Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Глобальное загрязнение окружающей среды, его масштабы, последствия и принципиальные пути борьбы с ним



ЭКОЛОГИЯ

42. Понятие о биоценозе. Экол. ниша.Биоценоз (сооб-во) – любая сов-ть особей разл. видов жив-х, раст-ий, м.о., сущ-ая в опред-ом местообитании и взаимод-я посредством трофических и простр-ных взаимоотношений. К. Мебиус ввел термин в 19 в. Биоценоз включает: фитоценоз (сооб-во растений), зооценоз (сооб-во жив-х), микоценоз (сооб-во грибов), микробоценоз (сооб-во м.о.). Учение о биоценозах предложил Тишлер: сооб-во всегда возникает из готовых частей (виды или особи раст-ий, жив-х и м.о.), имеющихся в окр-ей среде; части сооб-ва заменимы, т.е. один вид или комплекс видов м. заменить место др. со сходными экол. требованиями без ущерба для всего сооб-ва; сооб-ва основаны на колич. регуляции числен-ти одних особей др-ми; сооб-ва имеют расплывчатые границы иногда неуловимо переходя одно в другое. Признаки сооб-ва: устойч. саморег-ся си-ма; хар-ся разнообр. видов сост. биоценоз; хар-ся неравномерностью распред. видов по экол. нишам; хар-ся долголетием своего сущ-ния. Структура биоценоза: 1) Видовая ст-ра – опред-ся разнообразием видов насел-их сооб-во, а т-же соотн-ем их числ-ти и биомассы. Различ. 2 вида биоценозов: бедные – хар-ся незнач. разнообразие видов (вновь созд-ые биоценозы, агроценозы, биоценозы с неблаг-ми абиотич. усл-ми); богатые – хар-ся значит. видовым разнообразием. Видовое разнообразие – показатель, учит-ий число видов и степень выравненности их обилия. Виды доминанты – виды преобл. в биоценозе по числ-ти и заним-е большую площадь. Эдификаторы – виды, облад-е резко выраженной средообраз-й спос-тью. Чем больше видовое разнообразие, тем более устойчивее биоценоз, полнее круговорот вещ-в в нем. 2) Экол. структура – опр-ся соотнош-ем экол. групп орг-ов, т.е. распред-ем орг-ов по экол. нишам. Викарирующие виды – виды выпол-щие одни и те же функции, т.е. заним. сходные экол. ниши в разных сообщ-х. 3) Простр. стр-ра – опред-ся распред-м раст-сти и животной части сообщ-ва, как в вертик., так и в горизонт. направлениях. Струк-ая ед. вертик-го расчленения сообщества – ярус, возник. при совместном сущ-нии разновысоких растений. Струк-ая ед. горизонт-го расчленения сооб-ва – парцелла, кот. отлич. от др. парцелл сост. видов, св-ми своих компонентов, спецификой связей и энергет. обменом. Парцеллы четко обособлены др. от др. в пространстве. Развитие биоценоза связано с сукцессиями – это послед-ное замещение популяций в к.-л. местообитании, в ходе закономерного продвижения сообщ-ва к уст-му сост-ю. Разл первичные и вторичные. Свойства: обилие – число особей на ед. площади или объема биоценоза; частота – отнош-е числа особей 1-ого вида к общей числ. особей в сообщ-ве; постоянство – встречаемость видов на опред. территории; верность – степень привязанности вида к данному биоценозу; доминирование – это влияние оказ-ое каким-либо видом в сообщ-ве; разнообразие – видовое богатство биоценоза; структура – это расположение особей разных видов относ-но др. др. как в вертик. так и в горизонт. направлении; периодичность – изменения протекающие в жизнед-ти орг-в в сообщ-х. Экологическая ниша - то положение вида, кот-е он занимает в общей сист-ме биоценоза, комплекс его биоценотич-х связей и требований к окр. ср. Экол. двойники – виды заним-ие сходные экол-ие ниши.

