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

Однояйцовая (монозиготная) двойня

Монозиготные двойни формируются вследствие разделения одного плодного яйца на различных стадиях его развития и составляют 1/3 от всех двоен. В отличие от дизиготных близнецов частота распространенности монозиготных близнецов является величиной постоянной, составляющей 3-5 на 1000 родов. Возникновение монозиготной двойни связывают также и с оплодотворением яйцеклетки, имевшей два или более ядра. Каждое ядро соединяется с ядерным веществом сперматозоида, в результате чего образуются зародышевые зачатки. Описаны яйцеклетки и с тремя ядрами.

Дерматоглифический метод.Предметизучения – рисунки на ладонях, подошвах и пальцах. При хромосомных заболеваниях рисунки изменяются, например, обезьянья складка на ладони при болезни Дауна.

Методы генетики соматических клеток – метод изучения наследст - венности и изменчивости соматических клеток . В генетике человека ис - пользуются следующие методы генетики соматических клеток : – простое культивирование – используется для получения необходимого количества материала для исследования ; – клонирование – получение потомков одной клетки , взятой из клеточной массы ; – гибридизация – слияние совместно культивируемых клеток двух разных типов ; – селекция – метод основан на использовании селективных сред . Раздел генетики человека , изучающий наследственные болезни , называется медицинской генетикой .

 

Популяционно - статистический метод . В медико - биологических исследованиях достаточно часто возникает вопрос установления количественных соотношений индивидуумов с раз - личными генотипами по определенному гену или определения распространенности какого - то гена ( в т . ч . патологического ) среди населения . Ре - шение этого вопроса возможно благодаря сформулированному в 1908 го - ду , независимо друг от друга , английским математиком Харди (Hardy) и немецким врачом Вайнбергом (Weinberg), закону генетической стабильно - сти популяции . Этот закон в честь ученых , сформулировавших его , полу - чил название закона Харди - Вайнберга .

 

Полная формулировка закона Харди - Вайнберга может быть представ - лена следующим образом : В идеальной популяции частота гомозигот - ных организмов , имеющих доминантный признак , равняется квадра - ту частоты доминантного гена ; частота гетерозиготных организмов равняется удвоенному произведению частот доминантного и рецес - сивного гена ; частота гомозиготных организмов , имеющих рецессив - ный признак , равняется квадрату частоты рецессивного гена , и это соотношение остается неизменным во всех поколениях пока не будут нарушены определенные условия ( условия идеальной популяции ). р 2 + 2 р q + q 2 = 1 Где р 2 – частота гомозиготных организмов по доминантному гену ( ге - нотип АА ), 2 р q – частота гетерозиготных организмов ( генотип Аа ), q 2 – частота гомозиготных организмов по рецессивному гену ( генотип аа ).

Цитогенетический метод – метод изучения кариотипа человека , основанный на микроскопическом изучении хромосом . Цитогенетический метод активно начал использоваться в практике с 1956 года , когда Дж .- К . Тио и А . Леван установили , что диплоидное число хромосом человека равно 46 (23 пары ). В 1959 г . французские ученые Д . Лежен , Р . Тюрпен и М . Готье установили хромосомную природу болезни Дауна . В последующие годы были описаны многие другие хромосомные синдромы . С помощью цитогенетического метода все хромосомы по положению центромеры и длины плеч разделены на три типа : метацентрические , суб - метацентрические , акроцентрические .

 

Молекулярно - генетический метод нашел широкое применение с 70-80 гг . в связи с прогрессом в молекулярной генетике и успехами в изучении генома человека . Молекулярно - генетический подход основывается на изучении строения ДНК ( выделение ДНК , рестрикция , электрофорез , блоттинг , гибридизация ). В его основе лежат современные методики рабо - ты с ДНК или РНК – полимеразная цепная реакция , секвенирование . Конечный итог молекулярно - генетического метода заключается в выявлении изменений в определенных участках ДНК , гена или хромосомы . Данный метод применяется в диагностике наследственной патологии , различных заболеваний , в судебной медицине при идентификации личности и т . д .

