Дидактическая единица №6. Биосфера и человек Темы:

1. Экосистемы.

2. Биосфера.

3. Человек в биосфере.

4. Глобальный экологический кризис (экология и здоровье).

Задание 1. Используя учебник или справочную литературу, найдите определения и краткие пояснения для следующих положений экологии:
Рис.1. Фитоценоз на каменистом субстрате	1. Приведите определение биоценоза и докажите, что приведённый на рис. 1 ландшафт включает биоценоз
2. Биоценоз существует в определённых факторах среды. Приведите определение среды и её факторов. Дайте краткую характеристику основным факторам среды: 1. Среда: 2. Факторы среды: 2.1. 2.2. 2.3. 3. Биоценоз – основа экосистемы. Приведите сравнение между биоценозом и экосистемой с тем, чтобы показать разницу между ними:

Задание 2. Экосистема (от греч. óikos — жилище, местопребывание и система), природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной — почва, водоём и т.п.), связанными между собой обменом веществ и энергии. Одно из основных понятий экологии, приложимое к объектам разной сложности и размеров. Примеры Э. — пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, донными отложениями, с характерными для него изменениями температуры, количества растворённого в воде кислорода, состава воды и т.п., с определённой биологической продуктивностью; лес с лесной подстилкой, почвой, микроорганизмами, с населяющими его птицами, травоядными и хищными млекопитающими, с характерным для него распределением температуры и влажности воздуха, света, почвенных вод и др. факторов среды, с присущим ему обменом веществ и энергии. Гниющий пень в лесу, с живущими на нём и в нём организмами и условиями обитания, тоже можно рассматривать как Э. В идеальном случае Э. со сбалансированной жизнедеятельностью автотрофных организмов и гетеротрофных организмов могут приближаться к замкнутой системе, обменивающейся с окружающей средой только энергией (см. Экологическая система закрытая). Однако в естественных условиях длительное существование Э. возможно только при притоке из окружающей среды не только энергии, но и большего или меньшего кол-ва вещества. Все реальные Э., в совокупности слагающие биосферу Земли, принадлежат к открытым системам, обменивающимся с окружающей их средой веществом и энергией. Из приведённого описания экосистемы используйте сведения для выполнения задания
1. Из приведённого выше пояснительного текста выберите основные компоненты экосистемы и приведите их в виде списка: 1.1. 1.2. 1.3 1.4. . . .
2. Экосистема существует за счёт энергетического потока, который поддерживается функциональными группами видов. Ниже приведён их список. Дайте краткую характеристику основным группам видов: 2.1 Автотрофы/продуценты: 2.2. Гетеротрофы/консументы: 2.3. Минерализаторы/редуценты:
Задание 3. Виды в составе экосистемы вступают друг с другом в разнообразные взаимоотношения, которые называются экологическими связями. Дайте характеристику некоторым из них
		1. Определите приведённый на снимке тип экологической связи и дайте ей краткую характеристику.
2. Приведите примеры других типов экологических связей с краткой характеристикой: 2.1. 2.2. 2.3 . .
3. Экологические связи и влияние факторов среды приводят к популяционным волнам. Приведите определение популяционных волн и кратко охарактеризуйте их влияние на экосистему.

