать изменения условий жизни (напр., колебания температуры, света и др.), т.е. это предел выносливости видов. Закон ограничивающего фактора(закон минимума, закон Либиха) – наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений. На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. Водная среда была первой, в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых представляет собой целый мир для населяющих его паразитов или симбионтов. Закон Гаузе (правило конкурентного исключения) – два вида с близкими экологическими требованиями не могут длительно совместно существовать. По типам местообитаний живые организмы на экологические группы: - бентос – придонные обитатели водоемов; - гидробионт – водный организм; - нектон – активноплавающие в воде животные; - нейстон – совокупность живых организмов, обитающих у поверхности воды на границе водной и воздушной сред; - планктон – совокупность «парящих» в воде водных обитателей (зоопланктон – животные, фитопланктон – растения); - эдафобионт – почвенный организм. Жизнь на Земле развивается в условиях чередования дня и ночи, смены времен года. В жизни разных видов различают суточные, годовые и приливно-отливные ритмы. Важный экологический фактор –изменение в соотношении дня и ночи. Фотопериодизм – способность организмов реагировать на изменения длины дня и ночи. По внешнему облику разных видов растений и животных можно понять не только в какой среде они обитают, но и какой образ они ведут. Форма тела растений и животных отражает их приспособленность к определенному образу жизни. Даже неродственные виды могут быть похоже внешне, если ведут схожий образ жизни в сходной среде – это явление называется конвергенцией (напр., крот и медведка, волк обыкновенный и сумчатый волк). Биоценоз («биос» – жизнь, «ценоз» – сообщество) – комплекс взаимосвязанных между собой живых организмов, обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существования (лес, луг, озеро и т.д.). Экосистема – совокупность живых организмов и компонентов среды обитания, в которой может поддерживаться круговорот веществ (рис. 8.4). Экосистемы включают 4 основные части: запасы биогенных элементов (неживая природа); - продуценты – организмы, создающие органические вещества из неорганических (биогенных) – зеленые растения, цианобактерии, серобактерии и некоторые др. бактерии. - консументы – организмы, потребляющие готовое органическое вещество, перерабатывающие его в новые формы (различают консументы I порядка – растительноядные виды, а консументы II и III порядка – плотоядные виды – обычно животные). - редуценты – организмы, разрушающие органические вещества до неорганических (биогенных) элементов – в основном бактерии и грибы (т.е. деструкторы – разрушители).  Рис. 15.3. Схема круговорота веществ в природе Правило 10 %– с одного трофического (пищевого) уровня на другой переходит только 10 % вещества и энергии, а остальная теряется (в основном, рассеивается в виде тепла). Поэтому, цепи питания не могут быть длинными и обычно содержат 3–5 звеньев (трава → заяц → лиса). В природе происходит саморазвитие экосистем от неустойчивого состояния (незрелого) к устойчивому (зрелому). Сукцессия– необратимая смена одного сообщества другим. Саморазвитие экосистем происходит на основе смены видов, пока не сформируется такой биоценоз, который способен поддерживать устойчивый биологический круговорот веществ. Органическое вещество, создаваемое в экосистемах в единицу времени называется биологической продукцией. Масса тела живых организмов экосистемы называется биомассой. Типы взаимодействия организмов Жизнь любого организма невозможна без других. Связи между организмами называются биотическими. Они могут быть прямыми (непосредственное влияние, напр., хищник–жертва) и косвенными (через влияние на внешнюю среду или через другие виды). + + Мутуализм – взаимовыгодное сожительство, когда либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя. Классический пример симбиотических отношений – лишайники, представляющие тесное сожительство гриба и водоросли. Гриб получает вещества, ассимилированные водорослями. Воду и минеральные вещества водоросли получают из гиф гриба. + + Протокооперация – взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники. Например, раки-отшельники и актинии. На раковине рака может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделяющие яд. Актиния защищает рака от хищных рыб, а рак-отшельник, перемещаясь, способствует распространению актиний и увеличению их кормового пространства. + 0 Комменсализм – взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают две формы комменсализма: синойкия (квартирантство) и трофобиоз (нахлебничество). Примером синойкии являются взаимоотношения некоторых актиний и тропических рыбок. Тропические рыбки укрываются от нападения хищников среди щупалец актиний, которые имеют стрекательные клетки. Примером трофобиоза служат взаимоотношения крупных хищников и падалыциков. Падальщики, например гиены, грифы, шакалы, питаются остатками жертв, убитых и частично съеденных крупными хищниками – львами. + – Хищничество – взаимоотношения, при которых один из участников (хищник) умерщвляет другого (жертва) и использует его в качестве пищи. Например, волки и зайцы. Состояние популяции хищника тесно связано с состоянием популяции жертв. Однако при сокращении численности популяции одного вида жертв хищник переключается на другой вид. Например, волки могут использовать в качестве пищи зайцев, мышей, кабанов, косуль, лягушек, насекомых и т.д. Частным случаем хищничества является каннибализм – умерщвление и поедание себе подобных. Встречается, например, у крыс, бурых медведей, человека. + – Паразитизм – взаимоотношения, при которых паразит не убивает своего хозяина, а длительное время использует его как среду обитания и источник пищи. К паразитам относятся: вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие, паразитические черви и др. Различают облигатных и факультативных паразитов. Облигатные паразиты ведут исключительно паразитический образ жизни и вне организма хозяина либо погибают, либо находятся в неактивном состоянии (вирусы). Факультативные паразиты ведут паразитический образ жизни, но в случае необходимости могут нормально жить во внешней среде, вне организма хозяина (патогенные грибы и бактерии). 0 0 Нейтрализм – сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Например, белки и лоси не оказывают друг на друга значительных воздействий. – – Конкуренция – взаимоотношения, при которых организмы соперничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т.д. Различают прямую и косвенную, межвидовую и внутривидовую конкуренции. Конкуренция приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш. 0 – Аменсализм – взаимоотношения, при которых один организм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого. Например, ель и растения нижнего яруса. Плотная крона ели препятствует проникновению солнечных лучей под полог леса и подавляет развитие растений нижнего яруса. Частным случаем аменсализма является аллелопатия (антибиоз) – влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Аллелопатия распространена у растений, грибов, бактерий. Например, гриб пеницилл продуцирует вещества, подавляющие жизнедеятельность бактерий. Пеницилл используют для получения пенициллина. Это первый открытый в медицине антибиотик. Мутуалистические и конкурентные отношения представляют собой основную сущность внутривидовых связей. 8.5. Геохимические функции живого вещества. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