 

Биохимический метод – позволяет выявить наследственно обусловленные нарушения обмена веществ . Введение данного метода в практику связано с открытием английского врача А . Гаррода в начале XX века биохимической природы наследственных болезней обмена веществ которые сам Гэррод назвал врожденны - ми ошибками метаболизма . Изучая алкаптонурию он установил , что дан - ное заболевание наследуется как рецессивный признак и определяется от - сутствием специфического фермента . Развитием идеи о механизме действия генов через контроль отдельных этапов метаболизма различных соединений в клетке следует считать работы Д . Бидла и Э . Татума , которые высказали гипотезу “ один ген - один фермент ”. Позже она модифицирована в гипотезу “ один ген - одна полипептидная цепь ”.

Медицинская генетика– наука, изучающая роль наследственности и

изменчивости в возникновении патологии человека.

Основные генетические закономерности имеют универсальное значе-

ние и в полной мере применимы к человеку. Однако при изучение законо-

мерностей наследования признаков у человека возникают определенные

трудности:

• биосоциальная природа человека

• невозможность использования гибридологического метода (метод

скрещиваний)

• невозможность постановки прямых экспериментов

• позднее наступление половой зрелости

• малое число потомков в каждой семье

• большое число хромосом

• невозможность создания одинаковых условий жизни для потомков

Наследственные болезни– это болезни, причиной которых является

повреждение наследственного аппарата человека. В их основе лежат мута-

ции. Все наследственные болезни делятся на три группы: генные; хромо-

сомные; болезни с наследственным предрасположением (мультифактори-

альные). Если изменения происходят в элементарных единицах наследст-

венности, т.е. генах, то возникают моногенные болезни. Моногенных на-

следственных болезней к настоящему времени описано несколько тысяч

(ахондроплазия, синдром Марфана, наследственный панкреатит, муковис-

цидоз, фенилкетонурия и др.)

Если изменения затрагивают хромосомы, и приводят к изменению

числа или структуры хромосом, то возникают хромосомные болезни. Хо-

рошо известными синдромами являются синдромы Дауна, Эдвардса, Тер-

нера и т.д.

Кроме того, к наследственным болезням принято также относить та-

кие заболевания, в развитии которых, одинаково важны как гены, так и

факторы окружающей среды. Их называют мультифакторальными забо-

леваниями, так как их возникновение и развитие зависит от действия

большого количества факторов, как генетических, так и внешнесредовых.

К ним относятся все хронические неинфекционные заболевания, такие как

диабет, бронхиальная астма, атеросклероз и др. Наряду с наследственно

детерминированными заболеваниями также принято различать заболева-

ния, обусловленные действием преимущественно внешнесредовых факто-

ров. К ним относятся травмы, инфекционные болезни, которыми болеет практически каждый человек__

 


 

а) Микроэволюция - это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида, приводящих к изменениям генофондов этих популяций и образованию новых видов

Макроэволюция -это эволюционные преобразования, ведущие к формированию таксонов надвидового ранга (род, семейство, отряд и т.д.)

б) Популяция - это совокупность особей одного вида, длительно населяющих одну территорию, относительно изолированных от других групп особей этого вида, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

в) Элементарный эволюционный материал — это мутации и комбинации (генотипическая изменчивость). Мутации возникают медленно, но непрерывно и затрагивают любые биологически важные признаки и свойства организмов. Сами по себе мутации не имеют адаптивного значения (большинство вредны), но они накапливаются в гетерозиготном состоянии в генофонде популяции и могут включаться в сферу действия естественного отбора, который усиливает генетические различия между особями популяции.

Элементарное эволюционное явление — длительное и направленное изменение генофонда популяции, т. е. ее генетического состава. В условиях стойкого изменения среды в определенном направлении естественный отбор из поколения в поколение будет сохранять приспособленные фенотипы, а значит, направленно перестраивать генотипы, что и приводит к изменению генофонда популяции.