Задание 4. Биосфе́ра (от греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли. Существует и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле.
	Понятие «биосфера» в научную литературу введено в 1875 г. австрийским ученым-геологом Эдуардом Зюссом К биосфере он отнес все то пространство атмосферы, гидросферы и литосферы (твердой оболочки Земли), где встречаются живые организмы. Владимир Иванович Вернадский использовал этот термин и создал науку с аналогичным названием. В таком случае под биосферой понимается все пространство (оболочка Земли), где существует или когда-либо существовала жизнь, т. е. где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности. В. И. Вернадский не только конкретизировал и очертил границы жизни в биосфере, но, самое главное, всесторонне раскрыл роль живых организмов в процессах планетарного масштаба. Он показал, что в природе нет более мощной средообразующей силы, чем живые организмы и продукты их жизнедеятельности. В И Вернадский вывел первостепенную преобразующую роль живых организмов и обусловливаемых ими механизмов образования и разрушения геологических структур, круговорота веществ, изменения твердой (литосферы), водной (гидросферы) и воздушной (атмосферы) оболочек Земли. Часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, принято называть современной биосферой, (необиосферой), древние же биосферы относят к (палеобиосферам).
1. Приведите определения основных геологических компонентов биосферы: литосферы, атмосферы, гидросферы и почвы (педосферы): 2. Биосфера существует за счёт геохимических циклов. Приведите их определение и приведите пример такого цикла. 3. Устойчивость биосферы связывают с биоразнообразием. Дайте определение биоразнообразию и его краткую характеристику.
Задание 5. Появление человека в биосфере называют антропогенезом. Антропогенез (или антропосоциогенез) — часть биологической эволюции, которая привела к появлению вида Homo sapiens, отделившегося от прочих гоминид, человекообразных обезьян и плацентарных млекопитающих, процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи, а также общества. Изучением антропогенеза занимается множество научных дисциплин, в частности антропология, палеоантропология, генетика, лингвистика. В эволюционном контексте термин «человек» относится не только к ныне живущим людям, но и к представителям вымерших видов рода Homo. Кроме того, исследования антропогенеза распространяются на других гоминид, например, австралопитеков. Род Homo отделился от австралопитеков или подобных им гоминид около 2 млн лет назад в Африке. Существовало несколько видов людей, большинство из которых вымерло. К ним, в частности, относятся эректусы и неандертальцы. Древнейшие представители вида Homo sapiens появились в результате эволюции 400—250 тыс. лет назад. Господствующей в наши дни гипотезой происхождения людей является африканская, согласно которой наш вид появился в Африке и оттуда распространился по всему свету, замещая существовавшие популяции H. erectus и H. neanderthalensis. Альтернативная гипотеза называется мультирегиональной. Согласно последней, люди, начиная, по-видимому, от H. erectus, эволюционировали как единый вид, в котором генные потоки могли свободно циркулировать. Имеющиеся в настоящее время данные палеоантропологии не позволяют сделать окончательный выбор между этими гипотезами, хотя данные генетики поддерживают африканскую теорию. Начиная с H. habilis, люди использовали каменные орудия труда, всё более искусно изготовленные. В последние 50 тыс. лет технология и культура изменяются быстрее, чем предшествующие эпохи.
Рис.1. Реконструированные портреты людей из группы палеоантропов

1. В пояснительном тексте упомянуты видовые названия некоторых предполагаемых предков человека. Приведите необходимые пояснения, характеризующие виды предков человека Homo erectus, H. habilis, H. neandertalensis (neandertales).

2. Приведите краткое морфологическое описание Homo sapiens и объясните термины «палеолит», «неолит».

Homo sapiens: Палеолит: Неолит:

Рис.2 показывает основные морфологические отличия человека из вида Homo sapiens от его предков-палеоантропов

3. В настоящее время основным механизмом антропогенеза признаётся трудовая деятельность предков. Найдите в учебниках соответствующие подтверждения гипотезе и кратко изложите её:

