Экосистема - основное понятие экологии

        Экосистема - основное понятие экологии.

Экология рассматривает  взаимодействие живых организмов и  неживой природы. Это взаимодействие, во-первых, происходит в рамках определенной системы (экологической системы, экосистемы) и, во-вторых, оно не хаотично, а определенным образом организовано, подчинено  законам.

Экосистемой называют совокупность продуцентов, консументов  и детритофагов, взаимодействующих  друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким  образом, что эта единая система  сохраняет устойчивость в течение  продолжительного времени.

Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

1) экосистема обязательно  представляет собой совокупность  живых и неживых компонентов (рис.1);

2) в рамках экосистемы  осуществляется полный цикл, начиная  с создания органического вещества  и заканчивая его разложением  на неорганические составляющие;

3) экосистема сохраняет  устойчивость в течение некоторого  времени, что обеспечивается определенной  структурой биотических и абиотических  компонентов.

 

 

Примерами природных экосистем  являются озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.

Как видно из примеров, более  простые экосистемы входят в более  сложно организованные. При этом реализуется иерархия организации систем, в данном случае экологических.

Важным следствием иерархической  организации экосистем является то, что по мере объединения компонентов  в более крупные блоки, которые, в свою очередь, объединяются в системы, у этих новых функциональных единиц возникают новые свойства, отсутствовавшие  на предыдущем уровне. Такое наличие  у системного целого особых свойств, не присущих его подсистемам и  блокам, а также сумме элементов, не объединенных системообразующими связями, называют эмерджентностью. Краткое античное определение эмерджентности звучит так: целое больше суммы его частей. Поэтому эмерджентные свойства экологической системы представляют собой не простой переход количества в качество, а являются особой формой интеграции, подчиняющейся иным законам формообразования, функционирования и эволюции. Такие качественно новые, эмерджентные свойства экологического уровня или экологической единицы нельзя предсказать, исходя из свойств компонентов, составляющих этот уровень или единицу. Хотя данные, полученные при изучении какого-либо уровня, помогают при изучении следующего, с их помощью никогда нельзя полностью объяснить явления, происходящие на этом уровне: он должен быть изучен непосредственно.

Например, молекула обладает иными свойствами, чем составляющие ее атомы, в то время как скопление  атомов, не объединенных в молекулы, не даст представления о качестве молекулы, а механическое сосредоточение всех необходимых для построения организма молекул, даже отдельных  органов, не дает качества организма. Принцип  эмерджентности имеет важное значение для экологического мышления: одно дерево не может составить леса, разрозненные деревья - тоже; лес возникает  лишь при определенных условиях - достаточной  густоте древостоя, соответствующей  флоре и фауне, сформированных сообществах  взаимосвязанных организмов, живущих  на данной территории, и при других условиях, то есть эмерджентные свойства возникают в результате изменения  природы этих компонентов, а не в  результате изменения количества этих компонентов. Части не склеиваются, а интегрируются, обуславливая появление  новых, до этого отсутствовавших  свойств.

Таким образом, устройство природы  следует рассматривать как системное  целое, состоящее из вложенных одна в другую экосистем, высшей из которых  является уникальная глобальная экосистема - биосфера. В ее рамках происходит обмен  энергией и веществом между всеми  живыми и неживыми составляющими  в масштабах планеты. Грозящая всему  человечеству катастрофа состоит в  том, что нарушен один из признаков, которым должна обладать экосистема: биосфера как экосистема деятельностью  человека выведена из состояния устойчивости. В силу своих масштабов и многообразия взаимосвязей она не должна от этого  погибнуть, она перейдет в новое устойчивое состояние, изменив при этом свою структуру, прежде всего неживую, а вслед за ней неизбежно и живую. Человек как биологический вид меньше других имеет шанс приспособиться к новым быстро изменяющимся внешним условиям и скорее всего исчезнет первым. Поучительным и наглядным тому примером является история острова Пасхи.

На одном из полинезийских островов, носящем  название острова Пасхи, в результате сложных миграционных процессов  в VII веке возникла замкнутая изолированная  от всего мира цивилизация. В благоприятном  субтропическом климате она за сотни  лет существования достигла известных  высот развития, создав самобытную культуру и письменность, до наших  дней не поддающуюся расшифровке. А  в XVII веке она без остатка погибла, уничтожив вначале растительный и животный мир острова, а затем  погубив себя в прогрессирующей  дикости и каннибализме. У последних  островитян не осталось уже воли и  материала, чтобы построить спасительные "ноевы ковчеги" - лодки или  плоты. В память о себе исчезнувшее  сообщество оставило полупустынный  остров с гигантскими каменными  фигурами - свидетелями былого могущества.

Итак, экосистема является важнейшей  структурной единицей устройства окружающего  мира.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип стабильности экосистем.