г) Экологически популяция характеризуется величиной, оцениваемой по занимаемой территории (ареалу) и численности особей с учетом возрастного и полового состава популяции. Размеры ареала зависят от «радиусов индивидуальной активности» организмов данного вида и особенностей природных условий на соответствующей территории. Так, количество стрекоз в популяции на одном из подмосковных озер достигло 30 000, тогда как численность популяции земляной улитки оценивалось в 1000 экземпляров.

д) Генетически популяция характеризуется ее генофондом
(аллелофондом). Он представлен совокупностью аллелей, образующих генотипы
организмов данной популяции. Генофонды природных популяций отличает
наследственное разнообразие (генетическая гетерогенность, или полиморфизм),
генетическое единство, динамическое равновесие доли особей с разными генотипами.

В популяционной генетике основными понятиями являются понятия частот генов и генотипов. Частоту встречаемости доминантного гена обозначают латинской буквой - p, а частоту встречаемости рецессивного гена буквой - q. Если аллельных генов только два, то сумма частот доминантного и рецессивного гена (р + q) равна 1 (100%). Если провести скрещивание двух гетерозиготных организмов, то в I поколении получим:

P: Aa x Aa

G: A; a; A; a;

F1: AA: 2Aa: aa

Если вместо генов поставить обозначения их частот - pp, 2pq, qq - и преобразовать это выражение, получим p2 , 2pq, q2 , где р2 - частота доминантных гомозигот; 2рq - частота гетерозигот и q2 - частота рецессивных гомозигот. Сумма частот гомо- и гетерозигот может быть принята за 1 (или 100%): р2 + 2рq + q2 = 1 (100%).

Р: Аa х Aа

G: А; а;

F1: AA 2Аа aa

При условии полной панмиксии дальнейшее скрещивание особей дает следующие результаты:

АА × АА → АА

* 2 (АА × Аа) → 2 АА + 2Аа

* 2 (АА × аа) → 2 Аа

* 2 (Аа × Аа) → 2 АА + 4 Аа + 2 аа

* 2 (Аа × аа) → 2 Аа + 2 аа

аа × аа → аа

* 2 - с учетом реципрокного скрещивания

Подсуммировав результаты скрещивания получим: 5АА + 10Аа + 5аа, или АА + 2Аа + аа, т.е. соотношение гомо- и гетерозигот не изменилось (1:2:1). Это соотношение не изменится и в следующих поколениях, так как исходные данные одинаковы.

Отсюда вытекает закон Харди-Вайнберга, который гласит: в идеальной популяции частоты генов и генотипов находятся в равновесии и не изменяются в ряду поколений. Закон Харди-Вайнберга применяют для расчетов частот генов и генотипов в больших популяциях людей.

Идеальные популяции отвечают след. требованиям:

1) бесконечно большая численность;

2) внутри популяции осуществляется панмиксия (свободное скрещивание)

3) отсутствие мутации

4) отсутствие миграций (притока и оттока генов)

 

а) В природе существуют процессы, изменяющие генофонды популяций и обеспечивающие приспособляемость популяций к изменяющимся условиям среды. Такие процессы получили название элементарных эволюционных факторов. К ним относят мутации, волны жизни, изоляцию и естественный отбор

б) Мутации изменяют частоту генов в популяциях. Частота мутирования гена - 10-5 - 10-7 на поколение. Учитывая большое количество генов у человека (порядка 30 0000), до 6% его гамет несут мутантные гены.

Доминантные мутации проявляются уже в первом поколении и сразу же подвергаются действию естественного отбора. Рецессивные мутации (возникают значительно чаще) сначала накапливаются в популяции и только с появлением рецессивных гомозигот начинают проявляться фенотипически и подвергаться действию естественного отбора. Насыщенность природных популяций рецессивными мутациями называется генетическим грузом и имеет большое значение для выживания вида (С.С.Четвериков,1926). Например, при применении первых антибиотиков часть болезнетворных бактерий уже имела мутантные формы, нечувствительные к ним, благодаря чему они выжили в изменившихся условиях среды. Генетическим грузом в человеческих популяциях объясняется появление до 5% потомков с генетическими дефектами. Накопление мутантных аллелей способствует комбинативной изменчивости, приводящей к генетической гетерогенности (генетическому полиморфизму) природных популяций. Средняя степень гетерозиготности в популяциях растений составляет 17%, у беспозвоночных - 13,4%, у позвоночных - 6,6%, у человека - около 6,7%. Мутационный процесс обеспечивает разнообразие эволюционного материала (процесс случайный и ненаправленный).

