Контрольная работа по «Экологическому мониторингу стран Баренц-региона»

Контрольные вопросы к зачету по дисциплине

«Экологический  мониторинг стран  Баренц-региона».

1. Что такое экология (Рис. 1_1)?

Эколо́гия (от др.-греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος — понятие, учение, наука) — наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen»). 

2. Когда впервые люди получили мощный рычаг воздействия  на природу?

Цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и орудия труда, позволившие  ему изменять среду своего обитания. Поэтомупознание природы приобрело практическое значение еще на заре человечества. В первобытном обществе каждый должен был иметь определенныезнания об окружающей его среде, о силах природы, растениях и животных. Эмпирическими знаниями о требованиях живых организмов к условиямсуществования располагал уже доисторический человек, накапливая их при поиске добычи, съедобных растений и убежищ. Более чем за 600 поколенийдо нас появилось земледелие, которое решило будущее человечества. «Этим рычагом, - писал В. И. Вернадский (1925), - человек овладел всемживым веществом на планете. ...Человек глубоко отличается от других организмов по своему действию на окружающую среду. Эторазличие, которое было велико с самого начала, стало огромным с течением времени». С развитием цивилизации развивались иэкологические познания, и экологические проблемы.Элементы экологических знаний обнаруживаются в сочинениях многих ученых античного мира и средних веков. В древних египетских, индийских,китайских и европейских источниках VI - II вв. до н. э. можно обнаружить сведения о жизни и изменениях численности животных и растений.Гиппократ (460 - 377 гг. до н. э.) выдвинул идеи о влиянии факторов среды на здоровье людей. Аристотель (384 - 322 гг. до н. э.) классифицировал животных по образу жизни и способу питания.Он описал свыше 500 видов животных и рассказал об их поведении: о зимней спячке рыб, перелетахптиц, паразитизме кукушки, о способе самозащиты каракатицы и т. п.В средние века науки о природе развивались медленно в силу религиозного догматизма исхоластики. Следует упомянуть о трудах немецкого химика и врача Т. Парацельса (1493 -1541), идеи которого о дозировании природных факторов были развиты в XIXвеке в работах Ю. Либиха и В. Шелфорда.Великие географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых стран послужилитолчком к развитию наук о природе. Этот период ознаменовался описанием новых земель, ихрастительного и животного мира, много внимания уделялось влиянию погодно-климатических идругих факторов на организмы.В XVIII веке ботанические и зоологические наблюдения были обобщены в работе «Системаприроды» шведского естествоиспытателя Карла Линнея (1707- 1778), который дал основы научнойсистематики животных и растений. Хотя он и сформулировал гипотезу постоянства видов, все жепризнавал образование разновидностей под влиянием условий жизни. Великий французскийнатуралист Жан Батист Ламарк (1744 - 1829) в книге «Философия зоологии» впервые широко поставил вопрос о влиянии среды на организмы, но не