 

43. Энергетика экосистем. Пищ. цепи и троф. уровни. Экол. пирамиды.Орг-мы в экоси-ме объединены и связаны общностью энергии и кругов. пит. вещ-в (биогенные эл-ты). Энергия заключена в пит-х вещ-вах производимых орг-ми. Энергия нужна для соверш. работы необх. для поддержания жизни. Экос-ма – единый механизм потребл-й энергию и пит-е в-ва для совер. работы. Биогенные эл-ты изноч-но поступают в экос-му из абиотич-го компонента и в него же возвр-ся в виде отходов жизнед-ти или после гибели орг-ма. Т.о. в экос-ме постоянно происходит круговорот биогенных эл-тов, в кот. участвует как абиот-кий, так и биот-кий комп-ты экос-мы – биогеохим циклы биогенных эл-тов. Движущая сила – энергия солнца. Схема потока энергии и круговорот биогенных эл-тов в экос-ме:

Солнце Биотический компонент Тепловая энергия

Эн. света биогенные

элементы

Абиотический компонент

регуляция

Т.о. живые орг-мы явл-ся преобразователями энергии и каждый раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла и уходит из экосистемы. В конечном итоге вся Э. поступившая в биотич-ий комп-т рассеив-ся в виде тепла. Поток энергии ч-з экос-му – энергетика экос-мы. Еденица измерения Э в экос-ме – калория – кол-во тепла необх. для ↑ темп-ры 1 г воды на 1°С. Иногда Э-ия измер-ся в кДж. Единст-ый ист-к Э – это солнце излучающее эл/магн-ю Э.

Внутри биот-го комп-та Э света преобр-ся автотрофами в хим-ю Е орг-го в-ва, кот-е м.б. поглощены и использованы гетеротрофами. Т.о. обр-ся послед-ть орг-мов, в кот. каждый последующий орг-м питается предыдущим, поставляющим ему сырье и Э – пищевая цепь. А каждое звено этой пищевой цепи наз-ся трофический уровень. 2 вида пищ-х цепей: 1)пастбищные пищ-е цепи – в них 1-ым троф-ий уровень - автотрофы (зеленые раст-я) – продуценты. 2-ой троф-ий уровень – перв. консументы (фитофаги). 3-ий троф-ий уровень – втор. консументы (хищники и т.д.).

 

Тепловая энергия

 

Солнечная Продуценты Травоядные Хищники Конечные

энергия хищники

 

Детритофаги и редуценты

(разрушители мертвых остатков)

 

Тепловая энергия

 

Продуценты – превращ-ют Э. света в Е хим-х связей. В водных экос-мах это водоросли сост-щие фитопланктон, т-же высшие водные раст-я (гр-па макрофитов). В наземныз экос-мах осн-е продуценты – голосеменные и покрытосеменные раст-я. Первичные консументы: в вод-ых экос-мах - мелкие ракообр-е и моллюски (зоопланктон); в наземн-х экос-мах – любые травояд-е жив-е. К первичн. консументам относ. паразиты раст-ий. Вторичные и третичные (и т.д.) консум. – хищники, падальщики и паразиты жив-х. Консументы явл-ся связующим звеном м-ду экос-мами, активно уч-ют в переносе вещ-ва и Е, регул-ют жизнед-ть других орг-мов. Редуценты – м/о и грибы, выделяющие ферменты на трупы жив-х и раст., поглощ-е прод-ты их переваривания. Пр-ры: водная пастб-я цепь: однокл-я водоросль → вислоногий рачок → сельдь; наземная пастб-я цепь: цветковые раст-я → муха → паук → землеройка → сова. 2)детритные пищ-е цепи – 1-ым троф-м уровнем явл-ся детрит – частицы мертвого разлаг-ся орг-го материала. 2-ой троф-й уровень – орг-м пит-ся детритом. 3-ий и последующие троф-е ур-ни – хищники. Детр-ая пищ-я цепь: детрит → детритофаг → хищник. Пр-р: труп жив-го → личинки падальных мух → лягушка → уж.

Эколог-е пирамиды – графич-й способ отображения пищ. взаимоотношений в экоси-ме. 3 типа экол-х пирамид: 1)пирамиды численности (чисел) – кол-во орг-мов того или иного троф-го уровня отобр-ся в виде ступеньки пирамиды, длина и площадь кот-ой пропорц-на общему числу орг-мов того или иного троф-го уровня:

 

Пирамида числ-ти имеет ряд неудобств: 1) продуценты часто сильно отлич-ся по размерам, но им-ют одинак-й статус (1 экземпляр однокл-ой водоросли = 1 особи дуба), след-но, пирамиды чисел часто обр-ют перевернутые пирамиды. 2) диапазон числ-ти разл-х видов настолько широк, что трудно соблюсти масштаб при изображении пирамиды (100000 особей зоопланктеров → 1 особь синего кита).

