Контрольная работа по "Экологии"

Вопросы: 

 

19. Механизмы приспособления организма  к изменениям окружающей среды.

31. Межвидовые взаимоотношения  в экосистеме. Протокооперация.

44. Загрязнение окружающей среды.  Классификация загрязнений. 

 

19. Механизмы приспособления  организма к изменениям окружающей  среды.  

  Способность организма поддерживать свое устойчивое состояние долгое время оставалась загадкой. Первым, кто внес большой вклад в разработку этого вопроса, был французский ученый Клод Бернар. Он справедливо считал, что жизнь нельзя объяснить только на основе обычных химических или физико-химических процессов, что имеется тесная связь живого организма с окружающей его средой, которая выражается в различных формах приспособления. 

Даже  при резких изменениях в окружающей среде жизнь человека не прекращается. К. Бернар впервые высказал предположение, что это связано с тем, что внутренняя среда человека, окружающая клетки и ткани, практически не меняется. У живого организма есть две среды: внешняя, в которой он живет, и внутренняя, в которой живут элементы его тканей. К внутренней среде относятся кровь, тканевая жидкость, лимфа. К. Бернару принадлежит такой афоризм: "Постоянство внутренней среды есть условие свободной и независимой жизни". 

Если  К. Бернар дал широкое биологическое объяснение вопроса, то американский ученый Уолтер Кэннон сказал свое слово о постоянстве внутренней среды организма с точки зрения физиологии. 

У. Кэннон впервые употребил понятие гомеостаза к постоянству внутренней среды  организма. Он один из первых представил живой организм как сложную, открытую систему, имеющую множество связей с окружающей средой. Эти связи осуществляются через органы дыхания, рецепторы кожи и слизистых, пищеварительный тракт, нервно-мышечные органы и др. 

Действие  факторов окружающей среды через  указанные пути передается соответствующим  физиологическим системам, которые  способны изменять свои функции в  определенных пределах. 

Одним из механизмов приспособления организма  к окружающей среде является саморегуляция - основа резистентности (устойчивости) организма к воздействующим факторам. 

Большой вклад в изучение механизмов приспособления организма к окружающей среде  внес П. К. Анохин. Он явился основоположником физиологической кибернетики, создателем теории функциональных систем.  

Функциональная  система - это такое сочетание  процессов и механизмов, которое, формируясь в зависимости от данных условий, непременно приводит к эффекту  адаптации к этим условиям. Функциональная система создается всякий раз  заново, применительно к воздействующему фактору, т. е. организм как бы организует "скорую неотложную помощь", способную в наикратчайший срок, наиболее экономно и рационально вывести организм из экстремальной ситуации. 

Феномен адаптации - это самостоятельная  категория биологических явлений, результат эволюционно-исторического развития. Недостаточность механизмов адаптации означает снижение надежности биологической системы. 

Важную  роль в механизмах адаптации играет общий адаптационный синдром, так  называемая стресс - реакция. Особое внимание к стрессу появилось после работ Г. Селье (1936 г.), в одной из которых он отмечал: "Стресс является неспецифическим (физиологическим) ответом организма на любое требование, которое к нему предъявляется". Стресс как адаптивная реакция организма возникает под влиянием необычных для повседневной жизни воздействий окружающей среды. Стресс-реакция протекает в три этапа: реакция тревоги, когда мобилизуются все защитные силы организма; стадия устойчивости, при которой включаются механизмы долговременной адаптации; стадия истощения, при которой нарушаются адаптационные механизмы. 

Воздействие антропогенных факторов на человека

Последствия стресс- реакции могут быть различными: либо стресс ведет к первоначальному состоянию и восстановлению гомеостаза, либо может стать началом развития болезни и гибели организма. 

В адаптации  организма важная роль принадлежит  иммунной системе. 

Иммунитет (от лат. immunitas - избавление от чего-либо) - невосприимчивость организма к  заразным болезням, зависящая от естественных или приобретенных в течение жизни свойств организма, препятствующих развитию в нем инфекции. Врожденный иммунитет (видовой или наследственный) - это устойчивость организма к определенным патогенным факторам (невосприимчивость людей к чуме рогатого скота, собак, куриной холере и т. д.). Это свойство передается по наследству и присуще определенному виду. Приобретенный иммунитет развивается в результате перенесения инфекционного заболевания или создается искусственно - прививкой соответствующей сыворотки или вакцины. 