сумел объяснить  причин их «пригнанности» к среде обитания.Одним из первых естествоиспытателей, понявших необходимость синтеза наук при изучении природных комплексов, включающих живые и неживыеэлементы, был великий немецкий ученый Александр Гумбольдт. Говоря о целостном изучении природы, он писал:«Мое внимание будет устремлено на взаимодействие сил, влияние неодушевленной природы, растительный и животный мир, их гармонию».В 1859 г. появилась книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». Позднее В. И. Вернадский писал: «В ходегеологического времени живое вещество изменяется морфологически, согласно законам природы. История живого вещества в ходе времени выражаетсяв медленном изменении форм жизни, форм живых организмов, генетически между собой непрерывно связанных от одного поколения к другому, безперерыва. Веками эта мысль поднималась в научных исканиях, в 1859 г. она, наконец, получила прочное обоснование в великих достижениях Ч. Дарвинаи А. Уоллеса. Она вылилась в учение об эволюции видов - растений и животных, в том числе и человека». Взгляды Ч. Дарвина на борьбу засуществование не только как на борьбу организмов друг с другом, но и с окружающей неживой средой, послужили научным фундаментом, на котором Э.Геккель в 1866 г. возвел здание науки об «экономике природы» - экологии. Эрнст Геккель дал такое определение этой отрасли науки: «Экология - это познание экономики природы, одновременноеисследование взаимоотношений всего живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременнонеантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующих друг с другом. Однимсловом, экология - наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином какусловия борьбы за существование».Действительно, дарвинизм вызвал появление двух биологических дисциплин - генетики и экологии. Важным шагом на путистановления экологии как комплексных исследований целостных природных систем выступили труды выдающегося русскогоученого-почвоведа В. В. Докучаева (1846 - 1903). «Именно закономерная связь между «силами», «телами» и «явлениями»,между «мертвой» и «живой» природой, между растительными, животными и минеральными царствами, с одной стороны, ичеловеком, его бытом и духовным миром - с другой, и составляет сущность познания «естества», - считал он.Практическое осуществление этих идей связано с именем Г. Ф. Морозова (1867 - 1920) - создателя учения о лесе. Онподчеркивал, что лес и его территория должны сливаться для нас в единое целое, в географический индивидуум. В 1925 г. этиидеи реализовались немецким гидробиологом Августом Тинеманом (1882-1960), который рассматривал озера как целостнуюсистему, где биоценоз (гр. bios - жизнь, koinos - сообщество) – закономерное сочетание разных организмов, обитающих вопределенном биотопе) и биотоп (гр. bios - жизнь, topos - место) – совокупность условий среды, в которых обитает биоценоз) образуют органическоеединство.В 1910 г. на III Ботаническом конгрессе в Брюсселе экология официально разделилась на экологию особей - аутэкологию (гр. out- вне, отдельно) иэкологию сообществ - синэкологию (гр. syn- вместе). В основе аутэкологии лежат исследования организмов конкретной группы живых существ (животных, растений, микроорганизмов) и среды,взаимодействующей с этими организмами. Синэкология пришла на смену аутэкологии после того, как в начале века утвердилась концепция популяции, вцентре внимания которой стоит анализ плотности, рождаемости, смертности, возрастной структуры и взаимодействий популяционных групп организмов.

3. Каковы основные причины конфликта между обществом и природой в современных условиях?

  Если свести  вместе все человеческие нравственные  конфликты и добавить к ним  конфликт между природой и  обществом, то вырисовывается  апокалиптическая картина: война  всех против всех на фоне "отравленных  вод", деградации природы. 

   Нравственный  аспект конфликта между природой  и обществом заключается в  безудержном потребительском отношении  к природе, в отношении к  ней, как к сырью для переработки  и резервуару для отходов. Но  с угрозой гибели, смерти природы  стало очевидно, что она живая,  а всякое убийство есть грех, акт безнравственности. 

   Конечно, не  потреблять природу человек не  может. Но ведь есть определенная  мера, превысить которую нельзя. Популяции животных находятся  в состоянии стихийного автоколебания:  уменьшается количество пищи - падает  численность популяции. Человек  находит способы избежать таких  колебаний. Когда было много свободной земли люди кочевали, затем стали интенсифицировать производство. Теперь стало ясно, что планета Земля мала. Идти больше некуда, интенсифицировать потребление больше невозможно. А потребительская ориентация общества лишь усугубляет экологическую проблему.

Занятие 2 (Б).

3. Экологическое понятие «Жизнь» и его основные характеристики.

Жизнь — форма  существования материи, в некотором  смысле высшая по сравнению с её физической и химической формами  существования. Нет единого мнения о том, какие именно отличия являются необходимыми и достаточными для отнесения объекта к живому или неживому. Например, неясно, можно ли считать живыми организмами вирусы.[1]. Основной атрибут живой материи — генетическая информация, используемая для репликации. Развитие живой природы привело к появлению человечества. 

Также под словом «жизнь» понимают период существования  отдельно взятого организма от момента  возникновения до его смерти 

Организмы представляют собой комплексную ступень в  организации жизни на Земле. Дано определение понятия «особь».

Жизнь представлена в виде дискретных индивидуумов, это  относится к микроорганизмам, растениям, грибам, животным, хотя в указанных  царствах индивиды имеют различное  морфологическое содержание. Особь  – элементарная, неделимая единица  жизни на Земле. Элементарными структурами  на онтогенетическом уровне служат клетки, а элементарными явлениями являются процессы, связанные с дифференцировкой. Особи в природе не абсолютно  изолированы друг от друга, а объединены более высоким рангом биологической  организации на популяционно-видовом  уровне. Дается общая характеристика таким отделам растений как: водоросли, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные. Дается характеристика таким типам  животных как: простейшие, черви, членистоногие, хордовые. 

