Гипотеза академика А.И. Опарина

Принципиально новая гипотеза происхождения жизни была изложена академиком А.И. Опариным в книге «Происхождение жизни», опубликованной в 1924 г. Он выступил с утверждением, что принцип Реди, вводящий монополию биотического синтеза органических веществ, справедлив лишь для современной эпохи существования нашей планеты. В начале же своего существования, когда Земля была безжизненной, на ней происходили абиотические синтезы углеродистых соединений и их последующая предбиологическая эволюция.

Суть гипотезы Опарина заключается в следующем: зарождение жизни на Земле — длительный эволюционный процесс становления живой материи в недрах неживой. Произошло это путем химической эволюции, в результате которой простейшие органические вещества образовались из неорганических под влиянием сильнодействующих физико-химических процессов. Появление жизни он рассматривал как единый естественный процесс, который состоял из протекавшей в условиях ранней Земли первоначальной химической эволюции, перешедшей постепенно на качественно новый уровень — биохимическую эволюцию. Рассматривая проблему возникновения жизни путем биохимической эволюции, Опарин выделяет три этапа перехода от неживой материи к живой.

Первый этап — химическая эволюция. Когда Земля была еще безжизненной (около 4 млрд лет назад), на ней происходили абиотический синтез углеродистых соединений и их последующая предбиоло- гическая эволюция. Для этого периода эволюции Земли были характерны многочисленные вулканические извержения с выбросом огромного количества раскаленной лавы. По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, конденсировались и обрушивались на Землю ливнями, образуя огромные водные пространства (первичный океан). Эти процессы продолжались многие миллионы лет. В водах первичного океана были растворены различные неорганические соли. Кроме того, в океан попадали и различные органические соединения, непрерывно образующиеся в атмосфере под действием ультрафиолетового излучения, высокой температуры и активной вулканической деятельности.

Концентрация органических соединений постоянно увеличивалась, и, в конце концов, воды океана стали «бульоном» из белковопо- добных веществ — пептидов.

Второй этап — появление белковых веществ. По мере смягчения условий на Земле, под воздействием на химические смеси первичного океана электрических разрядов, тепловой энергии и ультрафиолетовых лучей стало возможным образование сложных органических соединений — биополимеров и нуклеотидов, которые, постепенно объединяясь и усложняясь, превращались в протобионтов (доклеточных предков живых организмов). Итогом эволюции сложных органических веществ стало появление коацерватов, или ко- ацерватных капель. Коацерваты — комплексы коллоидных частиц, раствор которых разделяется на два слоя: слой, богатый коллоидными частицами, и жидкость, почти свободную от них. Коацерваты обладали способностью поглощать различные вещества, растворенные в водах первичного океана. В результате внутреннее строение коацерватов менялось в сторону повышения их устойчивости в постоянно меняющихся условиях. Теория биохимической эволюции рассматривает коацерваты как предбиологические системы, представляющие собой группы молекул, окруженные водной оболочкой. Так, например, коацерваты способны поглощать вещества из окружающей среды, вступать во взаимодействие друг с другом, увеличиваться в размерах и т.д. Однако в отличие от живых существ ко- ацерватные капли не способны к самовоспроизводству и саморегулированию, поэтому их нельзя отнести к биологическим системам.

ЭРЫ	Периоды и их продолжительность (млн. лет)	Животный и растительный мир
Назв. и продолжит.	Возраст
Кайнозойская (новой жизни), 67		Антропоген, 1,5	Появление и развитие человека. Животный и растительный мир принял современный облик.
Неоген, 23,5	Господство млекопитающих, птиц.
Палеоген, 42	Появление хвостатых лемуров, долгопятов, позднее - парапитеков, дриопитеков. Бурный расцвет насекомых. Продолжается вымирание крупных пресмыкающихся. Исчезают многие группы головоногих моллюсков. Господство покрытосеменных растений.
Мезозойская (средней жизни), 163		Меловой, 70	Появление высших млекопитающих и настоящих птиц, хотя и зубастые птицы еще не распространены. Преобладают костистые рыбы. Сокращение папоротников и голосеменных. Появление и распространение покрытосеменных.
Юрский, 58	Господство пресмыкающихся. Появление археоптерикса. Процветание головоногих моллюсков. Господство голосеменных растений.
Триасовый, 35	Начало расцвета пресмыкающихся. Появление первых млекопитающих, настоящих костистых рыб.
Палеозойская (древней жизни), 340	Возможно, 570	Пермский, 55	Быстрое развитие пресмыкающихся. Возникновение зверозубых пресмыкающихся. Вымирание трилобитов. Исчезновение каменноугольных лесов. Богатая флора голосеменных.
Каменноугольный, 75-65	Расцвет земноводных. Возникновение первых пресмыкающихся. Появление летающих форм насекомых, пауков, скорпионов. Заметное уменьшение трилобитов. Расцвет папоротникообразных. Появление семенных папоротников.
Девонский, 60	Расцвет щитковых. Появление кистеперых рыб. Появление стегоцефалов. Распространение на суше споровых растений.
Силурийский, 30	Пышное развитие кораллов, трилобитов. Появление бесчелюстных позвоночных - щитковых. Выход растений на сушу - псилофиты. Широкое распространение водорослей.
Ордовийский, 60 Кембрийский, 70	Процветают морские беспозвоночные. Широкое распространение трилобитов, водорослей.
Протерозойская (ранней жизни), свыше 2000 2700	Органические остатки редки и малочисленны, но относятся ко всем типам беспозвоночных. Появление первичных хордовых - подтипа бесчерепных.
Архейская (самая древняя в истории Земли), около 1000. Возможно >3500	Следы жизни незначительны.

Третий этап — формирование способности к самовоспроизводству, появление живой клетки. В этот период начал действовать естественный отбор, т.е. в массе коацерватных капель происходил отбор ко- ацсрватов, наиболее устойчивых к данным условиям среды. Процесс отбора шел в течение многих миллионов лет. Сохранившиеся ко- ацерватные капли уже обладали способностью к первичному метаболизму — главному свойству жизни. Вместе с тем, достигнув определенных размеров, материнская капля распадалась на дочерние, сохраняющие особенности материнской структуры. Таким образом, можно говорить о приобретении коацерватами свойства сам о вое производства — одного из важнейших признаков жизни. По сути дела, на этой стадии коацерваты превратились в простейшие живые организмы. Дальнейшая эволюция этих предбиологических структур была возможна только при усложнении обменных процессов внутри ко- ацервата. Внутренняя среда коацервата нуждалась в защите от воздействий окружающей среды. Поэтому вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделившие ко- ацерват от окружающей его водной среды. В процессе эволюции липиды трансформировались в наружную мембрану, что значительно повысило жизнеспособность и устойчивость организмов. Появление мембраны предопределило направление дальнейшей биологической эволюции по пути все более совершенной авторегуляции, завершившейся образованием первичной клетки — археклет- ки. Клетка — элементарная биологическая единица, структурно-фун- кциональная основа всего живого. Клетки осуществляют самостоятельный обмен веществ, способны к делению и саморегулированию, т.е. обладают всеми свойствами живого. Образование новых клеток из неклеточного материала невозможно, размножение клеток происходит только благодаря делению. Органическое развитие рассматривается как универсальный процесс клеткообразования. В структуре клетки выделяют: мембрану, отграничивающую содержимое клетки от внешней среды; цитоплазму, представляющую собой соляной раствор с растворимыми и взвешенными ферментами и молекулами РНК; ядро, содержащее хромосомы, состоящие из молекул ДНК и присоединенных к ним белков. Следовательно, началом жизни следует считать возникновение стабильной самовоспроизводящейся органической системы (клетки) с постоянной последовательностью нуклеотидов. Только после возникновения таких систем можно говорить о начале биологической эволюции.