в) Степень гетерозиготности в популяциях значительно может изменять миграция. Иммиграция «вносит» в популяцию новые аллели или новые комбинации генотипов. Эмиграцияизменяет соотношение различных генотипов в популяции за счет «выноса» из нее какой-то их части.

г)Дрейф генов- это случайные колебания частот генов в малых популяциях. Он приводит, как правило, к снижению наследственной изменчивости популяций. Термин «дрейф генов» введён в 40-х годах XX века американским генетиком С. Райтом (1889-1982). Независимо от него Д.Д. Ромашов (1899-1963) и Н.П. Дубинин (1907-1998) описали это явление под названием «генетико-автоматический процесс». Дрейф генов проявляется наиболее отчётливо при резком сокращении численности популяции в результате стихийных бедствий (лесной пожар, наводнение), массового распространения вредителей и т.д.

Характерная особенность динамики генотипической структуры популяции под влиянием дрейфа генов заключается в:

1) усилении процесса гомозиготизации организмов, который нарастает с уменьшением численности популяции. Это нарастание обусловлено тем, что в популяциях ограниченного размера увеличивается частота близкородственных скрещиваний. Маловероятно, но тем не менее возможно, что некоторые из выщепившихся гомозиготных форм окажутся в новых условиях среды приспособительно ценными и смогут выжить, а не устраниться (элиминироваться) отбором; дрейфа в отдельной линии

2) потере популяцией некоторых аллелей и закреплении других, что особенно проявляется при значительном размахе колебаний численности в последовательных поколениях.

д) Изоляция – возникновение любых барьеров, нарушающих свободное скрещивание (панмиксию). Изоляция бывает: пространственная и биологическая.

При пространственнойизолирующие барьеры находятся вне популяции (горы, водные преграды).

Биологическиеизоляции обеспечиваются двумя группами механизмов:

1) устраняющие скрещивание (разные сроки брачного периода, разная экология)

2) скрещивание происходит, но потомство отсутствует или бесплодно.

 

а) Популяцией называют минимальную самовоспроизводящуюся груп­пу особей одного вида, населяющих определенную территорию (ареал) достаточно долго (в течение многих поколений).

Эффективный размер популяции –количество особей в популяции, принимающих участие в размножении.

б) Популяционные волны, или «волны жизни», по С.С. Четверикову (1905), - это колебания численности особей в природных популяциях. Они свойственны всем видам животных, растений и микроорганизмов. Популяционные волны могут быть сезонными (периодическими), генетически обусловленными и несезонными (апериодическими), обусловленными воздействием на популяцию непосредственно различных биотических и абиотических факторов.

Эволюционное значение популяционных волн сводится к случайным изменениям концентрации и частоты различных аллелей и генотипов, содержащихся в популяции.

в) Естественный отбор –единственный элементарный эволюционный фактор, обладающий направленностью действия.

В зависимости от результата различают стабилизирующую, движущуюидизруптивную формы естественного отбора.

Стабилизирующий отбор, который сохраняет в популяции средние варианты фенотипа или признака, закрепляет более узкую норму реакции. Например: во время бури погибают птицы с длинными и с короткими крыльями; выживают птицы, имеющие средние размеры крыльев. Стабилизирующий отбор удаляет из популяций все отклонения от адаптивной нормы. Он проявляется при относительно стабильных внешних условиях.

И.И.Шмальгаузен создал теорию движущего отбора. При изменении условий окружающей среды происходит смена нормы реакции или ее расширение. Пример: окраска крыльев бабочек (особенно в городской среде) изменяется в зависимости от цвета стволов деревьев, на которые они садятся. От загрязнения атмосферного воздуха темнеют стволы деревьев и более темными становятся крылья бабочек. Или же замещение в популяции гавани Плимут (Англия) крабов (Carcinus maenas) с широким головогрудным щитком животными с узким щитком в связи с увеличением количества ила.