Адаптация организма к изменениям окружающей среды осуществляется и за счет еще  одного очень важного фактора - большого "запаса прочности" организма. Как  считал Кэннон, организм устроен по плану ограниченного лимита и  принципу строжайшей экономии. Примеров этому можно привести множество. Например, сердце может в любой момент увеличить число сокращений в 2 раза, а артериальное давление повысить на 30-40%. Артериальная кровь содержит кислорода примерно в 3,5 раза больше, чем используется тканями.

Организм  переносит удаление 3/4 печени, полное удаление селезенки. Удаление 2/3 каждой почки переносится без серьезных  нарушений почечной функции. Установлено, что 1/10 надпочечников достаточно для  сохранения жизни. Запас прочности  в живом организме достигается различными путями: резервными возможностями организма, изменением обмена веществ, включением других систем организма, изменениями структуры клетки (гипертрофия, регенерация) и т. д. В ходе эволюции совершенствовалось "экономное и выгодное" расходование энергии и вещества. Принцип парности органов, принцип дублирования функций, детоксическая функция печени, принцип системности и саморегуляции лежат в основе адаптации организма к факторам окружающей среды. 

Но любая  защитно-приспособительная организация - понятие относительное. Действующий фактор может предъявлять требования выше предела приспособительных возможностей человека. 

Несоответствие  приспособительных возможностей человека к влиянию факторов внешней среды  может носить количественный характер, когда интенсивность воздействия выше допустимого предела, или качественный характер, когда на организм действуют факторы, по отношению к которым в нем не выработаны защитно-приспособительные механизмы. Это несоответствие может существовать длительное время или в необычном для организма ритме (временный аспект). Особое внимание следует уделять индивидуальной повышенной чувствительности организма к изменению окружающей среды (индивидуальный аспект).  
  
  
  
  
  
  
  
  

 

31. Межвидовые  взаимоотношения  в экосистеме. Протокооперация. 

В природе  каждый живой организм живет не изолированно. Его окружает множество других представителей живой природы. Все они взаимодействуют  друг с другом в пределах сообщества. Это взаимодействие происходит прямо  или опосредованно, через промежуточные звенья. Всевозможные формы влияния организмов друг на друга представляют собой совокупность биотических факторов.

Биотические взаимоотношения чрезвычайно сложны и по-разному протекают в различных  условиях. Это делает их труднопредсказуемыми. 

Типы  биотических взаимоотношений. Все  биотические связи можно разделить  на шесть типов.

1)

Если  два вида не влияют друг  на друга, то имеет место  нейтрализм (00). В природе истинный  нейтрализм очень редок, поскольку  между всеми видами возможны  опосредованные взаимодействия, эффекта которых мы не видим просто в силу неполноты наших знаний.

2) Для  одного из совместно обитающих  видов влияние другого отрицательно, в то время как угнетающий  не получает ни вреда, ни  пользы — это аменсализм (-0). Пример  аменсализма: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затенения, ель же не испытывает никакого неудобства.

3)

Форма  взаимоотношений, при которой  один вид получает какое-либо  преимущество, не принося другому  ни вреда, ни пользы, называется комменсализмом (+0). Например, крупные млекопитающие (собаки, олени) служат разносчиками плодов и семян с зацепками (вроде репейника), не получая от этого ни ущерба, ни преимуществ.

4)

В  природе часто встречаются взаимовыгодные  связи между видами организмов, при которых они получают обоюдную пользу, — это многообразные симбиотические взаимоотношения (++).

Обязательное  условие симбиотических отношений  — совместная жизнь, определенная степень  сожительства организмов.

Классическим  примером симбиоза являются лишайники, представляющие собой тесное взаимовыгодное сожительство грибов и водорослей. Другой пример симбиоза — взаимоотношения термитов и их кишечных сожителей — жгутиковых. Эти простейшие производят фермент, разлагающий клетчатку на сахара. Термиты не имеют собственных ферментов для переваривания целлюлозы и без симбионтов погибли бы. А жгутиковые, в свою очередь, находят в кишечнике благоприятные условия, способствующие их выживанию. В свободном состоянии в природе они не встречаются. Широко известный пример симбиоза — сожительство зеленых растений (прежде всего деревьев) и грибов.