2. Загрязнение окружающей среды — это нежелательное изменение ее свойств, которое приводит или может привести к вредному воздействию на человека или природные комплексы. Наиболее известный вид загрязнения — химическое (поступление в окружающую среду вредных веществ и соединений), но не меньшую потенциальную угрозу несут и такие виды загрязнений, как радиоактивное, тепловое (неконтролируемый выброс тепла в окружающую среду может привести к глобальным изменениям климата природы), шумовое. В основном загрязнение окружающей среды связано с хозяйственной деятельностью человека (антропогенное загрязнение окружающей среды), однако возможно загрязнение в результате природных явлений, например извержений вулканов, землетрясений, падения метеоритов и др. Загрязнению подвергаются все оболочки Земли. Литосфера (а также почвенный покров) загрязняется в результате поступления в нее соединений тяжелых металлов, удобрений, ядохимикатов. Только мусора из больших городов ежегодно вывозится до 12 млрд т. Горные разработки приводят к уничтожению естественного почвенного покрова на огромных площадях. Гидросфера загрязняется стоками промышленных предприятий (особенно химических и металлургических), стоками с полей и животноводческих комплексов, бытовыми стоками городов. Особенно опасно нефтяное загрязнение — в воды Мирового океана ежегодно попадает до 15 млн т нефти и нефтепродуктов. Атмосфера загрязняется главным образом в результате ежегодного сжигания огромного количества минерального топлива, выбросов металлургической и химической промышленности. Главные загрязняющие вещества — углекислый газ, окислы серы, азота, радиоактивные соединения В результате растущего загрязнения окружающей среды возникает много экологических проблем, как на локальном и региональном уровнях (в крупных промышленных районах и городских агломерациях), так и на глобальном (глобальное потепление климата, уменьшение озонового слоя атмосферы, истощение запасов природных ресурсов).

3.

Билет № 12

1. Эры развития жизни на Земле

2.БИОЦЕНОЗ, совокупность организмов – популяций растений, животных, грибов, микроорганизмов, населяющих однородный участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными взаимоотношениями (пищевые цепи, симбиоз и т. д.) и приспособленностью к условиям окружающей среды. Каждая группа организмов занимает в биоценозе определённую ступень экологической пирамиды (продуценты, консументы и редуценты). Примерами биоценозов могут служить совокупность организмов пруда, дубравы, соснового или берёзового леса и т. д. Во многих случаях границы биоценозов размыты и условны: напр., дубрава, сосновый или берёзовый лес постепенно через опушку переходят соответственно в суходольный луг, смешанный сосново-еловый лес, болото. Биоценозы, развиваясь, либо самообновляются (в сосновом лесу вырастает новое поколение сосен), либо стареют и сменяются другими биоценозами (сосна сменяется ельником, пруд заболачивается и т. п.), в результате могут происходить некоторые изменения и в абиотической среде (освещённость, влажность, тепло и т. д.). Наиболее сложно устроены и устойчивы биоценозы с высоким биологическим разнообразием организмов. В океане – это биоценозы коралловых рифов и водорослевых мелководий. На суше – биоценозы тропического леса и лесные биоценозы умеренного климата. Так, дубрава может быть образована более чем 100 видами растений, несколькими тысячами видов животных, сотнями видов грибов и микроорганизмов, в совокупности дающими плотность населения в десятки и сотни тысяч организмов на 1 м (2);. При этом сухая биомасса дубравы составляет 4–5 кг/м (2), а биологическая продуктивность – 1,5 кг/м (2); в год.
Биоценоз – функциональная часть более сложной системы – биогеоценоза.

3. Различают артериальный, капиллярный и венозный пульс. Артериальный пульс — это ритмичные колебания стенки артерии, обусловленные выбросом крови в артериальную систему в течение одного сокращения сердца. Различают центральный (на аорте, сонных артериях) и периферический (на лучевой, тыльной артерии стопы и некоторых других артериях) пульс. В диагностических целях пульс определяют и на височной, бедренной, плечевой, подколенной, задней больше-берцовой и других артериях. Чаще пульс исследуют у взрослых на лучевой артерии, которая расположена поверхностно между шиловидным отростком лучевой кости и сухожилием внутренней лучевой мышцы. Исследуя артериальный пульс, важно определить его частоту, ритм, наполнение, напряжение и другие характеристики. Характер пульса зависит и от эластичности стенки артерии. Частота — это количество пульсовых волн в X минуту. В норме у взрослого здорового человека пульс 60— 80 ударов в минуту. Учащение пульса более 85-90 ударов в минуту называется тахикардией. Урежение пульса менее 60 ударов в минуту называется брадикардией. Отсутствие-пульса называется асистолией. При повышении температуры тела на 1 °С пульс увеличивается у взрослых на 8—10 ударов в минуту. Ритм пульса определяют по интервалам между пульсовыми волнами. Если они одинаковые — пульс ритмичный (правильный), если разные — пульс аритмичный (неправильный). У здорового человека сокращение сердца и пульсовая волна следуют друг за другом через равные промежутки времени. Если есть разница между количеством сердечных сокращений и пульсовых волн, то такое состояние называется дефицитом пульса (при мерцательной аритмии). Подсчет проводят два человека: один считает пульс, другой выслушивает тоны сердца.Наполнение пульса определяется по высоте пульсовой волны и зависит от систолического объема сердца. Если высота нормальна или увеличена, то прощупывается нормальный пульс (полный); если нет — то пульс пустой. Напряжение пульса зависит от величины артериального давления и определяется той силой, которую необходимо приложить до исчезновения пульса. При нормальном давлении артершгсдавливается умеренным усилием, поэтому в норме пульс умеренного (удовлетворительного) напряжения. При высоком давлении артерия сдавливается сильным надавливанием — такой пульс называется напряженным. Важно не ошибиться, так как сама артерия может быть склерозированна. В таком случае необходимо измерить давление и убедиться в возникшем предположении.При низком давлении артерия сдавливается легко, пульс по напряжению называется мягким (ненапряженным). Пустой, ненапряженный пульс называется малым нитевидным. Данные исследования пульса фиксируются двумя способами: цифровым — в медицинской документации, журналах и графическим — в температурном листе красным карандашом в графе «П» (пульс). Важно определить цену деления в температурном листе

Билет №13

1.

Тип хордовые. Позвоночные вместе с ланцетником (у которого нет позвоночника) образуют тип хордовых животных, характерным признаком которых является наличие спинной струны в эмбриональном состоянии. Тип хордовых (chordata) делится на два подтипа. Подтип А. Бесчерепные (Acrania), сюда относится только ланцетник, который имеет хорду, но не имеет черепа. Подтип Б. Черепные, или позвоночные (Vertebrata), в которых есть и позвоночник и череп. У всех позвоночных в эмбриональном периоде происходит закладка спинной струны (chorda dorsalis). Классы позвоночных животных. Подтип позвоночных делится на 6 классов, представители которых отличаются по степени сложности своей организации.