Третья форма отбора – дизруптивный, или разрывающий, – описана Дж.Симпсоном. Он противоположен стабилизирующему отбору и протекает при резких изменениях условий существования. Дизруптивный отбор направлен против среднего значения признака и сохраняет крайние варианты нормы реакции. Пример: на открытых океанических островах сохраняются или бескрылые насекомые, или насекомые с сильно развитыми крыльями, которые могут выдерживать сильные порывы ветра.

г) В эволюции естественному отбору принадлежит творческая роль.Исключая из размножения генотипы с малой приспособительной ценностью, сохраняя благоприятные генные комбинации разного масштаба, он преобразует картину генотипической изменчивости, складывающуюся первоначально под действием случайных факторов, в биологически целесообразном направлении. Результатом творческой роли отбора является процесс органической эволюции, идущей в целом по линии прогрессивного усложнения морфофизиологической организации (арогенез), а в отдельных ветвях — пути специализации (аллогенез).

д)Биологическая целесообразностьстроения и функций организмов складывается в процессе развития жизни. Она представляет собой историческую категорию.Об этом свидетельствует смена типов организации, занимающих господствующее положение в органическом мире планеты. Так, господство амфибий на протяжении почти 75 млн. лет сменилось господством рептилий, затянувшимся на 150 млн. лет. В периоды господства любой группы обычно случается несколько волн вымирания. Они изменяют относительный видовой состав соответствующего крупного таксона, например класса.

Проявление адаптации и биологической целесообразности в целом объясняется действием в природе естественного отбора. Из множества случайных мутаций он сохраняет и накапливает наследственные изменения, имеющие приспособительную ценность. Это объяснение позволяет понять, почему биологическая целесообразность, если ее рассматривать в пространстве и времени, является относительным свойством живых существ. Становится также ясным, почему в конкретных условиях обитания отдельные приспособления достигают лишь той степени развития, которая достаточна для выживания в сравнении с приспособлениями конкурентов.

 


 

а) Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими.

б) Впервые определил биосферу как область жизни (лат.bios – живой, sphaira – область, шар) Жан-Батист Ламарк. В 1875 году австрийский геолог Э.Зюсс назвал биосферу особой оболочкой Земли, которая образована живыми организмами.

в) В 1920-е годы русский академик В.И.Вернадский разработал учение о биосфере и геологической роли живых организмов в истории нашей планеты. Он писал: «Биосфера есть область активной жизни, целостная, саморегулирующаяся открытая система, общепланетарная оболочка, к выделению которой привело развитие жизни на Земле».

г)Вещество биосферы:

• живое вещество (совокупность живых организмов) – 0,25% всего вещества биосферы;

• биогенное вещество, созданное и переработанное в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, нефть, каменный уголь и др.);

• косное вещество, образующееся без участия живых организмов (продукты тектонической деятельности);

• биокосное вещество, образующееся в результате деятельности организмов и абиогенных процессов (почва);

• рассеянные атомы и молекулы, образующиеся из земного вещества под влиянием космических лучей;

• вещества в радиоактивном распаде;

• вещества космического происхождения в виде молекул и атомов.

д) Биологические структуры биосферы

Организмы (особи) определенных видов объединяются в популяции. Популяции входят в состав биогеоценозов. Биогеоценозы – структурные единицы биосферы. Основа сходства функционирования биогеоценозов – трофические связи.

 

 

а) Границы биосферы включают распространение живых организмов в трех оболочках Земли – в воздушной, водной и каменной оболочке.

б) Воздушная оболочка Земли – это нижние слои атмосферы: 8-10 км в полярных широтах и 16-18 км у экватора. Ее состав – газообразные вещества (кислород, азот, углекислый газ, озон), пары воды, космические частицы и пылевые частицы с поверхности Земли. Ограничивающими факторами для распространения живого являются ультрафиолетовое излучение, низкая температура, недостаток воды и кислорода. Здесь, в основном, встречаются споры и бактерии. На высоту до 7 км могут подниматься птицы (например, орлы), в горах (до 6 км в высоту) можно встретить насекомых и некоторые виды растений.