Задание 6. Современный этап антропогенеза характеризуется преобладанием социальных процессов над биологическими. Это привело к кризису в отношениях с природой. Представление об экологическом кризисе связано с глобализацией экологических проблем. Определение экологического кризиса в экологии и других науках есть, но список экологических проблем представляется в разных науках по-разному.
У разных авторов различен подход и к «списку», и к приоритетности глобальных проблем. В литературе советского периода нашей истории до последнего времени на первый план выдвигалась опасность ядерной войны как следствие раскола мира на две противоборствующие системы; на Западе делался акцент на комплекс проблем, имеющих непосредственно «цивилизационную» основу: загрязнение природной среды; истощение традиционных источников энергии; «демографический взрыв» в одних странах и депопуляция в других; растущая угроза голода в планетарном масштабе и т.п.	Термин «экология» происходит от греч. oikos — дом, родина — и до последнего времени обозначал отрасль науки, исследующей отношения между людьми и окружающей их природой, т.е. их естественным «домом». При этом предметом рассмотрения экологии были два взаимосвязанных процесса: с одной стороны, воздействие на природу производственной деятельности человека, творящего материальную культуру; с другой — обратное влияние природной среды на его здоровье, популяции и генофонд.
Приведите определение экологического кризиса, воспользовавшись учебной, справочной литературой или своими словами.
Приведите свой перечень глобальных экологических проблем, используя как основу пояснительные тексты, приведённые выше. 1. 2. 3. . .
Выберите одну из приведённых выше глобальных экологических проблем и раскройте её содержание и потенциальную опасность.

Задание 7. Особенностью современного антропогенеза стало активное вмешательство в организм человека и его сознание многих практических направлений )от медицины до идеологии). Это породило проблему границ, которые нельзя переступать, чтобы не разрушить человека. Проблема стала называться проблемой биоэтики. К биоэтическим обычно относят моральные и философские проблемы аборта; контрацепции и новых репродуктивных технологий (искусственное оплодотворение, оплодотворение «в пробирке», суррогатное материнство); проведения экспериментов на человеке и животных; получения информированного согласия и обеспечения прав пациентов (в том числе с ограниченной компетентностью – например, детей или психиатрических больных); выработки дефиниции (определения) смерти; самоубийства и эвтаназии (пассивной или активной, добровольной или насильственной); проблемы отношения к умирающим больным (хосписы); вакцинации и СПИДа; демографической политики и планирования семьи; генетики (включая проблемы геномных исследований, генной инженерии и генотерапии); трансплантологии; справедливости в здравоохранении; клонирования человека, манипуляций со стволовыми клетками и ряд других.
Экологическая этика — прикладная микродисциплина, являющаяся результатом междисциплинарного синтеза и располагающаяся на стыке достаточно значимых форм знания в культуре — этики и экологии. Тем самым она увязывает в единый нормативно-ценностный комплекс представления о природных системах и правилах взаимодействия с ними. Экологическая этика — это междисциплинарная комплексная область исследования, сформировавшаяся на стыке экологии и классической этики. Экологическую этику еще иногда называют природоохранной, зеленой, энвайроментальной. Предметом экологической этики является обоснование и разработка этических принципов и правил, регулирующих моральные отношения человека к природе и отдельным ее представителям. Методами экологической этики являются: диалектический метод, системный метод, эволюционный метод, экстраполяция, наблюдение, [эксперимент] и другие общенаучные и частнонаучные теоретические и эмпирические методы, в зависимости от конкретных ситуаций. Экологическая этика мотивирует природоохранные действия в двух направлениях: 1) люди действуют или избегают действий из соображений и ради блага самой природы, охраняют природу ради нее самой; 2) эти действия совершаются из морального принципа, без каких-либо корыстных интересов человека, а то и ему во вред.	Ключевые вопросы биоэтики Эвтаназия. Вопрос о приемлемости добровольного ухода из жизни становится всё более актуальным — по мере того, как растут технические возможности сохранения «жизни тела» — при вполне возможной «смерти мозга». Пересадка органов. Гомотрансплантация и аллотрансплантация. 1. Прижизненное изъятие органов В России прижизненное изъятие органов (в основном почки) допускается только от ближайших родственников, с обоюдного согласия участников. Использование органов от умерших людей Чем раньше будет пересажен орган погибшего от каких-либо причин донора, тем выше шансы на успех операции. Однако процедура фиксации смерти и её критерии до сих пор остаётся предметом дискуссий. В России принята практика, при которой, если человек или его родственники не высказывались прямо против возможности использования органов после смерти, считается потенциальным донором. Наиболее сложным вопросом остаётся доверие к службам, обеспечивающим изъятие органов (контроль за отсутствием злоупотреблений — потенциально опасными считаются прецеденты доведения больных доноров до смерти, неоказание должной помощи потенциальному донору, и даже изъятие органов у здоровых людей, под предлогом тех или иных искусственно навязанных врачом операций). Аборт. Вопрос о возможности проведения медицинского аборта, о допустимости, решается законодательно, в разных странах по-разному, в зависимости от традиций или религиозных воззрений. Православие и католицизм отрицают возможность аборта, за исключением случаев явной угрозы смерти для матери. Ислам исключает возможность проведения аборта. Клонирование. Стволовые клетки. Для получения стволовых клеток используют эмбриональные ткани. В связи с этим, в некоторых странах запрещено использование абортивного материала для этой цели^.В других странах допускается только использование тканей, выращенных in vitro. Проведение клинических испытаний. Проведение клинических испытаний новых лекарственных средств и вакцин необходимо для совершенствования методов терапии, поиска наиболее эффективных препаратов. Раньше проведение таких испытаний не было столь масштабным, как теперь, а у врачей — было меньше сомнений в отношении возможности проявления тех или иных побочных эффектов или осложнений. Современная фармакология приобрела значительный опыт в направлении проведения доказательных и этичных клинических испытаний. В настоящее время основным требованием для участия в испытаниях является получение т. н. «информированного согласия» пациента или волонтёра. Суррогатное материнство. Технология суррогатного материнства запрещена в некоторых странах (Германия), но разрешена в России и в Украине. В каждой стране имеются особенности законодательства, по-разному нормирующие эту практику. Евгеника. Значительная часть проблем связана с потенциальной возможностью принятия тех или иных решений на основании данных о геноме человека, или же отдельных результатов биометрических тестов. Эти данные составляют врачебную тайну, и существует целый ряд опасений относительно их «нецелевого использования», в частности — для учёта этих данных при страховании, при приёме на работу.
Приведите определения некоторых процедур, вызывающих этические дискуссии. Эвтаназия Клонирование Евгеника В пояснительном тексте слева приведено определение экологической этики в двух вариантах. Найдите в энциклопедиях и справочниках определение биоэтики и приведите его. Генная инженерия считается одним из самых проблемных с точки зрения морали способов воздействия на человека. Приведите определение и общую характеристику этого направления в биологии или медицине.

