Контрольная работа по "Экологии"

Содержание

10 Какое значение имеют гомеостатичность и адаптация при взаимодействии организмов с окружающей средой?

Гомеостатичность - общее  свойство всех экосистем, зависящее  от эффективности комплекса адаптационных  механизмов, действующих как на уровне отдельных видов, так и на уровне экосистемы в целом. Гомеостатичность зависит от возраста и видового разнообразия экосистем и поэтому сильно отличается как у разных сообществ, так и  в естественных и искусственных  экосистемах [1].  

Целостный организм неразрывно связан с окружающей его внешней  средой, и поэтому, как писал еще  И. М. Сеченов, в научное определение  организма должна входить и среда, влияющая на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы саморегуляции физиологических  процессов, но и механизмы, обеспечивающие непрерывное взаимодействие и неразрывное  единство организма с окружающей средой. Непременным условием и проявлением  такого единства является адаптация организма к данным условиям. Однако понятие адаптации имеет и более широкий смысл, и значение.

Адаптация (от лат. adaptatio —  приспособление) — все виды врожденной и приобретенной приспособительной  деятельности, которые обеспечиваются на основе физиологических процессов, про исходящих на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Этим термином пользуются для характеристики широкого круга приспособительных  процессов: от адаптивного синтеза  белков в клетке и адаптации рецепторов к длительно действующему раздражителю до социальной адаптации человека и  адаптации народов к определенным климатическим условиям. На уровне организма человека под адаптацией понимают его приспособление к постоянно  меняющимся условиям существования.

В развитии большинства адаптации  прослеживается два этапа: начальный  — «срочная» адаптация, и последующий  — «долговременная» адаптация. «Срочная»  адаптационная реакция развивается  сразу с началом действия стрессора  на основе готовых физиологических  механизмов. Например, увеличение теплопродукции в ответ на холодовое воздействие  или повышение легочной вентиляции при недостатке кислорода во вдыхаемом  воздухе и т. д. «Срочная» адаптация  мобилизует функциональные резервы  и часто в неполной мере обеспечивает адаптационный эффект.

«Долговременная» адаптационная реакция развивается постепенно в результате длительного или многократного действия на организм факторов внешней среды. Эта адаптация происходит на основе многократной «срочной» адаптации. В итоге накопления структурных и функциональных изменений организм приобретает новое качество — из неадаптированного превращается в адаптированный. Именно переход от «срочной» адаптации к «долговременной» делает возможной стабильную жизнь организма в новых условиях.

24 Отрицательные и положительные  взаимодействия между видами.

Действие, оказываемое одним  видом на другой, обычно осуществляется через прямой контакт между особями, которому предшествуют или сопутствуют  изменения среды обитания, вызываемые жизнедеятельностью организмов (химические и физические изменения среды, вызываемые растениями, дождевыми червями, одноклеточными, грибами и т. п.).

Взаимодействие популяций  двух или нескольких видов имеет  разнообразные формы проявления, как на положительной, так и на отрицательной основе.

Отрицательная межвидовая конкуренция. Типичный пример такого рода взаимодействий — межвидовая конкуренция за пространство, пищу, свет, убежище и т. п., т. е. это любое взаимодействие между двумя или более популяциями, которое вредно сказывается на их росте и выживании. Если два вида вступают в конкуренцию за общие для них условия, один из них вытесняет другой. С другой стороны, два вида могут существовать, если их экологические требования различны.

При межвидовой конкуренции  осуществляется активный поиск представителями  двух или нескольких видов одних  и тех же пищевых ресурсов среды  существования. (Более широко — это  любое взаимодействие между двумя  или более популяциями, которое  вредно отражается на их росте и  выживании). Конкурентные взаимоотношения  между организмами наблюдаются  при совместном использовании ими  факторов, количество которых минимально или недостаточно для всех потребителей.