в) Водная оболочка Земли называется гидросфера, или Мировой океан (занимает 70,8% поверхности земного шара). Средняя глубина Мирового океана – 4 км, максимальная – до 11,5 км. Жизнь впервые появилась в океане. Вода – важная составляющая часть всех компонентов биосферы. Она необходима для существования живых организмов. Мировой океан – регулятор тепла: быстро накапливает тепло и медленно его отдает. Он

является также преобразователем энергии. Энергия Солнца автотрофными водными организмами превращается в энергию химических соединений. Преобразование энергии происходит при испарении воды с поверхности океана, в процессе приливов и отливов. Ограничивающими факторами для живого в океане являются давление водного столба, содержание кислорода, проникновение света. Наибольшая насыщенность жизнью – глубина до 200 метров. В толще воды обитают организмы планктона, находящиеся во взвешенном состоянии и пассивно переносимые водным течением. Это могут быть одноклеточные водоросли, представители низших ракообразных (дафнии, циклопы), личинки различных видов живых организмов. Организмы, которые ведут придонный образ жизни, входят в группу бентоса (представители многоклеточных водорослей, иглокожих, губок, кишечнополостных, моллюсков, рыб).

г) Каменная, или твердая, оболочка Земли, называется литосфера. Ее протяженность – до 100 км. Верхний слой представлен осадочными породами и гранитом, нижний – базальтом. Средой обитания многих организмов в литосфере является почвенный слой (примерно до 10 метров). Проникновение живых организмов вглубь литосферы ограничивают высокая температура, отсутствие света и давление. Почва есть та среда, которая связывает в единое целое всю биосферу. Эта среда обитания многих видов бактерий, протистов и животных, практически всех растений. С почвой связаны круговороты всех химических элементов и их соединений в природе.

д) по В. И. Вернадскому (1926) — живая составляющая биосферы - “пленка жизни”

 

а) Термин «экология» (греч. оikos – жилище, logos – наука) предложен немецким биологом Э.Геккелем в 1866 году. Экология изучает взаимодействия и взаимоотношения организмов между собой (растений, животных и человека) и с окружающей их средой.

Предмет экологии:

Аутэкология изучает взаимодействия со средой особей или их групп (популяций). Синэкология изучает взаимодействия надорганизменных систем: биоценозов, биогеоценозов.

К основным методам экологии относятся полевые наблюдения, эксперименты в природных условиях, моделирование процессов и ситуаций, встречающихся в популяциях и биоценозах, с помощью вычислительной техники.

б) Элементы окружающей среды, которые действуют на организмы, называют экологическими факторами. К ним относятся абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Абиотические факторы – это факторы неживой природы: свет, температура, влажность, геомагнитное поле Земли, гравитация, физические и химические характеристики среды, смена сезонов года, направление ветра и другие. В процессе эволюции каждый вид приспособился к определенным сочетаниям абиотических факторов. Например:

- приспособленность к среде обитания (водная, почва, воздушная среда); соответственно этому – особенности строения, функций систем органов, образ жизни (рыбы и дельфины, землеройка и крот, птицы и летучие мыши);

- приспособленность к химическому составу среды (животный мир пресных и соленых водоемов);

- приспособленность к световому и температурному режимам: фотопериодизм – реакция живых организмов на изменения длины светового дня; наличие растений светолюбивых (степные и луговые травы) и тенелюбивых (растения нижних ярусов елового леса); реакция организмов на изменения температуры и влажности – спячка зимняя и летняя, анабиоз. Спячка – это торможение ряда физиологических процессов: зимой – при снижении температуры окружающей среды (медведь, рептилии), летом – при высокой температуре и засухе (грызуны). Анабиоз (греч. аna – обратно, bios – жизнь) – временное отсутствие видимых признаков жизни: споры и семена растений, яйца паразитов, рыбы и лягушки в водоемах зимой.