1. Круглоротые (Cyclostomata), или бесчелюстные - миноги и миксины, они не имеют челюстей и парных конечностей.

2. Рыбы (Pisces) делятся на хрящевые, костно-хрящевые и костные. К хрящевым рыбам относятся акулы и скаты (селахии), у которых есть хрящевой скелет и отсутствует костная ткань. Костно-хрящевые рыбы (ганоиды) - белуга, севрюга, осетр - имеют хрящевой и костный скелет. Скелет костных рыб состоит из костной ткани, они являются основной многочисленной группой животных этого класса.

3. Амфибии (Amphibia) имеют хвостатых (например, саламандра) и бесхвостых (например, лягушка) представителей. Во взрослом состоянии они дышат легкими, в стадии личинок - жабрами.

4. Рептилии (Reptilia) - черепахи, ящерицы, змеи и крокодилы. Они дышат легкими, кожа покрыта роговым покровом из чешуи или щитков.

5. Птицы (Aves) характеризуются видоизмененными передними конечностями, которые превратились в крылья. Кожа птиц покрыта перьями, они имеют постоянную температуру тела.

6. Млекопитающие (Mammalia) - наиболее высокоорганизованная группа позвоночных животных. К ней относятся яйценосные (клоачные), сумчатые и плацентарные млекопитающие. Последние подразделяются на ряды - насекомоядные, рукокрылые, неполнозубые, хищные, парнокопытные, непарнокопытные, ластоногие, китообразные и приматы.

Ряд приматы (Primates). Среди млекопитающих человек относится к отряду приматов (primarius - самый первый), в который входят подряды полуобезьян, долгопят и обезьян (широконосых и узконосых), в том числе семья человекообразных обезьян (Anthropoidae) и семья людей. Семья людей (Hominidae) включает ряд ископаемых видов человека (неандерталец и др.), а также вид современного человека, которого называют человек разумный (Homo sapiens). Homo sapiens - значит человек разумный относится к типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, отряду приматов, семьи людей. Характерные признаки организации позвоночных животных. К ним относятся такие особенности строения, которые присущи и человеку:

· Наличие у взрослых животных позвоночника, а в эмбриональном периоде - спинной струны;

· Закладка у эмбрионов жаберного аппарата;

· Двусторонняя симметрия тела;

· Полярность, что заключается в четкой ориентации тела в головной конец, где находится ротовое отверстие, и хвостовой конец, на котором расположена анальное отверстие;

· Сегментация тела, которая состоит из принципиально одинаковых частей, идущих одна за другой (метамерия), у человека сегментация проявляется лишь на туловище;

· Нечетная центральная нервная система, которая развивается в виде трубки;

· Замкнутая кровеносная система с центральным органом кровообращения - сердцем.

Принципиальные признаки строения человека, отличающие его от животных. В процессе эволюции человек выделился из животного мира и получила специфических черт строения, которые отличают его от животных. В первую очередь к ним следует отнести полное вертикальное положение тела, в результате чего верхние конечности освободились от функции опоры и перемещения. Нижние конечности полностью взяли на себя локомоторную функцию, поэтому в строении конечностей есть значительная разница. Рука превратилась в орган труда, приспособилась для захвата и изготовления орудий. Строение костей, суставов и мышц верхней конечности, особенно кисти, позволяет ей выполнять работу вследствие противопоставления большого пальца кисти остальным пальцам (хватательная функция). Нижние конечности состоят из массивных скелетных и мышечных образований, на стопе отчетливо проявляется своды, которое связано с прямохождением. Человек характеризуется сильным развитием головного мозга, особенно больших полушарий и их коры. Структурные и функциональные особенности нервных клеток коры головного мозга дают возможность человеку в полной мере обладать абстрактным мышлением, на базе которого развилась речевая функция, присущая только человеку. Мозговой череп человека резко преобладает над лицевым. Челюсти развитые сравнительно слабо, заметна редукция зубной системы. Человек, его структурная организация неотделимы от ее социальной сущности. Поэтому следует говорить о биосоциальной природе человека, о единстве его биологических и социальных процессов.

2. Экология - это наука, которая занимается изучением условий существования живых организмов и полной взаимосвязи между средой и организмами. С самого начала экология развивалась как отдельная составная отрасль биологической науки в очень тесной связи с иными естественными науками - физикой, химией, географией, геологией, математикой.

Государство вкладывает огромные деньги в охрану природы, финансовые группы предлагают обеспечение контрактакомпаниям, которые эту функцию выполняют, но нельзя охранять природу, использовать ее, абсолютно не зная, как она устроена, а также по каким законам она развивается и существует, как реагирует на различные воздействия человека, какие допустимые нагрузки на природные системы позволяет себе общество для того, чтобы их не разрушить. Все это представляет своеобразный предмет экологии.Необходимо знать, что главным предметом экологии есть структура или совокупность связей между средой и организмами. Основный объект изучения в экологии - это отдельные экосистемы, то есть единые природные комплексы, которые были образованы средой обитания и живыми организмами. Кроме этого, в сферу ее компетенции также входит изучение видов организмов (так называемый организменный уровень), их популяции, то есть совокупностей особей единого вида (так называемый популяционно-видовой уровень) и в целом биосферы (особый биосферный уровень). Главной, традиционной частью экологии как отдельной биологической науки есть общая экология, изучающая общие закономерности взаимоотношений отдельных живых организмов и среды (включая и самого человека как биологического существа. В составе экологии принято выделять такие главные разделы:- аутэкологию, которая исследует индивидуальные связи отдельного организма со всей окружающей средой;- популяционную экологию, главной задачей которой является изучение динамики и структуры популяций отдельных видов. Популяционную экологию принято также рассматривать и как отдельный раздел аутэкологии;- синэкологию (биоценологию), которая занимается изучением взаимоотношений сообществ, популяций, а также экосистем со средой Для всех направлений самым главным есть изучение выживания в окружающей среде живых существ и, естественно, перед ними стоят задачи исключительно биологического свойства - выучить различные закономерности адаптации организмов к определенной

1). Механические кровотечения (h. per rhexin) - кровотечения, вызванные нарушением целостности сосудов при травме, в том числе при боевом повреждении или хирургической операции.

2). Аррозивные кровотечения (h. per diabrosin) - кровотечения, возникающие при нарушении целостности стенки сосуда вследствие прорастания опухоли и распада ее, при разрушении сосуда продолжающимся изъязвлением при некрозе, деструктивном процессе.

3). Диапедезные кровотечения (h. per diapedesin) - кровотечения, возникающие без нарушения целостности сосудистой стенки, вследствие повышения проницаемости мелких сосудов, обусловленной молекулярными и физико-химическими изменениями в их стенке, при целом ряде заболеваний (сепсис, скарлатина, цинга, геморрагический васкулит, отравление фосфором и др.).

Возможность развития кровотечений определяется состоянием свертывающей системы крови. В связи с чем выделяют:

- фибринолитические кровотечения (h. fibrinolytica) - вследствие нарушения свертываемости крови, обусловленного повышением ее фибринолитической активности;

- холемические кровотечения (h. cholaemica) - обусловлены снижением свертываемости крови при холемии.