К разряду отрицательных  биотических взаимодействий относится  хищничество. Хищники — это организмы, которые ловят, обычно умерщвляют и  поедают свою жертву сразу или  по частям. Хищник, как правило, крупнее  и в процессе развития съедает  много своих жертв. С экологической  точки зрения такие отношения  между двумя разными видами благоприятны для одного из них и неблагоприятны для другого. Разрушительный эффект оказывается значительно меньше, если популяция развивалась вместе в среде, стабильной в течение длительного периода. При этом оба вида принимают такой образ жизни и такие численные соотношения, которые вместо постепенного исчезновения жертвы или хищника обеспечивают их существование, т. е. осуществляется биологическая регуляция популяций. Среди млекопитающих типичными хищниками являются представители отряда хищных (кошачьи, волк, горностай, куньи, тюлени, скунсы, моржи); известно также много хищных рыб, рептилий, насекомых, хищных грибов и т.п.

К одной из форм хищничества  можно отнести каннибализм, когда хищники питаются особями своего вида при ограниченности жизненного пространства и пищевых ресурсов (хищные клопы, насекомые, пауки, хищные рыбы и др.).

Паразитизм — форма  антагонистических взаимоотношений  организмов разных видов, при котором  один организм (паразит) живет за счет другого (хозяина), находясь внутри или  на поверхности его тела. Критерием  паразитизма является специфичность, т. е. большая зависимость паразита от конкретной таксономической группы, за счет которой он существует, приобретая специализированные морфологические  и биологические приспособления к хозяину. Паразиты используют в  пищу организм хозяина постепенно, сохраняя его жизнь до окончания  своего жизненного цикла. В зависимости  от длительности контакта паразитов  с организмом хозяина различают паразитизм стационарный (постоянный), когда паразит пребывает в организме в течение основного периода своего развития (малярийный плазмодий, некоторые плоские черви, паразитические амебы, из растений — повилика, заразиха и др.), и более распространенный временный паразитизм (грибы-паразиты растений и животных, плодожорка и другие насекомые, аскариды, нематоды, болезнетворные бактерии и др.). Некоторые растения принадлежат к полупаразитам. Они способны к самостоятельному фотосинтезу (содержат пластидный аппарат), однако водно-минеральный раствор берут из ксилемного сока растения-хозяина (омела, марьянник, очанки и др.).

Среди паразитов различают эндопаразитов, живущих в теле своего хозяина и питающихся его тканями или содержимым пищеварительного тракта (паразитические черви, малярийный плазмодий). Эктопаразиты живут преимущественно на коже хозяина и обладают достаточной подвижностью, чтобы переходить от одного хозяина к другому (несекомые-гематофаги).

Антибиоз — форма антагонистических  взаимоотношений между видами, при  которой выделяемые микроорганизмами, грибами или высшими растениями различные вещества подавляют или  задерживают развитие видов (антибиотики, жидкие и газообразные, фитонциды), обеспечивающие устойчивость вида к  другим организмам в результате химической интоксикации среды. Ниже рассматриваются две формы антибиоза.

Аменсализм — взаимоотношения, при которых один вид создает  отрицательные условия для другого, однако сам при этом не испытывает противодействия. Таковы взаимоотношения  между плесневыми грибами, продуцирующими антибиотики, и бактериями, жизнедеятельность  которых при этом подавляется  либо существенно ограничивается.

Специфической формой биотических  связей является аллелопатия — взаимодействие растительных организмов в фитоценозах  — химическое взаимовлияние одних  видов растений на другие посредством  специфически действующих корневых выделений, продуктов метаболизма  надземной части (эфирных масел, гликозидов, фитонцидов, которые объединяются единым термином —колины). Чаще всего аллелопатия проявляется в вытеснении одного вида другим. Например, пырей или другие сорняки вытесняют или угнетают культурные растения, орех или дуб своими выделениями угнетают травянистую растительность под кроной и т. д.

Изредка наблюдается взаимопомощь или благоприятный эффект от совместного  произрастания (викоовсяная смесь, посевы кукурузы и сои и др.).

Положительные межвидовые взаимодействия. Симбиоз (мутуализм) — более или  менее длительное взаимовыгодное сожительство двух или более организмов. Симбионтами  могут быть лишь растения, растения и животные или только животные. Симбиоз различают по степени  соединения партнеров и по их пищевой  зависимости друг от друга. Симбиоз  клубеньковых бактерий с бобовыми, микориза некоторых грибов с корнями  деревьев, лишайники, термиты и жгутиковые простейшие их кишечника, разрушающие  целлюлозу их растительной пищи, —примеры пищеобусловленных симбионтов.

