Шпаргалка по "Экологии"

Изначально Homo sapiens жил в окружающей природной среде, как и все коисументы экосистемы, и был практически незащишен от действия ее лимитирующих экологических факторов. Первобытный человек был подвержен тем же факторам регуляции и саморегуляции экосистемы, что и весь животный мир, продолжительность его жизни была небольшой, и весьма низкой была плотность популяции. Главными из ограничивающих факторов были гипердикамия и недоедание. Среди причин смертности на первом месте стояли патогенные (вызывающие болезни) воздействия природного характера. Особое значение среди них имели инфекционные болезни, отличающиеся как правило, природной очаговостью.

Суть природной очаговостиъ том, что возбудители болезней, специфические переносчики и животные аккумуляторы, хранители возбудителя, существуют в данных природных условиях (очагах) вне зависимости от того, обитает здесь человек или нет. Человек может заразиться от диких животных («резервуара» возбудителей), проживая в этой местности постоянно или случайно оказавшись здесь. К таким животным обычно относятся грызуны, птицы, насекомые и др.

Все эти животные входят в состав биоценоза экосистемы, связанного с определенным биотопом. Поэтому природные очаговые болезни тесно связаны с .определенной территорией, с тем или иным типом ландшафта, а значит, с климатическими его особенностями, например отличаются сезонностью -проявления. Е. П. Павловский (1938), впервые предложивший понятие природного очага, относил к природно-очаговым болезням чуму, туляремию, клещевой энцефалит, некоторые гельминтозы и др. Исследования показали, что в одном очаге могут содержаться несколько болезней.   .

Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала XX в. Наиболее страшной из таких- болезней была чума, смертность от которой во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средневековья и более позднего времени.

Чума — острое инфекционное заболевание человека и животных, относится к карантинным болезням. Возбудителем является чумной микроб в виде яйцевидной биполярной палочки. Эпидемии чумы охватывали многие страны мира. В VI в. до н. э. в Восточной Римской империи за 50 лет погибло более 100 млн человек. Не менее опустошительной была эпидемия в XIV в. С XIV в. чума неоднократно отмечалась в России, в том числе и в Москве. В XIX в. она «косила» людей в Забайкалье, Закавказье, в Прикаспии ив начале XX в. наблюдалась даже в портовых городах Черного моря, в том числе и в Одессе. В XX в. крупные эпидемии регистрировались в Индии.

Заболевания, связанные с окружающей человека природной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведется постоянная борьба. Их существование объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например резистентностью (выработкой сопротивления к различным факторам воздействия) носителей возбудителей и самих возбудителей болезней. Характерным примером этих процессов является борьба с малярией.

Малярия — заболевание, вызываемое заражением паразитами рода Plasmodeum, передаваемое укусом зараженного малярийного комара. Это заболевание — экологическая и социально-экономическая проблема.

В 1955 г., по данным ГОНЕП (1979), число заболевших малярией составляло от 200 до 255 млн человек из 2,65 млрд., проживавших в то время в малярийных районах, и умирало ежегодно. примерно 2 млн. человек. Против комаров в 1943 г. начали применять ДДТ, особенно интенсивно — с 1956 г. ДДТ и другие пестициды — мощные и стойкие, но уже к 70-ге число популяций комаров, стойких к ДДТ, возросло настолько, что число заболеваний, например, только в Индии возросло до 6 млн уже в 1976 г., в то время как в 1966 г. их было всего 40 тыс. (Состояние окружающей среды, 1978 (выбранные темы), 1979). К 1976 г. 43 вида комаров стали резистентны к различным инсектицидам. Другой фактор, препятствующий ликвидации малярии, — у ее паразита появилась устойчивость к лекарствам от малярии (хлохину и др.).

Все больше внимания уделяется комплексным, экологически оправданным методам борьбы с малярией — методам «управления жизненной средой». К ним относятся осушение заболоченных территорий, уменьшение солености воды и др. Следующие группы методов — биологические — использование других организмов для снижения опасности комара; в 40 странах для этого используются не менее 265 видов личиноядных рыб, а также микробы, вызывающие болезни и гибель комаров.

Чума и другие инфекционные болезни (холера, малярия, сибирская язва, туляремия, дизентерия, дифтерия, скарлатина и др.) уничтожали людей различного возраста, в том числе и репродуктивного. Это обусловило достаточно медленный рост населения — первый миллиард жителей на Земле появился в 1860 г. Но открытия Пастера и других в конце XIX в., давшие мощный толчок развитию профилактической медицины XX в. в лечении весьма тяжелых заболеваний, резкое улучшение санитарно-гигиенических условий жизни, культуры, и образованности человечества в целом, привели к резкому снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями, а некоторые из них практически исчезли в XX в.