Одним из типов взаимополезных связей является прото-кооперация (буквально: первичное  сотрудничество) (++). В этом случае совместное существование выгодно для обоих  видов, но не обязательно для них, т. е. не является непременным условием их выживания. Примером служит распространение муравьями семян некоторых растений леса, опыление пчелами разных луговых растений.

Более тесные взаимовыгодные отношения, при  которых присутствие каждого  из двух видов становится для другого  обязательным, называется мутуализмом (++). Таковы, например, взаимоотношения  узко специализированных к опылению растений (инжир, купальница, дурман, орхидные) с опыляющими их видами насекомых.

 

 

 

5)

Если  два и более вида обладают  сходными экологическими требованиями  и обитают совместно, между  ними может возникнуть конкуренция,  от которой страдают оба вида (—).

6)

Хищничество  (Н—) — такой тип взаимоотношений организмов, при котором представители одного вида убивают и поедают представителей другого. Это одна из форм пищевых отношений.

Паразитизм (+-) — это форма биотических  отношений, при которых организмы  одного вида (паразита) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина). Паразитизм близок к хищничеству, однако в отличие от настоящего хищника паразит не убивает хозяина сразу. Кроме того, обычно он использует живого хозяина и как место своего временного или постоянного проживания. Паразит изнуряет, но не губит хозяина, поскольку тот обеспечивает его существование. Таким образом, паразитизм можно рассматривать как ослабленную форму хищничества.  
  
  
  
  
 

 
  
  
  
  
  
  
 

 

44. Загрязнение окружающей среды. Классификация  загрязнений. 

Загрязнением окружающей природной  среды считается физико-химическое изменение состава природного вещества (воздуха, воды, почвы), которое угрожает состоянию здоровья и жизни человека, окружающей его естественной среды. Загрязнение бывает космическое  — естественное, которое земля  в значительном количестве получает из космоса, от извержения вулканов, и  антропогенное, совершенное в результате хозяйственной деятельности человека. Рассмотрим второй вид загрязнения, совершаемого по воле человека.

Антропогенное загрязнение окружающей среды подразделяется на несколько  видов. Это пылевое, газовое, химическое (в том числе загрязнение почвы  химикатами), ароматическое, тепловое (изменение температуры воды), что  отрицательно сказывается на жизнедеятельности  водных животных. Источником загрязнения  окружающей природной среды выступает  хозяйственная деятельность человека (промышленность, сельское хозяйство, транспорт). В зависимости от региона  доля того или иного источника  загрязнения может значительно  колебаться. Так, в городах наибольший удельный вес от загрязнения дает транспорт. Его доля в загрязнении  окружающей среды составляет 70—80 %. Среди промышленных предприятий  наиболее «грязными» считаются металлургические предприятия. Они на 34 % загрязняют окружающую среду. За ними следуют предприятия  энергетики, прежде всего тепловые электростанции, которые на 27 % загрязняют окружающую среду. Остальные проценты падают на предприятия химической (9 %), нефтяной (12 %) и газовой (7 %) промышленности.

В последние  годы на первое место по загрязнению выдвинулось сельское хозяйство. Это связано с двумя обстоятельствами. Первое — увеличение строительства крупных животноводческих комплексов при отсутствии какой-либо очистки образующихся отходов и их утилизации, и второе — увеличение применения минеральных удобрений и ядохимикатов, которые вместе с дождевыми потоками и подземными водами попадают в реки и озера, нанося серьезный ущерб бассейнам крупных рек, их рыбным запасам и растительности.

Ежегодно  на одного жителя Земли приходится свыше 20 т отходов. Основными объектами загрязнения являются атмосферный воздух, водоемы, включая Мировой океан, почвы. Ежедневно в атмосферу выбрасываются тысячи и тысячи тонн угарного газа, окислов азота, серы и других вредных веществ. И только 10 % этого количества поглощается растениями. Окись серы (сернистый газ) — основной загрязнитель, источником которого являются тепловые электростанции, котельные, металлургические заводы.