- •Часть II
- •Введение
- •Раздел I особенности биологического уровня организации материи Системность живого
- •1.1 Иерархическая организация живого Биологические уровни организации материи
- •1.2 Отличительные признаки живого от неживого
- •Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы
- •Биологическое разнообразие жизни на земле
- •Вирусы.
- •Прокариоты
- •Бактерии
- •Строение бактерии
- •Размножение
- •Положительная роль бактерий
- •Сине-зеленые водоросли (цианеи)
- •Эукариоты. Строение растительной и животной клетки. Отличие прокариотической клетки от эукариотической.
- •Основные положения клеточной теории
- •Строение ядра. Строение хромосом. Кариотип. Геном.
- •Строение хромосомы.
- •Содержание в клетке химических соединений (в % на сырую массу) ю.И. Полянский
- •Неорганические вещества
- •Требования предъявляемые к органогенам:
- •Вода, ее роль для живой природы
- •Роль воды в живой системе – клетке:
- •Органические соединения Особенности органических биополимеров как высокомолекулярных соединений:
- •Нуклеиновые кислоты: днк и рнк
- •Синтез дhk
- •Функция днк в клетке:
- •1. Строение. Функции в клетке.
- •2. Структуры белка
- •3. Денатурация белка.
- •Генетический код
- •Свойства генетического кода
- •Биосинтез белка в клетке
- •Раздел II. Воспроизведение и развитие живых систем
- •1. Профаза.
- •4. Телофаза.
- •Половое размножение
- •Гаметогенез – процесс образования половых клеток Мейоз
- •Оплодотворение
- •Индивидуальное развитие организмов
- •Раздел III.Происхождение жизни Исторические концепции происхождения жизни на Земле
- •Основные этапы происхождения жизни на Земле
- •Основные стадии биопоэза
- •Абиогенное возникновение биологических мономеров (химическая эволюция).
- •Доказательство абиогенного синтеза
- •Свойства рнк
- •Концепции голо и генобиоза
- •Эволюция живых систем
- •Эволюционная теория ч. Дарвина
- •Генетика и эволюция
- •Моногибридное скрещивание.
- •Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости н.И. Вавилова
- •Синтетическая теория эволюции. Ее основные положения.
- •Популяционные волны
- •Изоляция
- •Естественный отбор
- •Микроэволюция
- •Макроэволюция
- •Методы исследования эволюции
- •Развитие жизни на Земле
- •Геохронологическая таблица и история развития живых организмов
- •Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:
- •Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма.
- •Концепция самоорганизации в науке. Формирование идеи самоорганизации.
- •Отличие равновесных систем от неравновесных
- •Самоорганизация – источник и основа эволюции
- •Как же происходит эволюция?
- •Эволюции в социальных и гуманитарных системах
- •Универсальный эволюционизм, как научная программа современности
- •Раздел IV. Биосфера и человек. Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы). Понятия об экосистеме и биогеоценозе
- •Элементы экосистем (биотоп, биоценоз)
- •Виды природных экосистем
- •Биотическая структура экосистем
- •Энергетические потоки в экосистемах.
- •Солнце как источник энергии
- •Пищевые (трофические) цепи, пирамиды
- •Экологические пирамиды (схемы пищевых сетей)
- •Экологические факторы
- •Формы биотических отношений
- •Среда обитания и экологическая ниша
- •Толерантность, пределы толерантности
- •Закон минимума
- •Понятие о биосфере
- •Биогенная миграция атомов химических элементов
- •Структура и основные циклы биохимических круговоротов
- •Раздел V. Человек в биосфере.
- •1. История развития представлений о происхождении человека
- •Приматы
- •Палеонтологические доказательства происхождения человека. Основные этапы эволюции рода Homo и его предшественников (стадиальная концепция).
- •Этапы эволюции человека
- •Факторы антропогенеза
- •Экологические последствия неолитической революции
- •Влияние человека на функции живого вещества в биосфере.
- •Изменение временного фактора развития биосферных процессов.
- •Раздел VI. Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)
- •Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизаций
- •Загрязнение окружающей среды
- •Индикаторы глобального экологического кризиса
- •Усиление парникового эффекта
- •Изменение концентрации основных парниковых газов в атмосфере Земли,
- •Проблема истощения озонового слоя.
- •Кислотные дожди.
- •Закисление озер в мире
- •Деградация водных ресурсов
- •Главные загрязнители воды
- •Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности
- •Деградация земельных ресурсов
- •Уменьшение биоразнообразия
- •Понятие ноосферы как этапа развития биосферы при разумном регулировании отношений человека и природы
- •Раздел VII. Экология и здоровье человека Особенности роста и развития современного человека
- •Группировка факторов риска по их удельному весу для здоровья
- •Здоровье и факторы риска
- •Элементы экологии внутренней среды человека
- •Загрязненная внешняя среда, окружающие предметы
- •Трансформирующие агенты биосферы
- •Деградация генофонда человечества
- •Вредные привычки и среда обитания
- •Здоровый образ жизни граждан как основа устойчивого развития общества
- •Раздел VIII. Взаимосвязь космоса и живой природы, космические циклы
- •Солнечные циклы и здоровье человека
- •Биоритмология: узловые годы жизни человека
- •Среднепериодные биоритмы
- •Короткопериодные биоритмы
- •Физиологические особенности психики человека, основные эмоции
- •Эмоциональные реакции. Стресс и здоровье человека.
