Человек как биологический вид. Отличие его от животного. Полиморфизм популяции человека. 4 страница

 

Вопрос

 

Экосистема – термин ввел Тенсли в 1935. Это любая система, включающая биотическое сообщество на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой системами. Это совокупность компонентов биотической и абиотической среды, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот, в котором участвует организм.

Функциональные блоки в экосистеме:

1. Элементы неживой природы(климатические факторы)

2. Органические и неорганические вещества, находящиеся в круговороте и связывающие живую и неживую части

3. Органические вещества извлечены из круговорота, но остающиеся в экосистеме – полезные ископаемые

4. Продуценты(производители) – автотрофы – растения, цианобактерии

5. Консументы(потребители) – гетеротрофы – животные, микроорганизмы, паразиты, грибы-паразиты

6. Редуценты(разлагатели) – некрофаги, минерализаторы – сапротрофные бактерии и грибы.

Получение ресурсов и избавление от отходов происходит в рамках круговорота всех элементов (по закону сохранения масс)

Экосистема существует засчет незагрязняющей среды и практически вечной солнечной Е, количество которой относительно постоянное и избыточное.

При переходе на более высокий трофический уровень происходит снижение биомассы, т.е. на конце длинных цепей не может быть большой биомассы.

 

Вопрос

Трофическая структура. Можно представить в виде пищевых цепей, сетей и экологических пирамид.

Пищевые цепи:1. Пастбищные – начинаются живыми растениями (трава-кролик-лиса-медведь-R); 2. Детритные – начинаются с мертвого вещества (листовой опад – дождевой червь-курица-волк).

Правила экологических пирамид:

1. Пирамида чисел 1927г. Элтон. Исключение цепи питания паразитов, число их возрастает, а размеры уменьшаются.

2. Пирамида биомасс. Исключение мировой океан, пирамида имеет перевернутый вид.

3. Пирамида Е. приавило 10% Линдема. При переходе с 1-ого трофического уровня на другой передается 100%, 90% тратятся на жизненные процессы, а 10% накапливаются в теле следующего уровня.

Продуктивность – это биомасса, созданная за единицу времени. Биомасса – это количество органического вещества, созданное на единице площади или в единице объема.

Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в химических связях синтезируемого органического вещества, определяет продуктивность сообществ. Органическую массу, создаваемую растениями за единицу времени, называют первичной продукцией сообщества. Продукцию выражают количественно в сырой или сухой массе растений либо в энергетических единицах – эквивалентном числе джоулей. Валовая первичная продукция – количество вещества, создаваемого растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза. Часть этой продукции идет на поддержание жизнедеятельности самих растений (траты на дыхание). Эта часть может быть достаточно большой. В тропических лесах и зрелых лесах умеренного пояса она составляет от 40 до 70 % валовой продукции. Планктонные водоросли используют на метаболизм около 40 % фиксируемой энергии. Такого же порядка траты на дыхание у большинства сельскохозяйственных культур. Оставшаяся часть созданной органической массы характеризует чистую первичную продукцию, которая представляет собой величину прироста растений. Чистая первичная продукция – это энергетический резерв для консументов и редуцентов. Перерабатываясь в цепях питания, она идет на пополнение массы гетеротрофных организмов. Прирост за единицу времени массы консументов – это вторичная продукция сообщества. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего.

 

 

Вопрос № 35

 

Сукцессии – явление замены одного биоценоза другим. (не зависимо от воли человека, но может произойти в процессе его деятельности). Изучал Клеменс (описал состояние климакса (климаксовое сообщество находится в равновесии с окр средой)

Сукцессии:

1. возникают в местах, ранее не занятых живыми организмами (голые скалы, песчаные дюны)
2. Развитие сообществ в тех местах, где жизнь когда – то была, но исчезла.(заброшенные поля)

Общая тенденция развития сукцессий:

1. усиление контроля над средой
2. приобретение устойчивости к изменениям

по причинам возникновения сукцессии:

1. Автогенные (внутренние процессы экосистемы)
2. Аллогенные (внешние)

Тенденции свойств экосистем:

1. Постепенное возрастание населяющих их видов
2. усложнение и возрастание числа пищевых цепей
3. Возрастание потока, проходящей через экосистему, энергии
4. Возрастание общей биомассы экосистемы
5. Изменение соотношения между продукцией и тратами на поддержание биомассы (дыхание)

Существует множество классификаций сукцессий, по показателям, способным меняться в ходе сукцессии или по причинам смен:

1.по масштабу времени (быстрые, средние, медленные, очень медленные),

2.по обратимости (обратимые и необратимые),

3.по степени постоянства процесса (постоянные и непостоянные),

4.по происхождению (первичные и вторичные),

5.по тенденциям изменения продуктивности (прогрессивные и регрессивные),

6.по тенденции изменения видового богатства (прогрессивные и регрессивные),

7.по антропогенности (антропогенные и природные),

8.по характеру происходящих во время сукцессии изменений (автотрофные и гетеротрофные).

Первичные сукцессии- например, образование покровов на застывшей лаве,параллельно происходит процесс почвообразования.

Вторичные - на месте сгоревшего ельника образуется сначала травяной покров…

Прогрессивная сукцессия – данный вид сукцессий, в конечном счете, ведет постепенно к восстановлению типичных для данного района формаций.

Регрессивная сукцессия - ведет к устойчивому образованию сообществ, непохожих на исчезнувшие.

Климаксовые сообщества отличаются большой численностью, большим видовым разнообразием, обилием и сложностью пищевых цепей.

Дисклимакс- например, травоядные выедают только определённые растения => стимулируют рост других, непригодных для корма.

 

Вопрос

В 20‑х годах прошедшего века в трудах В. И. Вернадского было разработано представление о биосфере как глобальной единой системе Земли, где весь основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жизнью. Идеи В. И. Вернадского намного опередили состояние современной ему науки и в должной мере были оценены лишь во второй половине века, после возникновения концепции экосистем. Большинство процессов, меняющих в течение геологического времени лик нашей планеты, рассматривали ранее как чисто физические, химические или физико‑химические явления (размыв, растворение, осаждение, гидролиз и т. п.). В. И. Вернадский впервые создал учение о геологической роли живых организмов, показав, что деятельность живых существ является главным фактором преобразования земной коры. Биосферой В. И. Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда‑либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов. Участие каждого отдельного организма в геологической истории Земли ничтожно мало. Однако живых существ на Земле бесконечно много, они обладают высоким потенциалом размножения, активно взаимодействуют со средой обитания и в конечном счете представляют в своей совокупности особый, глобальных масштабов фактор, преобразующий верхние оболочки Земли. Значение организмов обусловлено их большим разнообразием, повсеместным распространением, длительностью существования в истории Земли, избирательным характером биохимической деятельности и исключительно высокой химической активностью по сравнению с другими компонентами природы. Биосфера, таким образом, – это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты, поддерживающую глобальный круговорот веществ. Современная жизнь распространена в верхней части земной коры (литосфере), в нижних слоях воздушной оболочки Земли (атмосферы) и в водной оболочке Земли (гидросфере).

 

Вопрос

 

Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой), как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части.

Абиотическая часть представлена:

Почвой и подстилающими ее породами до глубины, где еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства.

Атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни.

Водной средой – океаны, реки, озера и т.п.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксонов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которых не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы.

В основе биогенной миграции атомов в биосфере лежат два биохимических принципа:

стремиться к максимальному проявлению, к «всюдности» жизни;

обеспечить выживание организмов, что увеличивает саму биогенную миграцию.