II. По виду кровоточащего сосуда (анатомическая классификация):

1). Артериальные кровотечения (h. arterialis) - кровотечения из поврежденной артерии.

2). Венозные кровотечения (h. venosa) - кровотечения из поврежденной вены.

3). Капиллярные кровотечения (h.capillaris) - кровотечения из капилляров, при которых кровь равномерно сочится по всей поверхности поврежденных тканей.

4). Паренхиматозные кровотечения (h. parenchymatosa) -капиллярные кровотечения из паренхимы какого-либо внутреннего органа.

5). Смешанные кровотечения (h. mixta) - кровотечения, происходящие одновременно из артерий, вен и капилляров.

III. По отношению к внешней среде и с учетом клинических проявлений:

1). Наружные кровотечения (h. extema) - кровотечения из раны или язвы непосредственно на поверхность тела.

2). Внутренние кровотечения (h.intema) - кровотечения в ткани, органы или полости тела.

3). Скрытые кровотечения (h. occuta) - кровотечения, не имеющие ярко выраженных клинических проявлений.

В свою очередь, внутренние кровотечения можно разделить на:

а) Внутренние полостные кровотечения (h. cavalis) - кровотечения в брюшную, плевральную или перикардиальную полость, а также в полость сустава.

б) Внутритканевые кровотечения (h. interstitialis) - кровотечения в толщу тканей с их диффузной имбибицией, расслоением и образованием гематомы.

Скопление крови, излившейся из сосуда, в тканях или полостях организма носит название кровоизлияние (haemorragia).

Экхимоз (ecchymosis) - обширное кровоизлияние в кожу или слизистую оболочку.

Петехия (petechia, син. кровоизлияние точечное) - пятно на коже или слизистой оболочке диаметром 1 -2 мм, обусловленное капиллярным кровотечением.

Вибицес (vibices, син. пятна пурпурозные линейные) - геморрагические пятна в виде полос.

Кровоподтек (suffusio, син. синяк) - кровоизлияние в толщу кожи или слизистой оболочки.

Гематома (haematoma, син. опухоль кровавая) - ограниченное скопление крови в тканях с образованием в них полости, содержащей жидкую или свернувшуюся кровь.

IV. По времени возникновения кровотечения:

1). Первичные кровотечения (h. primaria) - травматические кровотечения, возникающие сразу после повреждения сосуда.

2). Вторичные кровотечения (h. secundaria) - травматические кровотечения, возникающие через какой-либо промежуток времени после ранения.

В свою очередь, вторичные кровотечения делятся на:

2.1. Вторичные ранние кровотечения (h. secundaria praecox) -вторичные кровотечения, возникающие в первые 3 суток после травмы в связи с выталкиванием тромба из поврежденного сосуда в результате повышения артериального давления или при ликвидации спазма сосуда, в результате соскальзывания лигатуры при нарушении правил окончательной остановки кровотечения, при недостаточном контроле гемостаза во время операции.

2.2. Вторичные поздние кровотечения (h. secundaria tarda) - вторичные кровотечения, возникающие через больший промежуток времени (от 3 суток и позже) в результате развития гнойно-воспалительных осложнений в ране, обусловленные гнойным расправленном тромба, закрывающего просвет сосуда, нагноением пульсирующей гематомы, некрозом и секвестрацией сосудистой стенки.

окружающей среде, саморегуляцию, а также устойчивость биосферы и экосистем.

 

Билет 14

По данным палеонтологических находок (ископаемых остатков), около 30 млн. лет назад на Земле появились древние приматы парапитеки, жившие на открытых пространствах и на деревьях. Их челюсти и зубы были подобны челюстям и зубам человекообразных обезьян. Парапитеки дали начало современным гиббонам и орангутангам, а также вымершей ветви дриопитеков. Последние в своем развитии разделились на три линии: одна из них привела к современной горилле, другая — к шимпанзе, а третья — к австралопитеку, а от него — к человеку. Родство дриопитека с человеком установлено на основе изучения строения его челюсти и зубов, обнаруженных в 1856 г. во Франции.

Важнейшим этапом на пути превращения обезьяноподобных животных в древнейших людей было появление прямохождения. В связи с изменением климата и изреживанием лесов наступил переход от древесного к наземному образу жизни; чтобы лучше обозревать местность, где у предков человека было много врагов, им приходилось вставать на задние конечности. В дальнейшем естественный отбор развил и закрепил прямохождение, и, как следствие этого, руки освободились от функций опоры и передвижения.

 

2. В Казахстане развита добывающая и перерабатывающая промышленность и в последние пять лет темпы роста этих отраслей наращиваются. Строятся и вводятся в эксплуатацию крупные промышленные объекты, что приводит к повышению загрязнения воздуха, к ухудшению экологи Казахстана вцелом. За много лет в республике скопилось более двадцати миллиардов тонн отходов, около трети из которых токсичны. Основная часть этих отходов – результат деятельности горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности, предприятия чёрной металлургии, нефтехимии, производство стройматериалов. Несмотря на то, что крупные компании и правительство разрабатывают программы по борьбе с загрязнением воздуха, экология в Казахстане оставляет желать лучшего.

Большой проблемой является утилизация попутного и природного газов при добыче углеводородов. При сжигании попутного газа на факелах происходят выбросы в атмосферу окислов азота, диоксида серы, сажи.

Наиболее вредные производства – это свинцово-цинковое в районе Усть-Каменогорска, свинцово-фосфатное в Шимкенте, фосфорная промышленность Тараза, хромовые предприятия Актюбинска. Наиболее загрязнён атмосферный воздух над Восточно-Казахстанской, Карагандинской, Павлодарской областями.

В городах Казахстана основной вклад в загрязнение воздуха вносит автомобильный транспорт. Низкое качество используемого топлива и отсутствие фильтров по очистке выхлопных газов, плохое состояние подвижного состава автохозяйств, увеличение количества автомобилей в городах, приводит к тому, что в атмосферу выбрасывается огромное количество окиси углерода, свинца и др. В пятнадцати городах республики повышен уровень загрязнения атмосферного воздуха вредными выбросами. Среди этих городов – Зыряновск, Актау, Темиртау, Тараз, Петропавловск, Шимкент, Алматы. Высокий уровень загрязнения воздуха в городах является следствием устаревших технологий производства, неэффективные очистные сооружения, низкое качество используемого топлива. Основные загрязняющие вещества – это пыль, диоксид серы, диоксид азота, углеводороды, фенол, свинец, сероводород, хлористый водород, аммиак и др. Каждый из этих веществ по-своему отрицательно влияет на здоровье. Пыль, например, вызывает заболевания дыхательных веществ, печени, крови. Наиболее пыльные города Казахстана – Актау, Атырау, Жезказган, Семипалатинск, Усть-Каменогорск. Расстройства нервной системы могут быть вызваны повышенным содержанием в воздухе окиси углерода. При этом возникают головные боли, снижается память, расстраивается сон. Высокое содержание окиси углерода наблюдается в таких городах, как Алматы, Актобе, Караганда, Костанай, Петропавловск, Павлодар, Семипалатинск и некоторые другие. Если же в воздухе присутствует несколько видов загрязнителей, что обычно и происходит, отрицательный эффект ещё более усиливается. Это сказывается на иммунной системе, что зачастую приводит к онкологическим заболеваниям.