2) пирамиды биомассы – за основу каждой ступеньки берется суммарная биомасса орг-мов того или иного троф-го уровня (г сух. в-ва/м2):

 

Правило эколог-ой пирамиды (Линдемана): с переходом на каждый последующий троф-й уровень выход сухой биомассы и кол-ва Э уменьш-ся в 10 раз. На кажд-й последующий уровень эколог-й пирамиды перх-т около 10% Е, а 90% Э теряется. Недостатки пирамиды биомассы: 1) они т-же м. давать перевернутые пирамиды. Нап-р, в рез-те сезонных колебаний биомассы: биомасса фитопланктона в озере в период «весен. цветения» знач-но превышает биомассу последующих троф-х уровней. Осенью биомасса зоопланкт. после массового летн. размн. б. превыш. биомассу фитопланктона, кот. к осени отмирает. 3) Пирамиды энергии – идеальный способ отображения пищевых связей, т.к. во 1-ых пирамида Е-гии отображает скорость образ-я биомассы, т.к. каждая ступенька пирамиды отображает кол-во энергии (на ед. площади или объема) прошедшей ч-з опред-ый троф-ий уровень за опред-ый период. Во 2-ых, пирамиды Э-ии позволяют сравнивать относительную значимость орг-мов внутри экосит-м. В 3-их, к основанию пирамид Э-ии м. добавить ступеньку отраж-ю поступление солн. Е-ии в экос-му. Т.о. пирам. эн-гии никогда не дают перевернутых пирамид. Кол-во Э в кДж/м2 год:

44 Понятие о биосфере. Стр-ра и функции биосферы. Биохим. круговороты ве-в в биосфере.Термин «биосфера» ввёл Зюсс, а учение создал Вернадский. Биосфера – оболочка земли, стр-ра и энергетика кот. опред-ся совокуп-й деят-тью живых орг-мов. Биосф. - самая крупной экосис-ма. Биосфера - одной из экол. оболочек Земли. Экол-е обол-ки Земли: 1) атмосфера – возд-я обол-ка, сост-я из 3 основных слоев: тропосфера, стратосфера и ионосфера. Жизнь сосредоточена в нижних слоях атм-ры, т.е. в тропосфере в приземном слое воздуха (до 100 м). Граница сущ-ия биосф-ры - озоновый слой, кот. расп-ся на границе тропо- и стратосферы. 2) гидросфера – водная обол-ка Земли. Биосфера сосредоточена по всей толще гидросферы, но кончаетя в ее верхних слоях («пленка жизни» - Вернадский). Максим-я глубина сущ-я жизни ок. 11 тыс. м (Марианская впадина). 3) литосфера – тв. обол-ка Земли. Наиболее заселена жизнью ее верхняя часть (верхний плодородный слой – почва), но на глубине 3-4 км найдены нефтебактерии. Т.о. наибольшая плотность жизни набл-ся в зонах соприкосновения оболочек, особенно литосферы и атмосферы, и атмосферы и гидросферы.Составл-е биосф: живое вещ-во – совок-ть всех живых орг-мов на Земле; биоген-е вещ-во – в-во, созданное и переработанное огр-ми (нефть, камен. уголь, торф,

известняк); костное в-во – в обр-нии не уч-ют орг-мы (горные породы, гранит); биокостное – в-во, перераб живым орг. (гумус); радиоактивное в-во – все прир. радиоактивные изотопы, сост-щие естеств. радиационный фон (уран, радон, плутоний); в-во рассеянных атомов – инертные в-ва нах-щиеся в биосфере в атомарном сост-ии; космическое в-во – в-во попавшее на Землю из космоса (метиор, космич пыль).Биосф – рез-т сложения мех-мов геолог и биолог развития и вз-действия костного и биокостного в-в, с 1 стороны – среда жизни, с 2 – рез-т жизнедеят-ти. Глав специфика биосф – четко направл-й поток энергии и биоген-й круговорот в-в. Ф-ции биосф: 1) энергетич – способ-ть живого в-ва к обр-ю перв-ых и втор-ых продуктов. 2) газовая – спос-ть поглощать и выдел СО2 и формир-е газов-го сост атмосферы. 3) ок-восст - способность к протеканию в телах живых орг-мов хим. р-ий с изм-ем степени окисления атомов. 4) концентрационная – способн накапл. ХЭ в теле. 5) деструкционная – способ-ть орг-мов к минерализации органики до неорг. соед-ий. 6) антропоген – связана с вмешательством чел-ка в биогеохим. круговороты, связанные с негативными изменениями.Под кругов. вещ-в понимают повтор-ся процесс превращения и перемещения вещ-в в природе, имеющий более или менее цикл-ий хар-р. Орг-мы в экосистеме объеденены и связаны общностью энергии и круговоротом пит. ве-в (биогенных эл-ов). Биогенные эл-ты изначально поступают в экосистему из абиотического компонента и в него же возвр-ся в виде отходов жизнед-ти или после гибели орг-мов. Вильямс выделил 2 типа круговорота в-в на Земле: 1) большой или геологический – происх. без участия живых орг-мов (круговорот воды - движущая сила – энергия солнца, закл-ся в перемещ. воды м-ду мировым океаном и сушей. Испарение воды с пов-ти океана → выпадение ее на сушу в виде осадков → обратный сток в океан. Полный круг. воды на Земле происх. за 2 млн лет). 2) малый или биол. круговорот в-в – с участием живых орг-мов, кот-е явл-ся его движущей силой. Биохим-ие круговороты в-в: круговорот углерода (СО2 атмосферы → фотосинтез → С орг-кий, соед. растений (перв. продукция) (и → т-же к редецентам) → С орг-кий, соед-ия животных (втор. продукция) → редуценты (минерализация орг-го С до СО2); серы; азота.