Однако, чтобы бороться с действием естественных факторов регуляции экосистемы, человеку пришлось использовать природные ресурсы, в том числе и невосполнимые, и создать искусственную среду для своего выживания.

Искусственная среда также требует адаптации к себе, которая происходит через болезни. Главную роль в возникновении болезней в этом случае играют следующие факторы: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмоциональный стресс. В связи с этим наблюдается постоянный рост «болезней века»: сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических заболеваний, психических расстройств и, наконец, СПИДа, и др..    •

11.Оптимальная экологическая среда  обитания человека, экологические нормативы.

Среда обитания - это природное окружение живого организма. Она слагается из множества неорганических и органических компонентов, включая привносимые человеком. При этом некоторые из них могут быть необходимы организмам, другие не играют существенной роли в их жизни. Так, например, заяц, волк, лиса и любое другое животное в лесу находятся во взаимосвязи с огромным количеством элементов. Без таких, как воздух, вода, пища, определенная температура, -они обойтись не могут. Другие же, например, валун, ствол дерева, пень, кочка, канавка, - элементы среды, к которым они могут быть безразличны. Животные вступают с ними во временные (укрытие, переправа),  но не обязательные взаимоотношения.

Важные для жизни организма компоненты окружающей среды с которыми он неизбежно сталкивается, называются экологическими факторами.

Экологические факторы могут быть необходимы или вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и  размножению.

Условия существования - это совокупность экологических факторов, обуславливающих рост, развитие, выживание

т воспроизводство организмов.

Различные организмы по-разному реагируют на одни и те же

ЭКОЛОГИЧеСКИе   факторы.   Адаптация    (лат.   adaptatio -  приспособление)   К

существованию в различных условиях выработалась у организмов исторически. Все многообразие экологических факторов обычно подразделяют на три группы: абиотические, биотические и антропогенные.

■ Абиотические факторы - это совокупность важных для организмов свойств неживой природы. Эти факторы, в свою очередь, можно разделить на химические (состав атмосферы, воды, почвы) и физические (температура, давление, влажность, течения и т. п.). Разнообразие рельефа, геологических и климатических условий порождают и огромное разнообразие абиотических факторов. Первостепенное значение из них имеют климатические(солнечный свет, температура, влажность); географические (продолжительность дня и ночи, рельеф местности); гидрологические (гр. hydor-вода) - течение, волнение, состав и свойства вод; (гр. edaphos- почва) - состав и свойства почв и др. Все факторы могут влиять на организмы непосредственно или косвенно. Например, рельеф местности влияет на условия освещенности, влажность, ветер и микроклимат.

Биотические факторы - это совокупность воздействий жизнедеятельности одних организмов на другие. Для каждого организма все остальные - важные факторы среды обитания, они оказывают на него не меньшее действие, чем неживая природа. Эти факторы тоже очень разнообразны.

Все многообразие взаимоотношений между организмами можно разделить на два основных типа: антагонистические (гр. antagonizsma -борьба) и  неантагонистические.

Антагонистические - это такие отношения, при которых организмы двух видов подавляют друг друга (- -) или один из них подавляет другой без ущерба для себя (+ -). Основные формы этого вида биотических отношений: хищничество, паразитизм и конкуренция.

форма  взаимоотношений  организмов  разных трофических уровней, при которой один вид организмов живет засчет другого, поедая его (+ -) (рис. 5.1). Хищники могут специализироваться на одной жертве (рысь - заяц) или быть многояд-ными (волк). В любом биоценозе эволюционно сформировались механизмы, регулирующие численность и хищника, и жертвы. Неразумное уничтожение хищников часто приводит к снижению жизнеспособности их жертв   и    наносит   ущерб природе и человеку.(гр. parasites - тунеядец) - межвидовые взаимоотношения, при которых один вид живет за счет другого (+ -), поселяясь внутри или на поверхности тела организма-хозяина. Паразитизм наиболее широко распространен среди растений и низших животных - вирусов, бактерий, грибов, простейших, червей и др. Паразиты делятся на эктопаразитов, живущих на поверхности тела (клещи, пиявки, блохи), и эндопаразитов, обитающих в теле хозяина (гельминты,  бактерии,  вирусы,  простейшие).