 В природных экосистемах  популяции всех видов, населяющие  данный биотоп, находятся в непрерывном  взаимодействии между собой, образуя биотическое сообщество.

Когда экосистема включает небольшое число видов, пищевые  связи в ней достаточно просты и очевидны: например, хищник - жертва, паразит - хозяин, фитофаг - растение и  т.п. Для такого типа отношений в  изменении численности взаимодействующих  видов характерен сдвиг по фазе j (рис 2):  

 

 

 

Однако в экосистеме каждый организм зависит одновременно от нескольких хищников, нескольких паразитов, которых  всех вместе называют естественными  врагами. Поэтому в естественных экосистемах речь идет о равновесии между организмами данного вида и его естественными врагами. В единой пищевой сети равновесие значительно устойчивее и менее подвержено резким колебаниям, так как разные враги начинают снижать численность вида при разной плотности его популяции. Это значительно ослабляет изменение популяции жертвы

Динамическое равновесие популяций в экосистеме не возникает  автоматически, а устанавливается  на протяжении многих тысяч и даже миллионов лет. За это время виды адаптируются друг к другу и к  среде своего обитания, так что  естественные враги поэтому сами останутся без источника существования. Они лишь ограничивают рост популяции  при повышении ее плотности. Аналогичным  образом у видов есть определенная устойчивость к естественным паразитам  и болезнетворным агентам, которые  не приводят к полному вымиранию  популяции, но также регулируют ее плотность.

Такое взаимоприспособление крайне важно для равновесия популяций, а следовательно, и экосистем  в целом. Популяции, развивающиеся  в изоляции друг от друга, как правило, не могут существовать в равновесии. Например, интродуцированный вид  не всегда сталкивается с естественными  врагами, в результате чего происходит популяционный взрыв его численности  или, наоборот, он оказывается слишком "эффективным" естественным врагом, уничтожающим другие виды.

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адаптация организма человека к условиям окружающей среды.      

В истории нашей планеты (со дня ее формирования и до настоящего времени)непрерывно происходили и  происходят грандиозные процессы планетарного масштаба, преобразующие лик Земли. С появлением могущественного фактора - человеческого разума - начался  качественно новый этап в эволюции органического мира. Благодаря глобальному  характеру взаимодействия человека с окружающей средой он становится крупнейшей геологической силой.

Производственная деятельность человека оказывает влияние не только на направление эволюции биосферы, но определяет и собственную биологическую  эволюцию.

Человек, как и другие виды живых организмов, способен адаптироваться, то есть приспосабливаться к условиям окружающей среды. Адаптацию человека к новым природным и производственным условиям можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде.

Жизнь каждого человека можно  рассматривать как постоянную адаптацию, но наши способности к этому имеют  определенные границы. Также и способность восстанавливать свои физические и душевные силы для человека не бесконечна.

В настоящее время значительная часть болезней человека связаны  с ухудшением экологической обстановки в нашей среде обитания: загрязнениями  атмосферы, воды и почвы, недоброкачественными продуктами питания, возрастанием шума.

Приспосабливаясь к неблагоприятным  экологическим условиям, организм человека испытывает состояние напряжение, утомления. Напряжение - мобилизация всех механизмов, обеспечивающих определенную деятельность организма человека.

При утомлении здорового  человека может происходить перераспределение  возможных резервных функций  организма, и после отдыха вновь  появятся силы.

Люди способны переносить самые суровые природные условия  в течение относительного продолжительного времени. Однако человек, не привыкший  к этим условиям, попадающий в них впервые, оказывается в значительно меньшей степени приспособленным к жизни в незнакомой среде, чем ее постоянные обитатели.

Способность адаптироваться к новым условиям у разных людей  не одинакова. Так, у многих людей  при дальних авиаперелетах с  быстрым пересечением нескольких часовых поясов, а также при сменной работе возникают такие неблагоприятные симптомы, как нарушение сна, падает работоспособность. Другие же адаптируются быстро.

Среди людей можно выделить два крайних адаптивных типа человека. Первый из них - спринтер, характеризующийся  высокой устойчивостью к воздействию кратковременных экстремальных факторов и плохой переносимостью длительных нагрузок. Обратный тип - стайер. Интересно, что в северных регионах страны среди населения преобладают люди типа “стайер”, что явилось, по-видимому, результатом длительных процессов формирования популяции, адаптированной к местным условиям.

Изучение адаптивных возможностей человека и разработка соответствующих  рекомендаций имеет в настоящее  время важное практической значение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1.  С. Г. Макевнин, А. А. Вакулин. Охрана природы. – М.: изд. Агропромиздат, 1991.

2. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир: В 2 т. - М.:Мир, 1993.

3. http://valeologija.ru/valeologija-russkij/13/96-adaptaciya-cheloveka-k-okruzhayushhej-srede