 

Глобальное загрязнение окружающей среды, его масштабы, последствия и принципиальные пути борьбы с ним.

Перемещение воздушных масс вызывает распространение загрязняющих веществ (оксиды серы, фтор, фтористый водород, хлориды, диоксид азота, диоксид углерода) на значительные расстояния и покрывают при этом большие территории земного шара, включая Мировой океан. Загрязнение биосферы приняло глобальные масштабы. Это привело к загрязнению водных бассейнов, суши и, как следствие, сокращению запасов- питьевой воды. Многие районы Земли испытывают нехватку пресной воды для бытовых и сельскохозяйственных нужд. Последствия загрязнения биосферы проявляются в снижении продуктивности агроэкосистем, в снижении качества сельхозпродуктов, в насыщении их канцерогенными веществами. Образующиеся из диоксида серы сернистая и серная кислоты вместе с другими веществами во время выпадения дождей попадают в почву, снижая ее плодородие, подавляя жизнедеятельность бактерий и снижая численность дождевых червей (которые улучшают структуру почвы). Масштабы глобального загрязнения вод Мирового океана просматриваются со спутников и пилотируемых космических станций. На снимках из космоса отчетливо видны распространение сточных вод в прибрежной зоне океанов, а также нефтяные пятна от аварий танкеров и морских платформ, с которых ведется добыча нефти. Ни одна страна в мире, как бы богата и развита она ни была, не в состоянии решить свои экологические проблемы в одиночку. Поэтому принимаются четкие согласованные усилия всех государств по координации их действий на международно-правовой основе, цель которых – обеспечение выхода мирового сообщества из глобального экологического кризиса. Объектами международно-правовой охраны окружающей природной среды, биосферы в целом признаны воздушный бассейн, Мировой океан, озоновый экран, Антарктида, климат в глобальном масштабе, разделяемые международные ресурсы, редкие и исчезающие растения и животные и многое другое. На Международной конференции ООН в Рио-де-Жанейро в 1992 г. были приняты рекомендации, призванные значительно уменьшить глобальные загрязнения биосферы: 1) ограничение роста производства и потребления в промышленно развитых странах мира, являющихся одновременно и главными потребителями природных ресурсов, и загрязнителями окружающей среды; 2) разумное ограничение роста населения, особенно в странах Азии и Африки. Еще в 1987 г. в СССР был запущен первый экологический искусственный спутник Земли (ИСЗ) «Космос-1906», Программы полетов ИСЗ предусматривают получение и обработку данных дистанционного зондирования Земли, выполнение съемок ряда территорий СНГ, Антарктиды и Мирового океана, а также экологический контроль в глобальном масштабе.

ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

46. Элем. эвол. факторы – мутационный процесс, популяц. волны, изоляция. Элем. эволюц. мат-ом в эвол. явл-ся мутации, процесс привод. к возн-нию мутаций наз-ся мутационный процесс. Пост-но идущий мутац. процесс ведёт к изм-нию в попул. частоты одного аллеля по отнош. к другому. Мутац. процесс - осн. мех-м наслед-ой изм-сти. Знач. часть особей в поп-ции – это носители вновь возн-их мутаций. Спонтанный мутац. процесс хар-ся опред-ми чертами. В виду высокой стаб-ти хр-сом частота возник-ния отд-ых опред-ых мутаций всегда относ-но низка (10-4 – 10-9), по каждому отд-му гену давление мутац. процесса невелико. Но в связи с большим числом генов и хр-сом общая частота всех возн-щих мутаций относ-но высока. =>, мутац. процесс оказ-т заметное действие на генет-ю стр-ру поп-ции. Мутац. процесс не может направлять эвол-е изменения. Во 1-ых, он явл-ся случайным, возник самые разнообр-е мутации, изм-щие исх-ые призн. и св-ва в разл. направлениях. Во 2-ых, давление мутац. процесса, хотя и вполне ощутимо, но относительно невелико. Эвол. значение: он поддерживает выс. степень гетерогенности прир. поп-ций – основу для действия др. фа-ов эвол и Е.О. Поскольку мутац. процесс приводит к возникн-ю мутаций, то он явл-ся поставщиком элем-го эвол-го мат-ла. Мутац. процесс ведёт к возникн-ю части того «резерва» наслед. изменч-ти, кот. опр-ит в будущем возм-ть приспособления поп-ций к тем или иным изм. усл. среды. В прир-х усл-х пост-но происх. период-е колебания числ-ти поп-ций, их наз-ют попул-ми волнами. Числ-ть поп-ций претерпевает значит-е измен-я, связ. с сезонными измен-ми, годовыми колеб. абиотич-х фак-ов среды, с биотич-ми фак-ми, с прир. явл-ми. (пожары, засуха, размн-я попул. саранчи, бактерий (эпидемии). ; ↑ числ-ти - колорадский жук в Европе, кролики в Австралии). Процессы эти носят случайный хар-р, приводя к гибели одних генотипов и выз. разв. др-х, вследствие чего могут происх-ть сущ-ные перестройки генофонда. Влияние волн м.б. особенно заметно в поп-ях очень малой величины. В этих усл. популяц. волны м. подставлять под действие Е.О. редкие мутации, или устранять обычные варианты. Явл. перестройки стр-ры генофонда и изм-ия в нём частот встр-ти разных ал-ных генов, связ. с резким и случ. измен-ем числ-ти поп-ций, получили наз. дрейфа генов. Популяц. волны и дрейф генов случ-но изм-ют конц-ю разных генотипов и мутаций, приводят к отклонениям от генет равн. в попул-ях. Эти изменения м. б. подхвачены отбором и спос. повлиять на дальнейшие проц-сы эвол-х преобразований. Классиф-я попул-х волн: 1)период-е колеб. числ-ти короткоживущих орг-мов – сезонные колебания числ-ти м/о; 2) непериод-е колеб. числ-ти, зависящие от сложн. Сочет. разн. фак-ров (ослабление пресса хищников для жертв, ↑кормовых ресурсов); 3) вспышки числ-ти видов в нов. районах (элодея канадская в водоёмах Европы); 4) резкие непериод. колеб. числ-ти, связ. с прир. «катастрофами» (несколько засушливых лет). Элем. Эвол. фактор изоляция - возникн-е любых барьеров, расчленяющих исх. поп-цию на 2 или более новых. Значение: нарушению своб. ×, ограничению панмиксии, а это ведет к ↑ и закреп. различий м-ду частями населения вида. Изоляция – усилитель генет. разл. м/д гр. особей в поп-циях. В гр. в сост. вида или поп-ции, кот-ые разл-ся др. от др. генет, различия будут постепенно накапливаться. В дальнейшем на их основе могут обр-ся новые подвиды. Сущ. 2 формы изол-ии. Простр-ная изол-я м. сущ-ть в разн. формах: она возникает при появл. разл. труднопреодолимых барьеров – наличие рек, проливов, хребтов. Биолог-я изол-я – возникает при потере возможности своб. × вследствие ряда биоло-х причин. Биолог-ю изол-ю обесп. 2 гр-пы мех-мов: устраняющие × и изол-я при×. Сущ. разные формы биолог-ой изол-и. При эколог. изол. наруш-ся вероятность встречаемости партнеров. Эколог-я изол-я возник. в рез-те действия биотич-х или абиотич-х фак-ров на поп-ции, обит-ие на одной территории. Морфофизиол. изол-я возникает при мутациях, выз-щих изм. формы цветков и искл. опыление ветром или опред-ми гр-ми насекомых. Генетич-я изол-я появл-ся при перестройках генотипов – изменений числа или формы хромосом у близких видов, что ↓возможности образ-я полноценного потомства м-ду ними. Поведенческие изоляции возникают у жив-х при изменении ритуала ухаживания за самкой или ведения брачных поединков. Важными хар-ми изоляции явл-ся длительность ее действия, статистичность и ненаправленность. Значение изол. сост. в том, что она закрепляет и усиливает нач. стадии генотипической диф-вки.