Биотические факторы – это воздействие на организм других живых существ непосредственно (хищник – жертва, паразит – хозяин) или опосредованно (через изменение среды обитания). В основе действия этих факторов лежат биотические связи и цепи питания.

Антропогенные факторы – влияние человека и его трудовой деятельности на другие виды и на среду их обитания.

в) Однородные в географическом отношении участки суши или водоемов, которые заселяются животными и растениями, называются биотопами(bios – жизнь, живой; topes - место). Например, биотоп леса, биотоп болота.

Исторически сложившееся сообщество организмов данного биотопа (бактерии, протисты, грибы, растения, животные) называется биоценозом.

г) Близким по значению понятием является экосистема — система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами водные экосистемы, большинство искусственных экосистем. Таким образом, каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз.

д) Вся область распространения жизни на Земле состоит из нескольких основных наземных экосистем (биомов) - пустынных, травянистых и лесных, а также водных (озер, рек и океанов). Каждой экосистеме присущи типичные сообщества растений и животных, а также редуцентов, приспособленных к определенным условиям окружающей среды, главным образом к климатическим особенностям.

 

а) Биогеоценоз содержит следующие обязательные компоненты: 1) абиотиче­ские неорганические и орга­нические вещества среды; 2) автотрофные организмы — продуценты биотических органических веществ; 3) гетеротрофные организмы— потребители (консументы) готовых органических веществ первого (растительноядные животные) и следующих (плотоядные животные) порядков; 4) детритоядные организмы — разрушители (деструкторы), разлагающие органическое вещество.

б) Энергия, накопленная в растительной биомассе, составляет чистую первичную продукцию биогеоценоза. Фитобиомасса используется в качестве источника энергии и материала для создания биомассы потребителей первого порядка — растительно­ядных животных и далее по пищевой цепи.

в)Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме.

г) Любая территория, пригодная к жизни по набору абиотических факторов, заселяется. Этот процесс называется сукцессией. В соответствии с трофической структурой биоценоза первостепенная роль в освоении новых местообитаний принадлежит растительным организмам. Развитие растительности в местообитаниях, в которых прежде растений не было, обозначают как первичную сукцессию, а в местах с предсуществовавшим, но разрушенным растительным покровом — как вторичную сукцессию.

В процессе сукцессии изменяются видовой состав биоценоза и характеристики местообитания. Сукцессия завершается климаксом— образованием сообщества, видовой состав которого в дальнейшем изменяется незначительно.

д) Антропоценоз (от греческого anthropos -человек, koinos - общий, общность) - сообщества организмов, в которых человек является доминирующим видом, а его
деятельность - определяющей состояние всей системы.

Агроцено́з (от греч. ἀγρός, читается agros — «поле», κοινός, читается koinos — «общий») — биогеоценоз, созданный человеком (искусственная экосистема). Обладает определённым видовым составом и определёнными взаимоотношениями между компонентами окружающей среды. Их высокая продуктивность обеспечивается интенсивной технологией подбора высокоурожайных растений, удобрений.


 

а) Экология человека (или социальная экология) - это область экологии, изучающая взаимодействие человеческого общества и окружающей среды. Она выделилась (сформировалась) в 70-е гг. XX века как самостоятельный раздел общей экологии, главной особенностью которого является междисциплинарный характер, т.к. в нём обобщены социологические, философские, географические, естественно-научные и медико-биологические проблемы.

б) Адаптации человека к условиям обитания имеют частично экологическую, но главным образом социальную природу. Адаптации формируются по отношению к факторам как природной, так и искусственной среды, поэтому они носят не только экологический, но и социально-экономический характер. Экологические и социально-экономические адаптации дополняются психологическими адаптациями, поскольку каждый человек индивидуален.

в) Индивидуальные и групповые адаптации человека, в отличие от биологических адаптации растений и животных, обеспечивают наряду с выживанием и воспроизведением потомства выполнение им социальных функций, важнейшей из которых является общественно - полезный труд. Индивидуальные и групповые адаптации человека включают оптимизацию условий жизни и производственной деятельности (устройство жилищ и других помещений, конструкцию одежды, организацию питания и водоснабжения, рациональный режим труда и отдыха, сознательную тренировку организма и др.).