Конкуренция (лат. concurrentia - соперничество) - форма взаимоотношений, при которых организмы одного трофического уровня борются за пищу и другие условия существования, подавляя друг друга (- -). Конкуренция наглядно проявляется у растений. Деревья в лесу стремятся охватить корнями возможно большее пространство, чтобы получать воду и питательные вещества. Они также тянутся в высоту к свету, стремясь обогнать своих конкурентов. Сорные травы забивают другие растения (рис. 5.3). Много примеров из жизни животных. Обостренной конкуренцией объясняется, например, несовместимость в одном водоеме широкопалого и узкопалого раков: побеждает обычно узкопалый рак, так как более плодовит.

Чем больше сходства в требованиях двух видов к условиям жизни, тем сильнее конкуренция, которая может приводить к исчезновению одного из них. Тип взаимодействий конкретных

видов может меняться в зависимости от условий или стадий жизненного цикла.

Антагонистические отношения проявляются сильнее на начальных стадиях развития сообщества. В процессе развития

экосистем обнаруживается тенденция к замене .отрицательных взаимодействий положительными, повышающими выживание медов.

Неантагонистические' взаимоотношения теоретически можно выразить многими комбинациями: нейтральные (0 0), взаимовыгодные (+ +), односторонние (0 +) и др. Основные формы этих взаимодействий следующие: симбиоз, мутуализм и комменсализм.(гр.  symbiosis - сожительство)   -  ЭТО  обоЮДОВЫГОДНЫв,   НО   Не

обязательные взаимоотношения разных видов организмов (+ +). Пример симбиоза - сожительство рака-отшельника и актинии: актиния передвигается, прикрепляясь к спине рака, а тот получает

с помощь'ю актинии более богатую пищу и защиту (рис. 5.4). Иногда термин «симбиоз» используют в более широком смысле - «жить вместе».

Мутуализм (лат. mutuus - взаимный) - взаимовыгодные и обязательные для роста и выживания отношения организмов разных видов (+ +)■ Лишайники - хороший пример положительных взаимоотношений водорослей и грибов. При распространении насекомыми пыльцы растений у обоих видов вырабатываются специфические приспособления: цвет и запах у растений, хоботок - у насекомых и  др.

(рис. 5.8). В таких случаях говорят, что каждый вид обладает собственной   экологической(фр. niche - гнездо).  ТерМИН был предложен в 1910 г. Р. Джонсоном.

Близкородственные организмы, имеющие сходные требования к среде обитания, не живут, как правило, в одних и тех же условиях. Если они и живут в одном месте, то либо используют разные ресурсы, либо имеют Другие различия в  функциях организмов

Например, разные виды дятлов. Хотя все они одинаково питаются насекомыми и гнездятся в дуплах деревьев, но имеют как бы разную специализацию. Большой пестрый дятел добывает пищу в стволах деревьев, средний пестрый - в крупных верхних ветвях, малый пестрый - в тонких веточках, зеленый дятел охотится на муравьев на земле, а трехпалый выискивает мертвые и обгоревшие стволы деревьев, т. е. разные виды дятлов имеют разные экологические ниши.

1 Экологическая ниша - это совокупность территориальных и функциональных характеристик среды обитания, | I соответствующих требованиям дойного вида; пищи, условий размножения, отношений с конкурентами и т, д.   I

Некоторые авторы вместо термина «экологическая ниша» используют термины «местообитание» или «среда обитания». Последние включают лишь пространство обитания, а экологическая ниша, кроме того, определяет функцию, которую выполняет вид. П. Агесс (1982) приводит такие определения ниши и среды: среде - адрес, по которому проживает организм, а нише -его профессия организмов не нападал на другой и не выделял токсичных веществ. Просто Paramaecium aurelia отличается более высокой скоростью естественного роста и побеждает второй вид.

Эта закономерность получила название правила или теоремы Гаузе.

Правило Гаузе формулируется так: два вида, обитающие на одной и той же территории не могут иметь совершенно одинаковую экологическую нишу.

Даже если два близких вида и обитают в одном месте, то более глубокий анализ показывает, что они избегают конкуренции каким-либо способом: имеют различия в суточной или сезонной активности или в пище. Так, два родственных вида баклана -большой и хохлатый бакланы - кормятся в одних и тех же водах и гнездятся на обрывах. На самом деле места их гнездования несколько различаются, и питаются они разной рыбой. Большой баклан добывает пищу у дна (камбалы и креветки), а хохлатый ловит планктонную рыбу в верхних слоях воды.