 

47. Е.О – движущая и направляющая сила эвол.; творческая роль отбора; осн. формы.Предпосылками отбора - наслед-ая гетерогенность поп-ции, и борьба за сущ-ние (БЗС). ЕО имеет вероятностный зак-ный хар-р; обладает накапл-щим и интегр-щим дейс-ем, ему св-на адаптивная направленность, кот-я возник. стихийно. ЕО никогда не ведет к закр-ю призн, вредных для вида, не направлен заранее к какой-то цели. Направление опред-ся сложным сочет. внеш. и внут-х усл. сущ-ния, успехом в БЗС. Ведущая роль ЕО в эвол-и опред-ся направ-тью действия, кот-е связ с выраб. нов. приспособлений, возник. видов, иерархической си-мы таксонов, осущ. прогрес. разв. жив. природы. Творческая роль ЕО: ответственен за суммирование мелких уклонений, сохр. и накап. из разнонаправленных мутаций наиб-е соотв-е усл-ям среды и полезные для вида; созд. приспособления и виды; форм. генотип, преобр. наслед-ю изменч-ть. Отборает наиболее благопр-х их комбинации. Преобр-ет целые поп-ции ч/з сохр. и распр-е наиболее жизнеспос. форм. Обесп-ет выработку спос-ти к наиб-е выгодным р-ям на изменения в ф-рах вн. ср. Спос-ет образ-ю многообразия органич-х форм. Творческая роль выр. всогласовании и объединении ч. и орг-ов любого орг-ма в одно гармоничное целое, обл. значит-ой уст-тью по отнош-ю к вн. ус, созд. аппарата индивид-го разв. и др.

Пр-ры действия ЕО: в 19-20вв. в разв. индустриальных районах происх. потемнение окраски у многих бабочек. Набл. показали, что некот-е птицы в пром-х центрах вылавливают светлых бабочек, а вдали от них – темных. Это показ. на сущ. сильного отбора, направл-го против темных форм в незагр. местностях и против светлых в загр. районах. Распр-е меланической формы опред. поддержкой ЕО дом-го гена, отв-го за темную окр-у и связ. с изм. поведения (бабочки активно выбирали темный фон субстрата и были менее подвижны). Осн. формы ЕО. Стабилизирующий – форма ЕО, напр-я на поддержание и повыш. уст-ти, реализации в поп-ции среднего, ранее слож-ся знач. призн. или св-ва. Мех-м закл. в сохр. установ-ся в данных усл-ях нормы при элиминации всех выраженных уклонений. При стабилиз-ем отборе преим-во в размн-ии получ. особи со ср. выр-ем призн. Эта форма отбора охр. и усил. устан-ся хар-ку призн., устраняя от размн-я, все особи, уклон-ся в ту или др. сторону от сложившейся нормы. У видов, живущих в отно­с. пост-х усл., широкий размах изменч-ти м.б. неблагоприятен. Этот отбор повыш устойч-ть поп-ций. Исследование ветро- и насекомоопыляемых раст. показало, что ра-ры и форма цветов у энтомоф. раст. более стабильны, чем у анемофильных. Устойч-ть цветков энтомоф. обусл-на сопряженной эвол. раст. и их опылителей, «выбраковкой» уклон-ся форм. Движущий– это отбор, спос-ий сдвигу ср. знач. приз. или св-ва. Он спос-ет закрепл-ю нов. нормы взамен старой, пришедшей в несоот. с усл. Мех-м закл. в сохр. полезных уклонений от ср. нормы, кот-е оказались приспособленными в нов. усл. ср. движ. отбор дейст., когда происх. постепенное изм-ние фенотипа в одном направлении. Пр-ры: утрата пальцев у копытных, конечностей у змей. В целом, движ. отбор выз. истор-ю изм-ть индивидов и поп-ий, стабилиз-ий отбор опред-ет их устойчивость. ЕО не т-ко создает, но и подд-ет многообразие форм жив. природы. Дизруптивной - благоприятствует более чем 1-му фенотипу и дейст. против ср. промеж-х форм. Он осущ. на основе выживания и размн-я более адаптивных крайних уклонений при элиминации ср. вариантов. Эту форму отбора выз. длительно и разнонаправленно изм-ся усл. среды. В основе лежит дарвиновская дивергенция. При действии дизруптивного отбора проис. распадение популяции на части. Общий результат - формир. гетерозиготного полиморфизма. Пр-р: образ-е подражающих форм (мимикрия) у африканского махаона к неск. защищенным (иммунным), несъедобным видам бабочек, что ↑ выживаемость форм. Дизруптивный отбор направлял эвол. Млекоп. и привел к возник. большого числа отрядов.

