6. Биосфера и человек Тема 6.01. Экосистемы

Экосистема(от греч. óikos — жилище, местопребывание исистема), 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 экосистем:

— 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 и т.д.

Биотоп(био...и греч. topós — место), участок земной поверхности (суши или водоёма) с однотипными абиотическими условиями среды (рельеф, почвы, климат и т.п.), занимаемый тем или инымбиоценозом. Характерный для данного биотопа комплекс условий определяет как видовой состав организмов, так и особенности их существования и, в свою очередь, подвергается изменениям под воздействием биоценоза. Таким образом биотоп является неорганический компонентбиогеоценоза. Сходные биотопы объединяют вбиохоры, совокупности которых составляютбиоциклы.

Биоценоз(отбио...и греч. koinós — общий), совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и сабиотическими факторамисреды.

Биологическая структура экосистемвключает в себя:

продуценты(от лат. producens — производящий, создающий), организмы, способные к фото- или хемосинтезу и являющиеся в пищевой цепи созидателями органического вещества.

консументы(от лат. Consume — потребляю), организмы, являющиеся в пищевой цепи потребителями органического вещества.

редуценты(от лат. Reducens — возвращающий, восстанавливающий), организмы минерализующие мёртвое органическое вещество, т. е. разлагающие его до более или менее простых неорганических соединений. Подавляющее большинство редуцентов это микроорганизмы, обитающие в почве, воде. Редуценты относятся кконсументам.

Виды природных экосистем:

природные экосистемы делятся на два вида: открытые и замкнутые экологические системы. В идеальном случае экосистемы со сбалансированной жизнедеятельностьюавтотрофных организмовигетеротрофных организмовмогут приближаться кзамкнутойсистеме, обменивающейся с окружающей средой только энергией. Однако в естественных условиях длительное существование экосистемы возможно только при притоке из окружающей среды не только энергии, но и большего или меньшего кол-ва вещества. Все реальные экосистемы в совокупности слагающиебиосферуЗемли, принадлежат коткрытымсистемам, обменивающимся с окружающей их средой не только энергией, но и веществом.

Цепи питания,пищевые, или трофические, цепи, ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, связанных друг с другом отношениями: пища — потребитель. Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена и т. о. осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основекруговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80—90%)(правило 10%) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в ценях питания ограничено и не превышает обычно 4—5.

Биотические факторысреды, совокупность влияний, оказываемых на организмы жизнедеятельностью других организмов. Эти влияния носят самый разнообразный характер. Живые существа могут служить источником пищи для других организмов, являться средой обитания (например, организм-хозяин, в котором поселяются паразиты), способствовать их размножению (например, деятельность животных-опылителей), оказывать химическое (токсины бактерий), механическое и другие воздействия.

Абиотические факторысреды, совокупность условий неорганической среды, влияющих на организмы. Абиотические факторы делятся на химические (химический состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы или донных отложений) и физические, или климатические (температура, барометрическое давление, ветер, течения, радиационный режим и т. д.). Строение поверхности (рельеф), геологические и климатические различия земной поверхности создают огромное разнообразие абиотических факторов, играющих неодинаковую роль в жизни приспособившихся к ним видов животных, растений и микроорганизмов.

Антропогенные факторысреды, внесённые в природу человеческой деятельностью изменения, воздействующие на органический мир. Переделывая природу и приспосабливая её к своим потребностям, человек изменяет среду обитания животных и растений, влияя тем самым на их жизнь. Воздействие может быть косвенным и прямым.Косвенное воздействиеосуществляется путём изменения ландшафтов — климата, физического состояния и химизма атмосферы и водоёмов, строения поверхности земли, почв, растительности и животного населения.Прямое воздействиенаправлено непосредственно на живые организмы. Например, нерациональные рыболовство и охота резко сократили численность ряда видов популяций.

Формы биотических отношений рассмотрены в биотических, абиотических и антропогенных факторах.

Толерантность(от лат. tolerantia — терпение) иммунологическая, отсутствие или ослабление иммунологического ответа на данныйантигенпри сохранении иммунореактивности ко всем прочим антигенам. Термин введён в 1953 английским иммунологом П.Медаваромдля обозначения «терпимости» иммунной системы организма к пересаженным инородным тканям.