Основные этапы использования в-ва и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Энергетические пирамиды

Солнце служит начальным источником энергии почти для всего живого на земле. Существуют различные типы организмов, отличающиеся способом усвоения энергии: 1) автотрофные-фотосинтетики (раст, бактерии), хемосинтетики (бактерии);2)Гетеротрофы- используют готовое орг. в-во –сапрфиты-грибы, лишайники; голозои-переводят органику в необх. Им в-ва (некрофаги-падалью, растительные-птицы, копытные, хищники) По способу добываия пищи их делят на: фильтраторов, соскребателей, собирателей, хищников. Характеризуя энергетику сообщества берутся не отдельные организмы, а группы по способу накопления энергии. Организмы связаны общностью энергии и пит. В-в. Основу экосистемы составляют автотрофы- дают начало всем трофическим цепям. Энергия солнечного света напрямую усваивается растениями, запасается в хим. связанных орг-х соединений, а затем перераспределяется ч/з пищевые отношения в биоценозах. Гетеротрофы исп-т готовые орг. В-ва для накопл. Е. Органические остатки продуцентов и консументов разлагают редуценты. Перенос Е, заключенной в пище –цепь питания или пищевая цепь(клевер-кролик-волк). Пищевые цепи хар-ся кол-вом и размерами биомассы на каждом уровне питания. Продукция организов каждого посл. Трофич. Уровня всегда меньше в среднем в 10 раз продукции предыдущего-правило энергетической пирамиды. Трофическую структуру и трофическую ф-ю можно изобразить экологической пирамидой, основанием к-й служит первый уровень (уровень продуцентов), а последующие образуют этажи и вершину пирамиды. Три основных типа экол. пирамид: 1)пирамида чисел, отражающая численность отдельных орг-в; 2)пирамида биомассы, характеризующая общий сухой вес, калорийность и др. меру общего кол-ва живого в-ва; 3)пирамида энергии показывающая величину потока энергии и продуктивности на последующих трофических уровнях. Пирамиды чисел и биомассы м.б. обращенными, т.е. основание м.б. меньше чем один или несколько верхних этажей. Так бывает, когда средние размеры продуцентов меньше размеров консументов. Напротив, энергетическая пирамида всегда будет сужаться кверху при условии, что будет учтены источники пищевой энергии в системе.

Цветение и опыление. Перекрестное опыление и самоопыление. Биологическое значение перекрестного опыления. Приспособление к опылению в цветках энтемофильных и анемофильных растений.

Опыление-процесс переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестиков. Типы и способы опыления:1)самоомпыление-пыльца переносится на рыльце пестика в пределах одного цветка-автогамия, в ределах одного растения-гейгоногамия, в неракрытых цветках-клейстогамия;2)перекрестное-пыльца цветков 1 особи переносится на рыльце пестика другой особи:энтемофилия-перенос с пом. Насекомых, орнитофилия-с пом. Птиц, анемофилия-ветром, гидрофилия-с водой.Самоопыление рпоизошло от перекрестного. «+»:независимость опыления от др. факторов, быстрая элеменация рецессивных мутаций, отсутствие летальных и сублетальных генов. Выгодно при заселении новых тер-рий. «-»: вид распадается на чистые линии, пр-с микроэволюции останавливается. Приспособления к перекр. опылению: 1.-разделение полов в цветке, позднее раздельнополые, самый надежный – у двудомных растений (самоопыл. не возможно- тополь, облепиха, осина, ива). На одной особи возм гейтоногомия. Трехдомные-на одном растении м,ж, обоеполые цветки(смолевка). 2-Дихотомия -разновременное созревание тычинок и пестиков в обоеполом цветке. Протероандрия-раннее созревание тычинок, протерогения-пестиков.Протеандрия бывает чаще.-род Camponula, у колокольчика пыльца высыпается на рыльце пестика(он густо покрыт волосками). Рыльца сомкнуты, пыльца на столбике. Возможно перекрестное опыление, если этого не пр-дитàсамоопыление. Чужая пыльца растет быстрее. 3-гетеростилия -редко.Разностолбчатость –цветки на разных особях с различной длиной столбика. Есть длинностолбчатые и короткостолбчатые. У длинотрубчат. Тычинки оказываются в серединке трубки пестика(гречиха, примула). Короткостолбч. способны воспринимать пыльцу с длинностолбч. И наоборот. В короткостолбч. Пыльца более крупнаяàсамонесовместимость -собственная пыльца не прорастает на рыльце собственного пестика (люцерна посевная). Способы перекрестного опыления: Энтемофилия - насекомые посещают цветки в поисках пищи, убежища, кладки яиц.Присп-я: Пыльца -источник пищи(б, ж, у/в, вит), нектар -водный р-р сахаров (глюк, фрукт)-вырабатыв-ся секреторными Кл-ми (могут быть на тычю нитях, цветоложе, лепестках. Для превл. Опылителей – окраска, аромат. Окраска за сч. антоциана- pH<7 – красная, розовая,pH>7- синяя, голубая, 7-фиолетовая. Желтый-каратиноиды, белый- в межкл. Много воздуха, Кл. рыхло. На лепестках бывают пятна, полоски-указывают наличие нектара- видимые-льнянка, невидимые (только в у/ф)-герань. Пчелы не воспр. Красный цвет. Цветки м.б. одиночными крупными или собраны в соцветия. Часть цветков цветет ночью- смолевка поникающая, опыл. Ночными бабочками. Цветки раскрываются, поднимаются. Аромат- зафикс. До 500 разл. Ароматов. Источник аромата- лепестки, тыч, нектарники. Для насек. На дальнем расстоянии привлекает окраска, на ближнем- аромат. Для ряда видов- полное совпадение с ареалом насекомые опылители – шмель-борец. Форма цветка и опылители - если нектар в шпорцах, то опылители длиннохоботковые. Орнитофилия-цв. Без запаха, много нектара с малым кол-вом сахаров, красно-оранжевые (колибри). Анемофилия -нет яркой окраски, околоцв. Часто простой, мелкий, рыльца крупные, перистые, пыльца мелкая, сухая. Гидрофилия-длинные, вытянутые спермии по воде (роголистник). Самоопыление (автогамия): 1)контактная-пыльники касаются рыльца(копытень европейский);2)гравитационный-пыльца под силой тяжести падает на пестик(одноцветка крупноцветковая);3) Клейстогамия- в бутоне (облигатное и факультативное-вызывается экологическими причинами-темпер, влажность). Чистого самоопыления не бывает, всегда разбавляется перекрестным.