 

48. Вид и видообразование: развитие концепций вида, признаки, критерии и стр-ные ед. вида; форма и способы видообразования. Вид– совок-ть особей, облад-их общими морф-ми призн., объед-е возм-ю × др. с др., обр-щие сис-му поп-ций, кот-е обр-т общий ареал.Согласно типологической конц.(Линней), принадлежность особи к тому или иному виду опр-ся путем соот. ее призн. с призн, типичными для данного вида. Сравнение проводилось по морф-ким призн. без расчленения особи. Концепция, отрицающая реал-сть вида, была наз номиналистической(Ламарк и др.). Этот подход получ. поддержку у Сент-Илера, Рулье, др. Дарвин придерживался диалектической трактовки вида. Конц. политипического морф-го вида (Вавилов, Семенов-Тян-Шанский и др.)- конец 20-х годов XX в. - вид есть сис-ма не т-ко истор. возникшая, но и непрерывно разв-ся и диф-щаяся. Решающим критерием вида по биол. концепции(Майер и др.) явл-ся репродуктивная изоляция. - вид как репродуктивное сооб-во реально или потенц. обмен-ся м-ду собой генами и не обмен-ся генами с др. подобными сооб-ми. Вид–это генет. закр. си-ма.Призн. вида (по К. М. Завадскому):1) Тип орг-ции: вид обл-ет единой наслед. основой. 2) Численность. 3) Воспроизведение 4) Дискретность: вид – обособл. образование. 5) Экол. опред-сть: вид занимает опред-е место в экоси-ме 6) Геогр. опред-сть 7) Многообразие форм 8) Историчность 9) Устойчивость 10) Целостность. Критерии вида - это призн. вида, по кот один вид отл от др-го. Морфол. критерий осн-ся на внеш. и внутр. сходстве особей одного вида, но при этом есть виды – двойники и полиморфные виды. Физиол. критерий осн-ся на сходстве жизненных проц-ов, спос-ти особей одного вида × и давать плодовитое потомство. Эколог-му критерию - каждый вид может сущ-ть в опред-х усл, он приспособлен к этим условиям, выполняет опред-ю функц-ю роль в экосистеме, т.е. каждый вид занимает опред-ю эколог-ю нишу. Генет. критерий основан на различии видов по кариотипам. Биох-им критерием, у различия по биох-м пар-рам (сост. и стр-ра белков, нукл. к-т, др. в-в в кл-ке). Геогр. критерий - каждый вид занимает опред-ю тер-ю, имеет опред-ый ареал. Вместе с тем есть главный критерий вида – это его генет. единство. Между поп-ми и подвидами всегда сущ. поток генет-ой инф-ии. Это обесп. интеграцию генофондов отд. поп-ций. Стр-ра вида.Внутри поп-ций выд-ют недолговечные гр-пы особей, объед. более тесным генет. родством. У раст-й - биотипами, у жив. – демами. Выше попул-го уровня внутривид. стр-ми оказ-ся: у раст-й – экотипы и подвиды, у жив-х – подвиды. Как стр-е ед-цы вида, Завадский выд-ет след-е: биотип - гр. генет. очень сходных особей; морфобиол. группа (изореагент) – гр-па орг-мов внутри поп-ции, одинаково реаг. на усл-я ср.; экоэлемент – внутрипопул-ная форма, обл ед. генет. нерасщ-ся комплексом; местная (локальная) поп-ция – обособл. гр., стабильно заним. опред-ю тер-ю и спос. к самовоспр-ю, явл-ся основной ед. населения вида и более-менее обособленный стр-й элемент; экотип – раса, призн. кот-ой опред-ся местом обитания; подвид – сформир-я геогр-я или экол-я раса; полувид – геогр-я или экол-я раса, почти достигшая сост-я молодого вида. По А.С. Баранову в кач-ве внутрив. единиц принимаются: особь, семья. Видообразование – это проц. адаптивных преобр. внутри старого вида, прив. к возн-ю одного или неск-х новых видов. При видообр-и проис-т превращение генет. откр. сис-м в генет. закр. Видообр-е осущ-ся на основе микроэволюции: возник. элементарного эвол-го явл., появл. элемент-го эвол-го мат-ла, дейс-ю элем-х эвол-х факторов. аллопатрическое вид-ние – видообр-е, при к-ром дивергирующие поп-ии изол. др. от др. пространственно. в основе аллопатрического видообр-я лежат те или иные формы простр-ной изоляции. Способы аллопатрического вид-ния: фрагментация, распадение ареала родительского вида, расселение исходного вида (гр. больших чаек, нек-ых рептилий, амфибий, насекомых).Симпатрическое вид-ние – возникн-е нов. вида внутри ареала исходного. Способы: автополиплоидия, аллополиплоидия (получены гибриды пшеницы и ржи), сезонная изоляция (сезонные расы у погремка, яровые и озимые расы проходных рыб). филетическое вид-ние – вид изм. в череде поколений (ряд ископаемых европ. слонов).