Задание 8. Считается, что человек изолировал себя от природы, заплатив за это болезнями цивилизации. По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), 99% населения сегодня имеют хронические состояния (перманентные отклонения от состояния здоровья). Семьдесят пять процентов всех случаев смерти в индустриальных странах относятся к болезням цивилизации. Первое место занимают сердечно-сосудистые заболевания. Далее - онкологические, заболевания органов пищеварения. На третьем месте - ятрогенные заболевания, т.е. заболевания, возникающие от перенасыщенности лекарствами. В последнее время стала появляться новая тенденция. Люди больше не хотят быть «пассивными» больными, принимающими прописанные и патентованные лекарства, не задавая вопросов. Они хотят участвовать в собственном лечении и предпринимать активные шаги во избежание медицинских кризисов в своей жизни. Отмечается резкий подъем интереса к альтернативным методам лечения и профилактике заболеваний. Многие уже осознали, что они должны сами отвечать за свое здоровье и здоровье своих близких.
	Лекарственная зависимость — синдром, развивающийся при употреблении медикаментов; развивается при повторном длительном применении препаратов, наносящих вред принимающему его лицу, а нередко и обществу. У такого индивида появляется непреодолимое желание или потребность принимать препарат, а в случае воздержания от него наступает болезненное состояние (синдром отмены, или абстиненция).
Приведите примеры болезней, которые могут считаться «болезнями цивилизации» Найдите определение гиподинамии и определите некоторые её последствия. В развитии болезней цивилизации часто обвиняют стресс. Приведите определение стресса и некоторых его последствий.