г) Антропогенные экосистемы отличаются от естественных тем, что доминирующим экологическим фактором в них являются сообщества людей и продукты их производственной и общественной деятельности. В антропогенных экосистемах искусственная (созданная сообществами людей) среда преобладает над естественной. Естественная среда в антропогенных экосистемах выступает в очеловеченном виде, приспособленной к нуждам людей, включённой в круг их трудовых, культурных и бытовых интересов.

д) Важнейшие современные антропогенные экосистемы - города, сельские поселения, транспортные коммуникации сочетают в себе естественные (природные) и хозяйственно-культурные условия. Наиболее преобразована естественная среда в таком виде антропогенных экосистем, как город. Хотя урбанизация в истории человечества сыграла и играет прогрессивную роль (концентрация производства, научных и культурных учреждений, учебных заведений, создание благоприятных условий для решения вопросов трудоустройства, образования, снабжения продовольствием, медицинского обслуживания, быта), она сопровождалась рядом негативных последствий (обилие промышленных и бытовых отходов, загрязняющих воздух, воды, почвы; высокая плотность населения, благоприятствующая для распространения инфекционных заболеваний).

 

а) Адаптивный тип - это определённая норма реакций на преобладающие условия обитания, которая проявляется в развитии комплекса морфофункциональных, биохимических, иммунологических признаков, обеспечивающих лучшую биологическую приспособляемость человека к определённой физической среде.

б) На формирование арктического адаптивного типарешающую роль оказали холодный климат и преимущественно животная пища. Арктический комплекс адаптивных признаков отличается сильным развитием кост-но-мускульного компонента тела, большими размерами грудной клетки, большим пространством, занимаемым костным мозгом, и высоким уровнем гемоглобина, высоким содержанием в крови белков и холестерина, повышенной способностью к окислению жиров, а также усиленным в целом энергетическим обменом, со стабильностью показателей в условиях переохлаждения. Так, при охлаждении у канадских индейцев резко падает температура кожи, но уровень обмена веществ меняется незначительно, а у белого населения, наоборот, наблюдается меньшая степень снижения кожной температуры, но интенсифицируется обмен (появляется сильная дрожь).

в) Комплекс признаков тропического адаптивного типа формировался под влиянием таких преобладающих экологических факторов, как жаркий и влажный климат, рацион с относительно низким содержанием животного белка. Тропический адаптивный тип характеризуется следующим комплексом признаков: относительно уменьшенной массой тела при увеличенной длине конечностей, уменьшенной окружностью грудной клетки, повышенным количеством потовых желёз на 1 см2 кожи и более интенсивным потоотделением, низкими показателями основного обмена и синтеза жиров, пониженной концентрацией холестерина в крови. Тропический адаптивный тип характеризует едва ли не большую часть населения планеты и поэтому для него характерна исключительно широкая вариабельность групп населения в расовом, этническом и экономическом отношениях.

г) Адаптивный тип умеренного пояса характеризуется комплексом признаков, занимающим промежуточное положение между таковыми арктического и тропического адаптивных типов. Биологические механизмы этого адаптивного типа определить весьма трудно, т.к. большая часть населения проживает в промышленно развитых странах с большей долей городского населения, что резко уменьшает прямое (неопосредованное) влияние факторов естественной среды на население. Температура и влажность воздуха в умеренном поясе не достигают экстремальных величин, хорошо выражен сезонный ритм биоклиматических условий.

д) В формировании горного адаптивного типа основную роль играл такой средовой фактор, как гипоксия. В комплекс признаков горного адаптивного типа входят: повышенный уровень основного обмена, относительное удлинение длинных трубчатых костей скелета, расширение грудной клетки, увеличенное содержание в крови эритроцитов и гемоглобина. У коренных жителей Перу количество эритроцитов увеличено на 30% по сравнению с лицами, живущими на уровне моря.

 

 




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