 

3. Наложить жгут выше места перелома (если жгута нет, то пальцевое прижатие артерии в подмышечной впадине). Иммобилизация при помощи шины, обязательно зафиксируйте два сустава: локтевой и плечевой. Если нет шины - подручными средствами - зонтом, палкой. Если ничего нет - привяжите руку к туловищу. Повязка - обязательно. Обезболить пациента (иначе болевой шок будет).

Билет 15

1. Негроидная (австрало-негроидная, или экваториальная) раса характеризуется темным цветом кожи, курчавыми или волнистыми волосами, широким и мало выступающим носом, толстыми губами и темными глазами. До эпохи колонизации эта раса была распространена в Африке, Австралии и на островах Тихого океана.

Европеоидная (евро-азиатская) раса отличается светлой или смуглой кожей, прямыми или волнистыми волосами, хорошим развитием волосяного покрова на лице у мужчин (борода и усы), узким выступающим носом, тонкими губами. Представители этойрасы расселены в Европе, Северной Африке, Передней Азии и Северной Индии.

Для монголоидной (азиатско-американской) расы характерны смуглая или светлая кожа, прямые, часто жесткие волосы, уплощенное широкое лицо с сильно выступающими скулами, средняя ширина губ и носа, заметное развитие эпикантуса. Первоначально эта раса заселяла Юго-Восточную, Восточную, Северную и Центральную Азию, Северную и Южную Америку.

 

2. Неблагоприятная экологическая ситуация обещает стать главной проблемой 21-го века. Это особенно актуально для крупных городов, где сегодня проживает значительная часть населения Земли, и процесс урбанизации, по мнению экспертов, ещё не завершён. Рост заболеваний дыхательных путей, аллергия, заболевания кровеносной системы — это далеко не полный перечень последствий ухудшения экологической ситуации, и, в частности, загрязнения атмосферы.

3. Строение бактерий. Бактерии — самые примитивные организмы микроскопических размеров. Это доядерные организмы (прокариоты), не имеющие оформленного ядра. Ядерное вещество (преимущественно молекулы ДНК) расположено в цитоплазме и не отграничено от нее оболочкой. Отсутствие у большинства бактерий многих органоидов, например митохондрий, хлоропластов. Особенности прочной оболочки, которая придает бактериям разную форму: шаровидную (кокки), палочковидную (бацилла), спиралевидную (вибрион) и др. Определение принадлежности бактерий к той или иной систематической группе по форме тела. Роль бактерий в природе и в жизни человека. Большинство бактерий — разрушители органических веществ до неорганических. Их участие в образовании гумуса, повышении плодородия почвы, круговороте веществ в природе. Улучшение некоторыми бактериями азотного питания растений. Использование человеком бактерий для получения кефира, сметаны, столового уксуса, для квашения капусты и засолки огурцов. Существование многих болезнетворных бактерий, вызывающих заболевания растений, животных и человека, например туберкулез, дизентерию, тиф и др. Порча продуктов питания бактериями гниения.

 

Билет № 16

1. Основные закономерности наследования были открыты Г. Менделем. Мендель достиг успехов в своих исследованиях благодаря совершенно новому, разработанному им методу, получившему название гибридологического анализа. Сущность гибридологического метода изучения наследственности состоит в том, что о генотипе организма судят по признакам (фенотипу) потомков, полученных при определенных скрещиваниях.

Гибридологический метод Менделя.

Метод имеет основные положения:

1. Учитывается не весь многообразный комплекс признаков у родителей и гибридов, а анализируется наследование по отдельным альтернативным признакам.

2. Проводится точный количественный учет наследования каждого альтернативного признака в ряду последовательных поколений: прослеживается не только первое поколение от скрещивания, но и характер потомства каждого гибрида в отдельности. Гибридологический метод нашел широкое применение в науке и практике.

Объектом для исследования Мендель избрал горох, имеющий много сортов, отличающихся альтернативными признаками. Выбор объекта оказался удачным, так как наследование признаков у гороха происходит очень четко. Горох обычно самоопыляемое растение (но легко опыляется и перекрестно), поэтому у Менделя была возможность проанализировать потомство как каждой особи отдельно, так и в результате перекрестного скрещивания. Прежде, чем начать опыты, Мендель тщательно проверил чисто сортность своего материала. Использованные им сорта он высевал в течение нескольких лет, и лишь убедившись в однородности (гомозиготности) материала, приступил к эксперименту.

Мендель проанализировал закономерности наследования как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по одной альтернативной паре (моногибридное скрещивание), так и в тех случаях, когда они отличались по нескольким альтернативным парам признаков (ди, три, поли гибридное скрещивание). По уровню развития науки своего времени Мендель не мог еще связать наследственные факторы с определенными структурами клетки. В настоящее время установлено, что гены находятся в хромосомах, поэтому при объяснении закономерностей Менделя мы будем исходить из современных цитологических представлений о материальных носителях наследственности.

 

2. Вам известно множество примеров положительных и отрицательных последствий деятельности человека в биосфере. В настоящее время человечество находится перед лицом глобальных проблем, от решения которых зависит существование человеческого общества на Земле.

Продовольственная проблема возникла в связи с быстрым ростом численности населения Земли. Ежегодно население земного шара увеличивается на 2%, то есть каждую минуту в мире рождается около 150 человек.

Население Земли нуждается в продуктах питания. В связи с этим увеличивается площадь сельскохозяйственных угодий, и в первую очередь пашни. Распаханность земель в отдельных странах колеблется от 1-4 до 30-70%. В настоящее время сельскохозяйственные угодья занимают 10-12% площади суши. Площадь сельскохозяйственных угодий нельзя увеличивать до бесконечности, поэтому главная роль в решении продовольственной проблемы принадлежит интенсификации сельского хозяйства, более эффективному использованию сельскохозяйственных угодий. Важная роль в решении этой проблемы отводится выведению высокопродуктивных пород и сортов.

Проблема истощения природных ресурсов. Потребление природных ресурсов растет быстрыми темпами. Если в 1913 г. в среднем на каждого жителя нашей планеты приходилось 4,9 т различных природных ресурсов, в 1940 г.- 7,4 т, в 1960 г.- 14,3 т, то к 2000 г. их количество достигнет 45 т на человека.

Для своих нужд человечество использует 13% речного стока, из земных недр ежегодно добывается около 100 млрд т полезных ископаемых. Производство электроэнергии удваивается примерно каждые 10 лет.

В результате возникает проблема недостатка минеральных ресурсов и энергетического кризиса в связи с истощением мировых запасов нефти и газа.

Для охраны невосполнимых минеральных ресурсов необходимо совершенствовать способы их добычи (в земных пластах при современных способах добычи остается 25% руд черных и цветных металлов, 50-60% нефти, 40% угля), более полно извлекать из руд все содержащиеся в них элементы, использовать полезные ископаемые только по назначению. Для решения энергетической проблемы следует более широко использовать энергию ветра, Солнца, приливов и отливов.

Что касается восполнимых биологических ресурсов (растений, животных), то их добычу следует организовывать так, чтобы в природе всегда оставалось необходимое количество особей для восстановления исходной численности популяций.

