Узагальнюючий урок з аутекології

Обобщающий урок по аутэкологии

(Закономерности системи «среда-организм »)

Звучит банально, але найголовніша й важлива закономірність у системі «среда-организм «- це нерозривна зв’язок і взаємна вплив середовища проживання і організму. Як організм відчуває вплив середовища (дію комплексу екологічних чинників), і середовище зазнає змін внаслідок впливу живих організмів. Ми вже обговорювали, що образ Землі був зовсім іншим, якби в планеті був життя (у атмосфері було б кисню, не було такої явища як грунт тощо). Докладніше це ми будемо розглядати під час уроків по глобальної (биосферной) экологии.

Указанная вище основна закономірність системи «среда-организм «було сформульовано ще У. І. Вернадським й отримала назву закону єдності організму, що середовища його обитания:

жизнь розвивається у результаті постійного обміну речовиною й від з урахуванням потоку енергії в сукупному єдності середовища проживання і які населяють її организмов.

Не дивлячись на деяку складність мови Вернадського, зміст цієї закономірності очевидний: в сукупному єдності середовища проживання і які населяють її організмів (в глобальному масштабі - в біосфері) відбувається постійний обмін речовиною й від, що робить можливим існування жизни.

Из цього слід простий эволюционно-экологический принцип: вид організмів може існувати до того часу і остільки, оскільки навколишня його середовище відповідає генетичним можливостям пристосування цього виду до її коливань із змінами. Ми наголошували на прояві цієї закономірності, коли відзначали комплекс специфічних адаптацій до тих або іншим суб'єктам умовам середовища (див. два попередніх урока).

Воздействие виду на середу є важливим екологічної закономірністю. Вернадський зазначав, що такий вплив еволюційно зростає. Ця закономірність була сформульована у вигляді закону максимуму биогенной енергії (ентропії) Вернадского-Бауэра:

Любая біологічна система, перебувають у рухливому рівновазі з оточуючої її природної середовищем і еволюційно розвиваючись, збільшує свою вплив на середу. Тиск на середу зростає до того часу, поки що не суворо обмежена зовнішніми чинниками: надсистемами чи іншими конкурентними системами.

В дії екологічних чинників на організм ми відзначали як головну закономірність можливість виділення оптимальних і пессимальных (критичних) доз дії чинника. Однак до такого поняття як «оптимум чинника «не можна підходити з механістичних позицій, у природі набагато складніше. Це знайшло вираження у законі неоднозначності дії чинника на організм: будь-який екологічний чинник неоднаково впливає функції організму; оптимум чинника кого фізіологічних процесів може відрізнятиметься від такого інших процесів. Так, будь-який фахівець із фізіології рослин скаже, що температурний оптимум для фотосинтезу й дихання у часто различен.

То, що ми говорили на попередніх уроку про взаємодії екологічних чинників, необхідно доповнити поданням про відносну компенсації (взаємозамінності) чинників. Недолік деяких екологічних чинників може бути компенсований іншим чинником. Наприклад, певний недолік світла може бути компенсований для рослин безліччю вуглекислого газу. Але така компенсація можлива лише у певних межах. Хоч би скільки вуглекислого газу не було, але у темряві фотосинтез однаково не пойдет.

Существование лимитирующих чинників, описане Либихом, виявилося у законі обмежують чинників Блэкмана і законі толерантності Шелфорда. Чинники середовища, які мають у умовах пессимальное значення, особливо ускладнюють (обмежують) можливість існування виду у цих умовах, всупереч і попри оптимальне поєднання інших окремих чинників. Головна відмінність законів Блэкмана і Шелфорда від Либиховских правил у тому, що цими вченими засвідчили: як недолік (мінімум) чинника, але його надлишок (максимум) можуть ускладнювати (обмежувати) розвиток организма.

И у висновку хочеться зазначити ще одне закономірність дії екологічних чинників на організм, має важливе прикладне значення. Як відзначали у одному з попередніх уроків, теоретичним основою розрахунку ГДК є уявлення про лимитирующих чинниках. Важливою проблемою не лише необхідність урахувати взаємодії чинників, їх синергетичного (взаємно посилюючого) дії. Необхідно краще визначитися з поняттям порога шкідливого дії, тобто починаючи з яких доз чинника можна говорити про його шкідливому вплив на здоровье.