 

Биологический прогресс: критерии и способы его осуществления (взгляды А.Н.Северцова и И.И. Шмальгаузена). Ароморфоз и его роль в усложнении живых организмов, алломорфоз, специализация и ее пути (тело-, гипер-, гипо-, катаморфоз).

Дальнейшим развитием дарвиновского подхода можно считать тео­рию главных направлений эволюционного процесса А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена. А.Н. Северцов выделил как основное наиболее общее направление эволюции – биологический прогресс. Антитезой биологичес­кого прогресса является биологический регресс – еще одно направление эволюции. И.И. Шмальгаузен, обращаясь к трактовке биологического прогресса, определяет его как возрастание приспособленности потомков по мере филогенеза. В противоположность биологическому прогрессу биологический регресс – это понижение приспособленности потомков, ведущее к их частичному или полному вымиранию. Биологический прогресс по А.Н. Северцову может достигаться 4-мя способами, которые также представляют собой главные направления эволюционного процесса: ароморфозы, идиоадаптации, ценогенезы, дегенерация.

Ароморфозы (aira – повышаю, morphosis – форма, вид) представляют собой изменения универсального характера, обеспечивающие повышение уровня организации. Ароморфозы приводят к образованию отрядов, классов, типов.

Идиоадаптации определяют как частные приспособления к конкретным условиям существования, не вызывающие изменения уровня организации. Идиоадаптации приводят к появлению видов, родов и семейств.

Ценогенезы – это приспособительные изменения зародышей, личинок. Дегенерация представляет собой вторичное упрощение организации.

Сохранив подход А.Н. Северцова к проблеме главных направлений эволюции, И.И. Шмальгаузен внес изменения в представления о направлениях эволюции. В результате возникло представление о тpex главных направлениях эволюции: ароморфозе, алломорфозе (allos - другой) – процессе выработки частных приспособлений и специализации. В отличие от чисто морфологического подхода А.Н. Северцова подход И.И. Шмальгаузена является эколого-морфологическим.

По И.И. Шмальгаузену, ароморфоз (арогенез) – это выработка широких универсальных приспособлений; алломорфоз (аллогенез) обеспечивает ис­пользование той же среды, в которой обитали предки, измененной, но не усложненной среды; специализация приводит к адаптации в более узких условиях среды. Внутри специализации выделены 4-е формы: теломорфоз, гиперморфоз, гипоморфоз, катаморфоз. Теломорфоз (телогенез) – это специализация организма, связанная с переходом от более общей среды к частной, более ограниченной. При теломорфозе происходит одностороннее развитие некоторых органов и частичная редукция других. Прогрессивная дифференциация ограничивается теми частями организма, которые его связывают со своеобразными условиями данной частной среды. Организация в целом остается на исходном уровне или испытывает некоторое упрощение. В качестве примеров специализированных организмов можно было бы привести много чрезвычайно характерных представите­лей пауков, ракообразных, насекомых, моллюсков, которые нередко за­нимают крайне ограниченные экологические ниши. Среди рептилий очень своеобразны черепахи, чрезвычайно специализированы змеи, хамелеоны. Среди птиц также немало специализированных форм, яркий пример – дятлы. Из млекопитающих можно отметить муравьеда, ленивца, специализация которых обусловлена ограниченным родом пищи; крота, слепыша с их подземным образом жизни. Специализация выражена тем резче, чем своеобразнее среда обитания. Если же среда обитания не только своеобразна, но и упрощена, то особенно резко сказывается редукция. В условиях уп­рощенной среды упрощается и сама организация.

При переходе к жиз­ни в крайне простых условиях существования организм подвергается весьма значительному регрессу, ведущему к дегенерации (катаморфозу, или катагенезу). Катаморфозы сужают эволюционные возможности организмов. Виды, эволюционировавшие по типу катаморфозов, могут существовать очень долго при сохранении определенных условий сре­ды. Однако, многие группы животных, развившиеся по этому типу, вы­мерли, хотя специализация была не единственной причиной этого.

Гиперморфоз (гипергенез) – изменения, сопровождающиеся резким уве­личением отдельных органов или самих организмов. Так, наблюдаются общий гигантизм и огромные бивни многих слонов, колоссальные рога гигантского оленя четвертичного времени, чрезмерно развитые клыки свиньи бабируссы; хорошо известки реконструкции гигантских насекомых, рыб, амфибий, рептилий, а также растений. Современным китам, слонам, секвойе характерны гигантские размеры. При определенных условиях гиперморфозы являются перспективным направ­лением эволюции.

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.