Загрязнение окружающей среды твердыми, жидкими и газообразными ве 1000 ществами приводит к изменению ее физических и химических свойств, что неблагоприятно влияет на организмы. Различают физическое (тепловое, шумовое, световое, электромагнитное и др.), химическое и биологическое (привнесение в природные сообщества нехарактерных для них видов, которые ухудшают условия существования обитателей данного сообщества) загрязнение.

Для решения этой проблемы создаются очистные сооружения, внедряются малоотходные и безотходные технологии, устанавливаются запреты на ввоз и расселение в сообществах нехарактерных для них видов.

Проблема сохранения биоразнообразия, генофонда растительного и животного мира. Важнейшая задача, стоящая перед человечеством,- сохранение всего многообразия организмов на Земле. Все виды тесно взаимосвязаны, поэтому уничтожение одного вида приводит к исчезновению связанных с ним видов.

С целью сохранения всего многообразия видов растений и животных применяются меры по восстановлению численности отдельных видов. Для этого редкие и исчезающие виды заносятся в Красную книгу, запрещается промысел животных или сбор дикорастущих растений. Важная роль в сохранении биоразнообразия принадлежит заповедникам, заказникам, национальным паркам, ботаническим садам, зоопаркам, где изучаются биологические особенности организмов, восстанавливается их численность.

Сохранению биоразнообразия способствует восстановление естественных сообществ на тех территориях, где они исчезли по вине человека. Так, на месте бывших лесов проводятся лесопосадки, восстанавливаются пастбища, в пустынях закрепляются пески путем посадки растений.

Опустынивание земель происходит под влиянием деятельности человека. Одна из причин опустынивания – неумеренный выпас скота. Например, овцы во время выпаса уничтожают всю растительность, которая закрепляла пески своими корнями. В результате под влиянием ветра они начинают перемещаться, увеличивая площадь пустыни, засыпая плодородные земли. Для закрепления песков необходимо проводить работы по восстановлению растительного покрова.

Многообразие живых организмов – основа существования биосферы, поэтому, сохраняя все современные виды организмов, человек обеспечивает условия, пригодные для жизни на Земле человеческого общества. В последние десятилетия ведется активный поиск оптимальных путей ведения хозяйственной деятельности с тем, чтобы наносить природе минимальный ущерб. Рассмотрим некоторые аспекты проблемы организации хозяйственной деятельности человека с учетом экологических закономерностей.

Человек, как и всякое биологическое существо, зависит от состояния окружающей его среды. Год от года влияние деятельности человека на окружающую среду непрерывно возрастает и вызывает ее изменения. Перед человечеством стоит важная проблема – обеспечение устойчивости среды обитания.

Один из путей решения этой проблемы – рациональное использование биологических ресурсов. Биологические ресурсы – это все живые организмы: растения, животные, грибы, бактерии. Их особенность состоит в том, что они способны возобновляться в процессе размножения.

Биологические ресурсы определяют устойчивость всей биосферы как среды обитания человека, служат источником пищевых продуктов, сырья, лекарственных веществ. Как правило, эти ресурсы используются нерационально. Для их сохранения необходимо предпринять ряд мер: пересмотреть принципы размещения и организации производства, наладить мониторинг – службу слежения за состоянием окружающей среды; регулировать численность популяций в естественных и искусственных экосистемах; изучать динамику численности популяций, их биоценотические связи. Основу решения этих вопросов составляет изучение естественных сукцессионных процессов и управление ими.

Необходимо помнить о том, что исчезновение видов носит экосистемный характер. Каждый исчезнувший вид растений уносит с собой не менее пяти видов беспозвоночных животных, существование которых связано с этим видом.

Второй путь решения проблемы связан с организацией сельского хозяйства на основе знания экологических закономерностей. Необходимо т d39 ак организовывать севообороты в агроэкосистемах, чтобы создавать целостные системы с развитием всех трофических уровней. Это позволит устранить угрозу массового размножения вредителей, снизит необходимость применения больших доз ядохимикатов. На полях целесообразно выращивать не одну культуру, а несколько, учитывая разные экологические условия. На таких полях можно снимать в течение одного сезона разнообразные урожаи.

Для борьбы с сорняками следует использовать преимущественно биологический метод, основанный на способности культурных растений конкурировать с сорняками, опережая их развитие в пространстве и во времени.

Промышленность также должна развиваться с учетом экологических закономерностей. Уже сейчас человек в состоянии прогнозировать последствия техногенных преобразований среды, решать проблему утилизации отходов, проводить биологическую очистку сточных вод. При развитии промышленности важно учитывать закономерности, существующие в биосфере. Вещества, извлекаемые для нужд человека из природы, должны возвращаться в биосферу в пригодном для включения в биологический круговорот виде, то есть промышленность должна встраиваться в естественный круговорот веществ в биосфере.

Таким образом, учет экологических закономерностей – одно из условий выживания, сохранения и развития человеческого общества.

 

 

· 3. Немедленно снимите одежду или украшения, на которые попали химические вещества.

· Для устранения причины ожога смойте химические вещества с поверхности кожи, подержав пораженное место под холодной проточной водой не менее 20 минут. Если помощь при химическом ожоге оказывается с некоторым опозданием, продолжительность обмывания увеличивают до 30—40 мин.
Не пытайтесь удалить химические вещества салфетками, тампонами, смоченными водой, с пораженного участка кожи - так вы еще больше втираете химическое вещество в кожу.
Если агрессивное вещество, вызвавшее ожог имеет порошкообразную структуру (например, известь), то следует вначале удалить остатки химического вещества и только после этого приступить к обмыванию обожженной поверхности. Исключение составляют случаи, когда вследствие химической природы агента контакт с водой противопоказан. Например, алюминий, его органические соединения при соединении с водой воспламеняются.

· Если после первого промывания раны ощущение жжения усиливается, повторно промойте обожженное место проточной водой в течение еще нескольких минут.

· После обмывания химического ожога необходимо по возможности нейтрализовать действие химических веществ. Если вы обожглись кислотой – обмойте поврежденный участок кожи мыльной водой или 2-х процентным раствором питьевой соды (это 1 чайная ложка питьевой соды на 2,5 стакана воды), чтобы нейтрализовать кислоту.
Если вы обожглись щелочью, то обмойте поврежденный участок кожи слабым раствором лимонной кислоты или уксуса. При ожогах известью для нейтрализации применяется 20 % раствор сахара.
Карболовую кислоту нейтрализуют глицерин и известковое молоко.

· Приложите к пораженному месту холодную влажную ткань или полотенце, чтобы уменьшить боль.

· Затем наложите на обожженную область свободную повязку из сухого стерильного бинта или чистой сухой ткани.

 

Билет №17

1. Моногибридное скрещивание. Первый закон Менделя. В опытах Менделя при скрещивании сортов гороха, имеющих желтые и зеленые семена, все потомство (т. е. гибриды первого поколения) оказалось с желтыми семенами. При этом не играло роли, из каких именно семян (желтых или зеленых) выросли материнские (отцовские) растения. Следовательно, оба родителя в одинаковой мере способны передавать свои признаки потомству.