В цьому разі необхідно пам’ятати такі закономірності. Правило фазових реакцій («польза-вред ») говорить, що малі концентрації токсиканту діють на організм у напрямі посилення її функцій (стимулювання). Це забезпечило основу тверджень про корисності деяких чинників у «малих дозах (наприклад, радіації). Але це досить спірне твердження. Так, Миколо Федоровичу Реймерс вказує, що висновок біологічних систем зі стану рівноваги з допомогою слабких доз токсикантів неспроможна йти їм у користь. Наприклад, этологи знають, що передвиборне збільшення плодючості то, можливо сигналом біологічного неблагополуччя. У фізіологів є поняття про «ціні адаптації «; якщо розглядати стимулювання функцій організму малими дозами токсикантів як адаптацію до токсическому впливу, необхідно враховуватиме й ціну такий адаптації: зношування адаптаційних механізмів, прискорення старіння тощо.

В той час правило фазових реакцій віднаходить своє використання у медицині, власне, на стимулюючий дії різних речовин і агентів засновані багато медикаментозні методи лікування. Тому закон фазових реакцій треба враховувати і застосовувати на лікування, коли іншого кращого виходу нет.

Необходимо також пам’ятати, що правило фазових реакцій справедливо багатьом, але з всім отруйних речовин. Наприклад, діє ціаніду, блокуючого дихальні кайдани й посадили що призводить практично миттєвою смерті, навряд такі фази можна назвати. Особливо спірно сприятливе дію малих доз радіації, відповідно, і які з його признания/непризнания порогова і беспороговая концепції. Радіобіологи досі б’ються до страти, обстоюючи ту або ту концепцию.

Так, одні науковці стверджують про сприятливість впливу малих доз радіації тих чи інші функції (наприклад, спостерігалося зростання плодючості мишей при опроміненні 0,1−1,5 Грн). Відповідно, ці вчені є прибічниками порогової концепції: можна виявити поріг шкідливого впливу радіації. Інші вчені займають протилежну думку і зазначають, що будь-який, навіть незначне, дполнительное до тла опромінення призводить до додатковим мутацій і канцерогенезам. На цьому ними виводиться беспороговая концепція: не можна встановити якийсь поріг і будь-яка додаткове (до тла) опромінення слід визнавати шкідливим. Певну складність є також те що, що генетично разнокачественны, й ті дози, які переважної більшості може стати допороговыми, окремих індивідуумів можуть викликати різні эффекты.

Реймерс пише, що суперечки прибічників концепції пороговости і беспороговости безглузді, так й усе залежить від початкових умов і індивідуальних реакцій. Заспокійлива статистика для враженого хворобою та її близьких мало утешительна. З цією важко ні, важко і заперечувати наявність певного (у цьому числі, політичного) сенсу у суперечці порогової і беспороговой концепцій. Докладніше ми ще поговоримо про цю складної соціальної і біологічної проблеми на однієї з спецвипусків з соціальної экологии.

Глоссарий

Дыхательная ланцюг.

последовательность ферментативних реакцій, у ході відбувається окислювання органічних речовин з вивільненням енергії.

Грей (Грн).

единица поглинутою дози, тобто дози, поглинутою тим чи іншим объектом.

1 Грн = 100 рад.

1 радий. = 0,1 Дж/кг.

Этология.

наука про поведінці тварин.

Порог впливу.

наименьшее вплив, ощущаемое організмом.

Толерантность.

способность організмів щодо безболісно виносити відхилення чинників середовища від оптимальних їм.

Вопросы для самоконтролю на тему «аутэкология » .

Что таке екологія? Що предметом цієї науки?

В чому відмінність екології і охорони навколишнього середовища?

Какова зв’язок екології і охорони навколишнього середовища?

Что вивчає аутэкология?

Что називається екологічних факторів?

Какова головна закономірність дії екологічних чинників?

Какие види екологічних чинників вам відомі?

Что таке сигнальне дію екологічного чинника?

В ніж виражається взаємодія екологічних чинників? Чому важливо враховувати при розрахунку ГДК?

Что таке лимитирующий чинник?

Кто такі стенобионты і эврибионты?

Какие шляху адаптації вам відомі?

Что таке сума активних (ефективних) температур?

Какие екологічні групи організмів й біологічні особливості їхніх представників вам відомі?

Назовите чотири середовища життя. Чому прийнято виділяти окремо повітряне середовище життя?

Назовите головні особливості грунту як середовища життя.

Что таке життєва форма?

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.