Эти закономерности проявляются, прежде всего, в стремлении живых организмов «захватить» все мало-мальски приспособленные к их жизни пространства, создавала экосистему или ее часть. Но любая экосистема имеет границы, имеет свои границы в планетарном масштабе и биосфера. При общем рассмотрении биосферы, как планетарной экосистемы, особое значение приобретает представление о ее живом веществе, как о некой общей живой массе планеты. Под живым веществом В.И. Вернадский понимает все количество живых организмов планеты как единое целое. Его химический состав подтверждает единство природы – он состоит из тех же элементов, что и неживая природа, только соотношение этих элементов различное и строение молекул иное. Всю совокупность организмов на планете В. И. Вернадский назвал живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию. Косное вещество, по В. И. Вернадскому, – это совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых живые организмы не участвуют. Биогенное вещество создается и перерабатывается жизнью, совокупностями живых организмов. Это источник чрезвычайно мощной потенциальной энергии (каменный уголь, битумы, известняки, нефть). После образования биогенного вещества живые организмы в нем малодеятельны. Особой категорией является биокосное вещество. В. И. Вернадский писал, что оно «создается в биосфере одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других». Организмы в биокосном веществе играют ведущую роль. Биокосное вещество планеты – это почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества. Биосфера, таким образом, – это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты, поддерживающую глобальный круговорот веществ. Современная жизнь распространена в верхней части земной коры (литосфере), в нижних слоях воздушной оболочки Земли (атмосферы) и в водной оболочке Земли (гидросфере).

 

Вопрос 38. Свойства живого вещества:

1. Живое вещество представлено в биосфере индивидуальными организмами, которые распределены по планете.
2. Ж.в. не встречается в чистой популяционной форме
3. ж.в. существует в форме чередующихся поколений.
4. воспроизводится с быстрыми изменениями
5. ж.в. имеет большое морфологическое и химическое разнообразие
6. всё живое стремится занять свободное место (экспансия)
7. Ж.в. обладает огромной свободной энергией в макромолекулах, которая может быть выделена при сжигании их.
8. Резкое различие в скорости реакции по сравнению с неживым.
9. орг соединения ж.в. устойчивы только в организме.

Границы распрастранения живого в-ва:

1. в атмосфере:25-40 км
2. в литосфере: 7,5 км
3. через всю гидросферу проходит Ж.в.

круговороты в-в:

1. геологический (большой)- перенос веществ вне живой природы
2. Биологический (малый) – перенос веществ через живую природу

Биогеохимические принципы Вернадского:

1. Биогенная эмиграция стремится к максимальному проявлению, благодаря размножению организмов.
2. В каждую геологическую эпоху земля заселялась предельно полно, вследствие экспансии жизни
3. Эволюция биосферы идет в направлении увеличения биогенной эмиграции атомов из-за увеличения числа биологических видов.

 

Вопрос 39

Человек как биологический вид. Отличие его от животного. Полиморфизм популяции человека.

Человек является биосоциальным существом и в то же самое время — представителем биологического вида «Человек разумный», принадлежащего к Над.царство – эукариоты, царству животных, типу хордовых, классу млекопитающих, подклассу плацентарных, отряду приматов, семейству гоминид, род – Хомо, вид – Сапиенс.

Экология человека – закономерности взаимодействия человеческого общества с окружающей средой, а также зависимость здоровья человека от экологических факторов.

Отличие человека от животного:

1. Прямохождение, размеры тела больше

2. Речь

3. Наличие крупного, сложного, хорошо развитого мозга, большее количество извилин

4. Абстрактное мышление – слово имеет смысл

5. Удлиненные периоды эмбриогенеза и детства, обучение и физиологическая зависимость от взрослых

6. Не может подниматься выше 3,5 км над уровнем моря

Полиморфизм популяции человека

Биологи выделяют несколько подвидов человека — расы: европеоидная, австралонегроидная, монголоидная и американоидная (американские индейцы).

Каждая из рас представляет собой морфофизиологический тип человека. Расы человека характеризуются определенным телосложением, биохимической конституцией, предрасположенностью или устойчивостью к определенным болезням, преобладанием некоторых психологических черт. Психофизиологический тип человека иногда называют конституцией. В каждой расе существует несколько типов конституций, при этом частота их встречаемости в известной мере связана с экологическими условиями проживания конкретной расы.