Некоторые коралловые полипы, пресноводные губки образуют сообщества с одноклеточными водорослями. Подобное соединение не с целью питания  одного за счет другого, а только для  получения защиты или механической опоры наблюдается у лазящих  и вьющихся растений.

Интересной формой сотрудничества, напоминающей симбиоз, являются отношения  между раками-отшельниками и актиниями, часто усложняемые присутствием других животных (например, полихет-нереид), питающихся остатками пищи рака и  актинии. В гнездах птиц, норах  грызунов обитают постоянные сожители, использующие микроклимат убежищ и  находящие там пищу. На коре стволов  деревьев поселяются разнообразные  растения-эпифиты (водоросли, лишайники). Такая форма взаимоотношений  между двумя видами, когда деятельность одного из них доставляет пищу или  убежище другому, получила название комменсализм. Это одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда.

Комменсалы имеются у  многих морских животных (мелкие рыбки  в полости голотурий, мальки ставриды под колоколом медуз и в  мантийной полости каракатиц). Комменсалы другого типа живут в норках крупных  морских червей, в муравейниках, термитниках, в норах грызунов, гнездовьях птиц и т. п., используя их как местообитание  с более стабильным и благоприятным  микроклиматом.

Межвидовая взаимопомощь играет большую роль в борьбе за существование. Примером могут быть птицы (сороки), предупреждающие об опасности крупных копытных; птицы, уничтожающие личинок-паразитов под кожей буйволов; птицы, очищающие пасть крокодилов от пиявок. В растительном мире это взаимосвязи между энтомофильными растениями и насекомыми-опылителями.

Другие виды химического  взаимодействия. На животных растения оказывают привлекающее действие, выделяя  специфические вещества —аттрактанты, либо выделяют репелленты, обладающие отпугивающим эффектом. Выделительная функция растений имеет особое значение для насекомых-опылителей, для паразитов при отыскивании растений-хозяев, для вредителей при выборе кормовых растений и т. п.

Животные различных таксономических  групп вырабатывают феромоны (телергоны) — своеобразные биологически активные вещества, оказывающие влияние на развитие, поведение и биокоммуникацию особей одного вида, а также дающие сигнальную информацию другим видам. Сюда относятся половые аттрактанты (например, у ночных бабочек), вещества для лечения территории или для прокладывания пахучих следов («муравьиные тропы»), а также «феромоны тревоги», вызывающие реакции страха и бегства (пресноводные растительноядные рыбы) или повышенную агрессивность (пчелы, осы, муравьи) у особей того же вида. От этих кратковременно действующих сигнальных феромонов отличают запускающие феромоны, способные осуществлять долговременные физиологические изменения и химическую сигнализацию (маточное молочко пчел, тормозящее развитие яичников у рабочих особей пчелиной семьи).

Биотические факторы, влияющие на растительные организмы как первичные  продуценты органического вещества, классифицируют на зоогенные, фитогенные и антропогенные.

Очень важными биотическими зоогенными факторами являются фитофагия, энтомофилия, зоохория, зоогамия, орнитофилия, мирмекохория, т. е. многообразные формы влияния животных организмов на образ жизни, размножение и свойства растений.

Фитогенные факторы. Растения, обычно входящие в состав растительных сообществ, испытывают многообразные  влияния соседних растений и при  этом сами оказывают воздействие  на сообитателей. Формы взаимоотношений  разнообразны и зависят от способа  и степени контактов растительных организмов, сопутствующих факторов и т. п.

Антропогенные факторы, представляющие собой влияние деятельности человека на живые организмы, наиболее значимы  по своим масштабам и характеру.

Консортивные связи. Ни один организм в природе не существует изолированно по отношению к другим живым существам. В связи с  этим в биогеоценозе выделяются определенные группировки — консорции — структурно-функциональные сочетания разнородных организмов, тесно связанных в своей жизнедеятельности на основе определенного вида растений. Растение служит материальной базой и основой для формирования консорции, субстратом для питания и поселения ее членов — консортов: фитофагов и паразитов из мира животных, микроорганизмов, эпифитных и симбиотических организмов и др.