Аналогичные результаты обнаруживались и в опытах, в которых во внимание принимались иные признаки. Так, при скрещивании растений с гладкими и морщинистыми семенами все потомство имело гладкие семена. При скрещивании растений с пурпурными и белыми цветками у всех гибридов оказались исключительно пурпурные лепестки цветков и т. д.

Обнаруженная закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов первого поколения. Признак, который проявляется в первом поколении, получил название доминантного; не проявляющийся, подавленный — рецессивного.

«Задатки» признаков (по современной, терминологии — гены) Мендель предложил обозначать буквами латинского алфавита. Гены, относящиеся к одной паре, принято обозначать одной и той же буквой, но доминантный аллель — прописной, а рецессивный — строчной. Аллель пурпурной окраски цветков следует обозначать, например, А, аллель белой окраски цветков — а, аллель желтой окраски семян — В, а аллель зеленой окраски семян — Ь и так далее.

Вспомним, что каждая клетка тела имеет диплоидный набор хромосом. Все хромосомы парные, аллельные же гены находятся в гомологичных хромосомах. Следовательно, в зиготе всегда налицо два аллеля и генотипическую формулу по любому признаку необходимо записывать двумя буквами.

Особь, гомозиготную по доминантному аллелю, следует записать как АА, рецессивному — аа, гетерозиготную — Аа. Опыты показали, что рецессивный аллель проявляет себя только в гомозиготном состоянии, а доминантный— как в гомозиготном (АА), так и в гетерозиготном состоянии (Аа).

Гены расположены в хромосомах. Следовательно, в результате мейоза гомологичные хромосомы (а с ними аллельные гены) расходятся в различные гаметы. Но так как у гомозиготы оба аллеля одинаковы, все гаметы несут один и тот же аллель. Следовательно, гомозиготная особь дает один тип гамет.

Опыты по скрещиванию предложено записывать в виде схем. Условились родителей обозначать буквой Р, особей первого поколения — F_v, особей второго поколения — F2 и т. д. Скрещивание обозначают знаком умножения (X), генотипическую формулу материнской особи (Q) записывают первой, а отцовской (Д)—второй. В первой строке записывают генотипические формулы родителей, во второй — типы их гамет, в третьей — генотипы первого поколения и так далее.

Так как у первого родителя только один тип гамет (А) и у второго родителя также один тип гамет (а), возможно лишь одно сочетание — Аа. Все гибриды первого поколения оказываются однородными: гетерозиготными по генотипу и доминантными по фенотипу.

Следовательно, первый закон Менделя, или закон единообразия первого поколения, в общем виде можно сформулировать так: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.

Второй закон Менделя. При скрещивании гетерозиготных гибридов первого поколения между собой (самоопыление или родственное скрещивание) •во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, т. е. возникает расщепление, которое происходит в определенных частотных отношениях. Так, в опытах Менделя на 929 растений второго поколения оказалось 705 с пурпурными цветками и 224 с белыми. В опыте, в котором учитывалась окраска семян, из 8023 семян гороха, полученных во втором поколении, было 6022 желтых и 2001 зеленых, а из 7324 семян, в отношении которых учитывался другой признак, было получено 5474 гладких и 1850 морщинистых.

 

2.