Например, Аристотель говорил, что жизнь — это «питание, рост и одряхление» организма;

А. Л. Лавуазье определял  жизнь как «химическую функцию»; Г. Р. Тревиранус считал, что жизнь есть «стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний». Понятно, что такие определения не могли удовлетворить ученых, так как не отражали (и не могли отражать) всех свойств живой материи. Кроме того, наблюде-ния свидетельствуют, что свойства живого не исключительны и уникальны, как это казалось раньше, они по отдельности обнаруживаются и среди неживых объектов. А. И. Опарин определял жизнь как «особую, очень сложную форму движения материи». Это определение отражает качественное своеобразие жизни, которое нельзя свести к простым химическим или физическим закономерностям. Однако и в этом случае определение носит общий характер и не раскрывает конкретного своеобразия этого движения.

Ф. Энгельс в  «Диалектике природы» писал: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является обмен веществом и энергией с  окружающей средой».

Для практического  применения полезны те определения, в которых заложены основные свойства, в обязательном порядке присущие всем живым формам. Вот одно из них: жизнь — это макромолекулярная  открытая система, которой свойственны  иерархическая организация, способность  к самовоспроизведению, самосохранению и саморегуляции, обмен веществ, тонко ре­гулируемый поток энергии. Согласно данному определению жизнь представляет собой ядро упорядоченности, распространяющееся в менее упорядоченной Вселенной.

Жизнь существует в форме открытых систем. Это означает, что любая живая форма не замкнута только на себе, но постоянно обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией.

5. Понятия организма, клетки. Состав клетки.

Организм – живое  существо, обладающеесовокупностью свойств, отличающих его отнеживой материи.

Живой организм –  целая биологическая система, состоящая  из взаимозависимых и соподчиненных  элементов, взаимоотношения и особенности строения которых определены их функционированием как целого. Главные отличия живых организмов – способность к саморегуляции (сохранению строения, состава и свойств) и способность к самовоспроизведению (многократному повторению своих характеристик в поколениях). По определению акад. М. В. Волькенштейна «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот». 

Клетка – основная структурно-функциональная единица  всех живых организмов, элементарная живая система. Она может существовать как отдельный организм (бактерии, простейшие, некоторые водоросли  и грибы), так и в составе  тканей многоклеточных организмов. Лишь вирусы представляют собой неклеточные  формы жизни. 

Со времен Аристотеля организмы прежде всего подразделяют на растения и животных, клетки которых принципиально одинаковы. В современной науке – систематике, описывающей все разнообразие живой природы, выделяют ряд таксонов,[8] наиболее крупные из которых – бактерии, простейшие, грибы, растения и животные; в пределах каждого царства – типы, классы и более мелкие таксоны – группы организмов, различающихся по структуре тела и органов и по способам осуществления жизненных функций. 

Тем не менее большинство современных ученых признает необходимость выделения таксона более высокого ранга. Это, во-первых, прокариоты (от лат. pro – перед, раньше, вместо и греч. karyon – ядро) – только одноклеточные организмы, не имеющие истинного ядра, ограниченного мембраной. К ним относятся бактерии, включая архе-и цианобактерии. Аналогом ядра служит структура, состоящая из белков, дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислот. Они лишены хлоропластов, митохондрий и аппарата Гольджи. Во-вторых, это эукариоты – одно-и многоклеточные организмы, имеющие в клетках истинное ядро. К ним относятся все остальные организмы. Деление на прокариотов и эукариотов характерно и для самых древних организмов.

2.1. Состав клетки 

Живые тела наряду с  веществами, распространенными в  неживой природе, содержат множество  веществ, характерных только для  живых организмов (табл. 2.1). 

Таблица 2. 1 

Химический состав клетки (%) 
 

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота. 

Из числа существующих на Земле химических элементов всеми  необходимыми свойствами для того, чтобы быть структурными компонентами живого вещества, обладают лишь соединения углерода. Уникальная способность углерода создавать углерод-углеродные связи, составлять полимерные цепи и кольца, содержащие как одинарные, так и кратные углерод-углеродные химические связи, позволяет образовывать огромное количество разнообразных органических соединений. 

Подобным свойством  образовывать химические связи с  самим собой обладают еще два  элемента – сера и кремний, однако они сильно уступают углероду. В  результате построение живого вещества на основе преимущественно серы или  кремния невозможно. Тем не менее кремний-и серосодержащие органические соединения в живой природе многочисленны и играют важную роль.