 

Билет

Видовые признаки человека.

1. Особенности строения скелета: высокий лоб, мозговой отдел черепа преобладает над лицевым, подбородочный выступ нижней челюсти, физиологические изгибы позвоночника(лордоз и кифоз), уплощённая грудная клетка, массивность и большая длина костей нижних конечностей, широкий чашеобразный таз, сводчатая стопа, высокая степень противопоставления большого пальца кисти.
2. Большой объём головного мозга(1100-1700 см3).
3. Членораздельная речь и характерное строение гортани.
4. Вторая сигнальная система.
5. Абстрактное мышление.
6. Кариотип.
7. Способность к труду (изготовление орудий труда).

Чарльз Дарвин в работе «Происхождение человека» (1871) доказал, что человек имеет животное происхождение и общего предка с ныне живущими человекообразными обезьянами. Энгельс в работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» (1896) указал на социальные факторы в эволюции человека.

АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА (А.ч.) – одно из ключевых понятий в экологии человека, а также во многих других дисциплинах (физиологии, антропологии, медицинской географии, социологии, этнографии и пр.). А.ч. — сложный социально-биологический процесс, в основе которого лежит изменение систем и функций организма, мотивов, ценностей, поведения, личностных и профессиональных компетенций человека для его приспособления к окружающей среде, а также активное изменение человеком самой среды для своих нужд и потребностей (в процессе создания материальной и духовной культуры общества – системы жизнеобеспечения: питания, жилища, одежды, транспорта, инфраструктуры, искусства, образования и т.д). Выделяют: 1) биологическую, 2) социальную, 3) этническую адаптации.

1) Биологическая А.ч. - эволюционно возникший механизм приспособления организма человека к условиям среды. Выделяют фенотипическую (индивидуальную, ненаследственную) адаптацию, или акклиматизацию, и генотипическую (наследственную) адаптацию, осуществляемую путем естественного отбора полезных признаков.

Любое уменьшение приспособительных возможностей представляет одновременно и снижение уровня здоровья. Болезнь можно рассматривать как нарушение нормальной физиологической адаптации к повседневным условиям.

В зависимости от длительности действия неадекватного фактора и степени морфо-функциональных перестроек выделяют три этапа адаптации: начальный, этап неустановившейся адаптации и долговременную, установившуюся адаптацию, или состояния адаптивности. Невозможность обеспечить формирование адекватных приспособительных реакций приводит к частичной адаптации (дизадаптации), либо к срыву адаптации - дезадаптации.

В пределах Российской Федерации выделены следующие типы территорий: 1. Экстремальные, где эффективная адаптация большей части пришлого населения протекает с критическим напряжением адаптационных систем организма ценой определенной биосоциальной платы. 2. Дискомфортные, где эффективная адаптация большей части переселенцев сопровождается очень сильным напряжением адаптационных систем организма, с затрудненной компенсацией. 3. Гипокомфортные, где адаптация большей части переселенцев протекает с сильным напряжением адаптационных систем организма с постепенной компенсацией. 4. Прекомфортные, где адаптация пришлого населения сопровождается умеренным напряжением адаптационных систем организма и имеет тенденцию к быстрой компенсации. 5.Комфортные, где адаптация большей части переселенцев протекает быстро и безболезненно.

2) Социальная адаптация - процесс адаптации индивида (группы индивидов) к социальной среде для реализации его (их) потребностей, интересов, жизненных целей. Включает приспособление к условиям и характеру труда (учебы), межличностным отношениям, экологической и культурной среде, условиям проведения досуга, быту, а также их активное изменение для удовлетворения своих потребностей, а также изменение самого себя, своих мотивов, ценностей, потребностей, поведения, компетенций.

3) Этническая адаптация – двусторонний процесс биосоциального приспособления этнических групп (общностей) к природной и социально-культурной среде районов их обитания (ее языково-культурным, политическим, экономическим, климато-территориальным и другими параметрам).

 

Вопрос 41