Понятие о среде обитания и экологических факторах

Среда обитания организма – это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.

Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная. Биологи ещё часто выделяют четвертую среду жизни – сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.

Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими.

Экологические факторы – это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений (температура, давление, соленость и др.).

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других организмов, а также на неживую среду обитания (конкуренция, симбиоз, паразитизм).

Антропогенные факторы – факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнения, эрозия почв и др.)

Основные представления об адаптациях организмов

Адаптация (лат. «приспособление») – приспособление организмов к среде. Этот процесс охватывает строение и функции организмов и их органов. Адаптация всегда развивается под действием трех основных факторов – изменчивости, наследственности и естественного отбора. Основные адаптации организмов к факторам внешней среды наследственно обусловлены. Различают адаптацию трех видов: морфологическая, физиологическая, поведенческая (этологическая).Абиотические факторы

Среди абиотических факторов различают физические, химические и эдафические.

Физические факторы – это факторы, источником которых служит физическое состояние или явление.

Например: 1) температура – важнейший из постоянно действующих экологических факторов. Изменение температуры ведет либо к ожогу, либо к обморожению. Температура изменяется в зависимости от географической широты, времени года, времени суток, высоты над уровнем моря. Адаптационные процессы у животных по отношению к температуре привели к появлению пойкилотермных и гомойотермных животных. Пойкилотермные – это животные с непостоянной температурой тела, их активность зависит от температуры окружающей среды. К ним относятся земноводные, рептилии, насекомые; их большинство. Гомойотермные – это животные с постоянной температурой тела, которая не зависит от температуры окружающей среды. К ним относятся млекопитающие и птицы.

2) свет – это первичный источник энергии, без которого не возможна жизнь на Земле. Растения по отношению к освещенности подразделяются на светолюбивые (гелиофиты), тенелюбивые (сциофиты) и теневыносливые. Свет имеет большое сигнальное значение и вызывает регуляторные адаптации организмов. Фотопериодизм – это реакция организма на сезонные изменения длины дня.

Биотические факторы

Различают внутривидовые и межвидовые биотические взаимодействия. Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида. Например, внутривидовая конкуренция, которая проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и принадлежащую им территорию (рыбы, птицы). Межвидовые взаимоотношения более разнообразны:

Нейтрализм – оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга;

Конкуренция – каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;

Мутуализм - виды не могут существовать друг без друга;

Комменсализм – один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид – хозяин не имеет никакой выгоды;

Аменсализм – один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения;

Паразитизм – паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;

Хищничество – хищный вид питается своей жертвой.

Межвидовые отношения лежат в основе существования биотических сообществ (биоценозов).

Лекция № 3

Тема: Структура и динамика популяций

4. Понятие о популяции, виде

5. Человек как биологический вид

6. Популяционная характеристика человека

Литература: Коробкин С.И. Экология: Учебник для вузов. - Ростов н\Д.: Издательство «Феникс», 2003. – 576 с. (с.84-101)

1. Популяция – это совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению, изолированная в пространстве и во времени от аналогичных совокупностей одного и того же вида.

Виды – универсальные дискретные и объективно существующие в природе группировки, обладающие только им присущими признаками – критериями (единая морфология, происхождение, единый генофонд и др.). набор характерных признаков каждого вида позволяет отличать его от других видов. В реальных экосистемах виды представлены особыми, изолированными друг от друга группировками особей – популяциями.

Популяция – группа особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющая общую территорию.

В популяции происходит самовоспроизводство живого вещества, она обеспечивает выживание вида, т.е. является элементарной единицей эволюционного процесса.

Количественные показатели популяции делятся на статические и динамические.

Статические характеризуют состояние популяции на данный момент времени:

- численность – это количество животных или растений в пределах некоторой пространственной единицы (ареала, бассейна реки, области, района и т.д).

- плотность – число особей, приходящееся на единицу площади

- показатели структуры: половой – соотношение полов;

размерный – соотношение количества особей

разных размеров;

возрастной – соотношение особей различного

возраста в популяции.

Динамические характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой то промежуток времени:

- рождаемость (скорость рождаемости) – это число особей, рождающиеся в популяции за единицу времени

- смертность – число особей, погибших в популяции за единицу времени

- прирост популяции – разница между рождаемостью и смертностью

- темп роста – средний прирост за единицу времени.

2. Человек – высшая ступень развития живых организмов на Земле. Он «биосоциальное существо», генетически связанное с другими формами жизни, но выделившееся из них благодаря способности производить орудия труда.

Человек – один из видов животного царства со сложной социальной организацией и трудовой деятельностью.

Общие законы взаимоотношения человека (или группы людей) и биосферы, влияние на человека (или группы людей) природной и социальной среды изучает наука экология человека.

Семейство гоминид, к которому относится человек, возникло в экваториальной части Земли, а род Человек + в восточной части Африки и в Южной части Южной Азии. Сохранился лишь один вид Homo sapiens (человек разумный), который делится на 2 подвида – неандерталец и современный человек.

Появление человека произошло недавно 3,5-5 млн. лет назад, что по сравнению с 4 млрд. лет развития животного мира – ничтожно малая его часть.

Как и любой вид, человек не только зависит от среды, но и воздействует на нее. Он может преодолеть действие абиотических и биотических факторов, но не на 100 %, он остается зависимым от климатических явлений. Он остается. Природа наделила человека интеллектом. Человек строит свою экосистему.

Выделяют две группы количественных показателей – статистические и динамические.

Статистические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени.

К ним относятся численность, плотность и показатели структуры. Численность – это поголовье животных или количество растений, например, деревьев, в пределах некоторой пространственной единицы – ареала, бассейна рек и т.д. Ещё в 17 в. Было установлено, что численность популяций растет по закону геометрической прогрессии, а уже в конце 18 в. Томас Мальтус выдвинул теорию о росте народонаселения в геометрической прогрессии. Плотность – это число особей, приходящихся на единицу площади, например, плотность населения – количество человек, приходящихся на один квадратный метр. Показатели структуры: половой – соотношение полов, размерный – соотношение количества особей разных размеров, возрастной – соотношение количества особей различного возраста в популяции.

Динамические показатели характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток времени. Основными динамическими показателями являются рождаемость, смертность, прирост популяций.

Рождаемость, или скорость рождаемости, - это число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. Смертность, или скорость смертности, - это число особей, погибших в популяции в единицу времени. Смертность – величина обратная рождаемости. Разница между рождаемостью и смертностью – прирост популяции. Прирост может быть положительным и отрицательным.

3. Популяция человека обладает теми же свойствами, что и популяция животных, но характер и форма их проявлений значительно отличается вследствие действия факторов социума. Все люди на Земле образуют популяционную систему – человечество.

Статические:плотность, показатели структуры: половой возрастной численность

Динамические:рождаемость, смертность, темп роста, прирост популяции

Продолжительность жизни вида зависит от условий жизни. Различают физиологическую и максимальную продолжительность жизни.

Физиологическая продолжительность жизни – это такая продолжительность жизни, которая определяется только физиологическими возможностями организма. Теоретически она возможна, если допустить, что в период всей жизни организма на него не оказывают влияние лимитирующие факторы.

Максимальная продолжительность жизни – это такая продолжительность жизни, до которой может дожить лишь малая доля особей в реальных условиях. Эта величина варьирует в широких пределах: от нескольких минут у бактерий до нескольких тысячелетий у древесных растений (секвойя).

Таблицы выживания, или «демографические таблицы», содержат сведения о характере распределения смертности по возрастам. Демография изучает размещение, численность, состав и динамику народонаселения, демографические таблицы используются для определения ожидаемой продолжительности жизни человека.