Среда – это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие, рост, выживаемость, размножение и т. д. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком, его деятельностью. При этом одни элементы могут быть необходимы организму, другие почти или полностью безразличны для него, третьи оказывают вредное воздействие. Среда обитания организма (организмов) представляет собой окружающую среду. Условия существования, или условия жизни, – это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может. Организмом является любое живое существо, обладающее совокупностью основных жизненных свойств. Главная и важная закономерность в системе «среда-организм» – это неразрывная связь и взаимное влияние среды и организма. Как организм испытывает воздействие среды (действие комплекса экологических факторов), так и среда претерпевает изменения в результате воздействия живых организмов. Облик нашей планеты был бы совсем иным, если бы на планете не было жизни (в атмосфере не было бы кислорода, не было бы такого явления как почва и др.). Указанная закономерность системы «среда-организм» была сформулирована В. И. Вернадским и получила название закона единства организма и среды его обитания: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов. Из данного закона следует эволюционно-экологический принцип, согласно которому вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям. Воздействие вида на среду эволюционно возрастает, что является важной экологической закономерностью. Согласно ей, любая биологическая система, находясь в подвижном равновесии с окружающей ее природной средой и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду. Давление на среду растет до тех пор, пока не будет строго ограничено внешними факторами. Различают абиотическую, биотическую, антропогенную среду. Абиотическая среда – совокупность факторов неживой природы (температура, влажность, радиация и др.), в которых существует данный организм. Биотическая среда – совокупность живых организмов, с которыми взаимодействует данный организм. Антропогенная среда – природная среда, непосредственно или косвенно измененная человеком. На Земле выделяют 4 среды жизни: водную, наземно-воздушную, почвенную (почву) и живые организмы(рисунок 2.1). В процессе длительного исторического развития живой материи и формирования все более совершенных форм живых существ организмы, осваивая новые места обитания, распределились на Земле соответственно ее минеральным оболочкам – гидросфере, литосфере, атмосфере и приспособились к существованию в строго определенных условиях. Первой средой жизни стала вода. Именно в ней возникла жизнь. По мере исторического развития организмы начали заселять наземно-воздушную среду. В результате появились наземные растения и животные, которые эволюционировали, адаптируясь к новым условиям существования. В процессе функционирования живого вещества на суше поверхностный слой литосферы постепенно преобразовался в почву. Ее стали заселять водные и наземные организмы, создавая специфический комплекс обитателей. Некоторые низкоорганизованные животные и все растения попадают в свою среду обитания пассивно и выживают, если они к ней приспособлены. Большинство же животных активно выбирают подходящую им среду или даже иногда сами ее создают (например, бобры строят плотины для повышения уровня воды). Водная среда жизни имеет ряд особенностей. Характерной чертой ее является подвижность – она ясно выражена в проточных, быстро текущих реках, ручьях и даже в стоячих водоемах это имеет место. В морях и океанах наблюдаются приливы и отливы, мощные течения, штормы; в озерах вода перемещается под действием ветра и температуры. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры во всем водоеме. В жизни водных организмов большую роль играет вертикальное перемещение воды. В летнее время наиболее теплые слои воды располагаются у поверхности, а холодные – у дна. Зимой, с понижением температуры, поверхностные холодные воды с температурой ниже 4° С располагаются над сравнительно теплыми. В результате нарушается вертикальная циркуляция воды. Весной поверхностная вода вследствие нагревания до 4° С становится более плотной и погружается вглубь, а на ее место с глубины поднимается более теплая вода. В результате такой вертикальной циркуляции в водоеме на определенное время температура всей водной массы выравнивается. С дальнейшим повышением температуры верхние слои воды становятся все менее плотными и уже не опускаются, возникает температурное расслоение. Осенью поверхностный слой охлаждается, становится более плотным и опускается вглубь, вытесняя на поверхность более теплую воду. Это происходит до наступления осеннего вертикального выравнивания воды. При охлаждении поверхностных вод ниже 4° С они снова становятся менее плотными и опять остаются на поверхности. В результате прекращается циркуляция воды и вновь наступает температурное расслоение. В озерах тропических широт температура воды на поверхности не опускается ниже 4° С, и температурный градиент в них четко выражен до самых глубинных слоев. Перемешивание воды, как правило, происходит здесь нерегулярно в наиболее холодное время года. Вода как среда жизни обладает особыми физико-химическими свойствами. Температурный режим ее коренным образом отличается от такового в других средах. В Мировом океане амплитуда колебаний (различия между крайними значениями) составляет примерно 38° С, при самой низкой около –2° С, а самой высокой +36° С. В пресных внутренних водоемах умеренных широт температура поверхностных слоев воды колеблется от –0,9 до +25° С. Особо благоприятные условия для жизни создают такие термодинамические свойства водной среды как высокая удельная теплоемкость, большая теплопроводность, расширение при замерзании. Эти условия обеспечиваются и высокой скрытой теплотой плавления воды, в результате чего подо льдом температура не бывает ниже точки замерзания ее (для пресных вод около 0° С). Так как наибольшей плотностью вода обладает при 4° С, а при замерзании расширяется, то зимой лед образуется лишь сверху, основная же толща воды не промерзает, что обеспечивает сохранение жизни в водоемах подо льдом. Воде свойственны значительная плотность (в 800 раз больше, чем воздушной среды), вязкость. На растениях эти особенности сказываются в том, что у них слабо или совсем не развивается механическая ткань, поэтому стебли их очень эластичны и легко изгибаются. Большое влияние на водные организмы оказывает свет и световой режим. Особенно он сказывается на распространении растений. Световой режим обусловливается закономерным убыванием с глубиной, так как вода поглощает свет. Он зависит от мутности воды, которая связана с количеством взвешенных в воде частиц. Световой режим изменяется по сезонам года. Существенную роль в жизни водных организмов играет соленость воды. Разные водоемы имеют определенный химический состав. Наибольшее значение имеют карбонаты, сульфаты, хлориды. Количество растворенных солей в 1 л воды в пресных водах не превышает 0,5 г, в океанах и морях оно достигает 35 г. Одним из важнейших газов, содержащихся в воде, является кислород. Основной источник кислорода – фотосинтетическая деятельность зеленых растений, он также поступает из атмосферы. Различные животные проявляют неодинаковую потребность в кислороде. Например, форель очень чувствительна к его дефициту, а плотва и сазан неприхотливы в этом отношении. Углекислый газ, содержащийся в воде, обеспечивает фотосинтез водных растений, а также принимает участие в формировании скелетных образований животных. Содержание углекислого газа в воде в 700 раз больше, чем в атмосфере. Большое значение в жизни водных организмов имеет концентрация водородных ионов (рН). Пресноводные бассейны с рН = 3,7–4,7 считаются кислыми, 6,95–7,30 – нейтральными, с рН больше 7,8 – щелочными. Концентрация водородных ионов играет важную роль в распределении гидробионтов. Большинство пресноводных рыб выдерживают рН от 5 до 9. Если водородный показатель меньше 5, наблюдается массовая гибель рыб, а при величине выше 10 погибают многие рыбы и другие животные. Водная среда заселена многими видами растений и животных – от микроскопических организмов до самых крупных, представленных в современную эпоху. В водной среде обитает примерно 150 000 видов животных, или около 7% общего их количества (рисунок 2.2) и 10 000 видов растений (8%). Особенностью наземно-воздушной среды является то, что организмы, обитающие здесь, окружены воздухом, который представляет собой смесь газов, а не их соединения. Воздух как экологический фактор характеризуется постоянством состава – азота в нем содержится 78,08%, кислорода – около 20,9%, аргона – около 1%, углекислого газа – 0,03%. За счет диоксида углерода и воды синтезируется органическое вещество и выделяется кислород. При дыхании происходит реакция, обратная фотосинтезу – потребление кислорода. Кислород появился на Земле примерно 2 млрд. лет назад, когда происходило формообразование поверхности нашей планеты при активной вулканической деятельности. Постепенное увеличение содержания кислорода происходило в течение последних 20 млн. лет. Главную роль в этом играло развитие растительного мира суши и океана. Без воздуха не могут существовать ни растения, ни животные, ни аэробные микроорганизмы. Большинство животных в этой среде передвигаются по твердому субстрату – почве, а растения укореняются в ней. Воздух как газообразная среда жизни характеризуется низкими показателями влажности, плотности и давления, а также высоким содержанием кислорода. Действующие в наземно-воздушной среде экологические факторы отличаются рядом специфических особенностей: свет здесь по сравнению с другими средами интенсивнее, температура претерпевает более сильные колебания, влажность значительно изменяется в зависимости от географического положения, сезона и времени суток. Воздействие почти всех этих факторов тесно связано с движением воздушных масс – ветра. Воздух, как и другие факторы среды, оказывает на организмы прямое и косвенное действие. При прямом воздействии он имеет небольшое экологическое значение. Косвенное влияние воздуха осуществляется через ветры, которые меняют характер таких важных факторов, как температура и влажность, оказывают механическое действие на организмы. Нередко сильные ветры, дующие в одном направлении, изгибают ветви и стволы деревьев в подветренную сторону, что служит причиной появления флагообразных форм кроны. Ветер вызывает изменение интенсивности транспирации у растений. Это особенно сильно проявляется при суховеях, иссушающих воздух и часто вызывающих гибель растений. Определенную роль играет ветер в опылении растений-анемофилов (ветроопыляемые растения), которые выработали для этого ряд приспособлений: цветочные покровы у них обычно редуцированы и пыльца не защищена от ветра. Восходящие и особенно нисходящие потоки в атмосфере нередко создают условия для застаивания и накопления у поверхности почвы холодного воздуха, что вызывает задержку в развитии растений и животных. Воздушные потоки выполняют определенную роль в расселении растений и животных. Плоды растений (анемохоров) имеют множество приспособлений, увеличивающих их парусность, и разносятся ветром на большие расстояния. Для наземно-воздушной среды, как и для водной, характерна четко выраженная зональность. При этом любые сочетания растительного покрова и животного населения соответствуют морфологическим подразделениям географической оболочки Земли – климатическим зонам. Каждая климатическая зона характеризуется своеобразной растительностью и животным населением. Атмосфера способствует сохранению на планете тепла, которое в противном случае рассеивалось бы в холоде космического пространства. Сама же она благодаря силам притяжения Земли не улетучивается. Атмосфера не только поддерживает жизнь, она служит защитным экраном. На высоте 20–25 км от поверхности Земли под воздействием ультрафиолетовой радиации Солнца часть молекул кислорода расщепляется на свободные атомы кислорода. Последние могут вновь образовывать молекулу кислорода, его трехатомную форму, называемую озоном. Озон, образуя в высших слоях атмосферы тонкий слой – озоновый экран, обеспечивает хрупкой земной жизни дальнейшее ее существование. Почва как среда обитания представляет собой совокупность выветренной материнской породы, живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Почва обладает специфическими физическими свойствами. Для нее характерна более или менее рыхлая структу ⇐ Предыдущая12345 Поделиться с друзьями: Дата добавления: 2017-03-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 3477 | Нарушение авторских прав Поиск на сайте: Лучшие изречения: Настоящая ответственность бывает только личной. © Фазиль Искандер ==> читать все изречения... 1683 - | 1509 - © 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.143 с.