- •Причины обострения экологических проблем
- •Раздел IX. Принципы охраны природы и рационального природопользования
- •Биоэтика и её сущность
Проблема истощения озонового слоя.
В последние годы наблюдается устойчивая тенденция снижения содержания озона в верхних слоях атмосферы. По разным оценкам, в средних и высоких широтах Северного полушария такое уменьшение составило 2 – 10 %.
Наиболее значительная потеря озона регистрируется над Антарктидой, где его содержание в озоновом слое за последние 30 лет уменьшилось на 40 – 50 %. Пространство, в пределах которого регистрируется заметное уменьшение концентрации озона, получило название «озоновой дыры» (рис. 63). В настоящее время «озоновая дыра» вышла за пределы континента и по размерам (10 млн км2) превышает площадь США.
Рис. 63. Динамика «озоновой дыры» в пределах Антарктиды
(по Н.Ф. Реймерсу, 1990 г.) (пространство без штриховки).
Меньшая по размерам «дыра» наблюдается и над Арктикой. Отмечается появление так называемых «блуждающих дыр» площадью от 10 до 100 тыс. км2 в других регионах, где потери озона достигают 20 – 40 % от нормального уровня (около 0,06 мг/м3).
Беспрецедентная аномалия озона как по уровню его дефицита, так и по размерам затронутой территории, была отмечена в России. Согласно Росгидромету, в феврале 1995 г. над всем Северным полушарием, а особенно над рядом районов Восточной Сибири вплоть до Урала зафиксировано рекордное уменьшение концентрации озона - до 40%, сохранявшееся в течение 25 суток. К середине марта в отдельных районах оно достигло 50%. Как следствие, в апреле и декабре отклонение от климатических норм составило 15 %.
Крайне опасные для человека и многих животных последствия истощения озонового экрана — увеличение числа заболеваний раком кожи и катарактой глаз. Из-за уменьшения концентрации озона только на 1 % происходит увеличение интенсивности УФ-излучения у поверхности Земли на 15 %. В свою очередь, это, согласно официальным данным ООН, приводит к появлению в мире 100 тыс. новых случаев катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи, а также вызывает снижение иммунитета как у человека, так и у животных. Помимо ухудшения здоровья, истощение озонового слоя способствует усилению «парникового эффекта», снижению урожайности, деградации почв, общему загрязнению окружающей среды. Согласно Ю.В. Новикову (1998 г.), проникновение через «озоновые дыры» солнечных рентгена- и ультрафиолетовых лучей, энергия фотонов, которых превышает энергию лучей видимого спектра в 50 - 100 раз, увеличивает число мощных лесных пожаров. В 1996 г. в России сгорело 2 млн га лесов. В чем же причина убыли озона из атмосферы? После ряда международных экспедиций в Антарктиду было установлено, что, помимо физико-географических факторов, озоновый слой разрушают техногенные загрязнители: оксиды азота NO и NO2, галогенопроизводные углеводородов (фреоны): CFC13 (фреон-11), CF2C12 (фреон-12) и другие, кипящие при комнатной температуре, высоколетучие, химически инертные соединения у поверхности Земли.
Основным антропогенным фактором, разрушающим озон, считают фреоны (хладоны), которые широко используются как газы-носители в различного рода аэрозольных баллончиках, холодильных установках и т.п.
Будучи чрезвычайно инертными в приземных слоях атмосферы, фреоны минуют тропосферу без изменений, и только в стратосфере подвергаются фотохимическому разложению с образованием высоко активных радикалов - атомов хлора. Образовавшиеся активные атомы хлора включаются в циклический процесс разрушения молекул озона.
Фреоны способны находиться в атмосфере, не разрушаясь 70 - 100 лет, поэтому они всегда достигают озонового слоя и разрушают его. При этом каждый атом хлора как катализатор способен разрушить до 100 тыс. атомов озона. До недавнего времени в мире производилось около 1,3 млн т озоноразрушающих веществ. Около 35% производимого объема приходилось на США, 40 % - на страны ЕС, 10 – 12 % - Японию, 7-10 % - Россию.
Из других техногенных причин разрушения озонового слоя называют уничтожение лесов, как основных поставщиков кислорода в атмосферу. Зарегистрировано также разрушение озона при ядерных взрывах в атмосфере, крупных пожарах и других явлениях, сопровождающихся поступлением в верхние слои атмосферы оксидов азота и некоторых углеводородов. Установлено также, что уничтожают озон полеты сверхзвуковых самолетов в стратосфере, запуски космических ракет. Только один запуск авиакосмической системы «Шаттл» приводит к потерям 10 млн т озона. 300 таких запусков в год и практически весь озон будет уничтожен.
В последние время ученые высказывают предположение о существенном вкладе природных явлений в процессы разрушения озона и возникновении «озоновых дыр». К таковым относятся, например, 11-летние циклы солнечной активности, выход озонразрушающих газов (водород, метан) из разломов земной коры, наличие своеобразных восходящих вихрей над Антарктидой, способствующих рассеиванию озона.