Уровни организации живой природы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

«Национальный исследовательский  ядерный университет  «МИФИ»

Обнинский институт атомной  энергетики 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Индивидуальное домашнее задание

по  курсу «Экология»

Вариант № 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил

студент гр.КИП-С41                 ______________________________       Ловчев Р.А. 
 

Проверил

Доцент  каф. экологии, к.х.н.    ______________________________      Мельникова Т.Б. 
 
 
 
 
 
 
 

2010 
 

Содержание 

1. Вопрос 7. Уровни организации живой природы.

2. Вопрос 74. Принцип обратной связи.Сущность принципа обратной связи поясним на примере условной экосистемы.

3. Вопрос 141. Экологическое значение абиотического фактора водной среды – кислотность.

4. Вопрос 208. Каково значение генофонда и в какие генетические процессы вовлекается ДНК человека?

5. Вопрос 275. В чем причины экологической катастрофы Аральского моря?

6. Вопрос 342. Антропогенное загрязнение.Антропогенные помехи.

7. Вопрос 409. Каковы роль и значение общественного экологического движения?

8. Вопрос 476. Как перерабатывааются твердые бытовые и промышленные отходы?

9. Вопрос 481. Экологические проблемы,связанные с будующей производственной деятельностью студентов.

10. Литература  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос 7. Уровни организации  живой природы. 
 

     1. Молекулярный, наиболее древний  уровень структуры живой природы,  граничащий с неживой природой. Изучение химического состава  и строения молекул сложных  органических веществ, входящих в состав клетки (белков, нуклеиновых кислот и др.). Выявление роли нуклеиновых кислот в хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.

   

     2. Клеточный уровень жизни, включающий в себя молекулярный. Сложное строение клетки, наличие в ней оболочки, плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы и других органоидов; присущие ей разнообразные процессы жизнедеятельности: рост, развитие, деление, обмен веществ. Сходное строение и жизнедеятельность клеток организмов растений, животных, грибов и бактерий.

   

     3. Организменный уровень, включающий  в себя молекулярный и клеточный.  Сходство организмов разных царств  живой природы — их клеточное  строение, сходное строение клеток и протекающих в них процессов жизнедеятельности. Различия между растениями и животными в строении и способах питания. Связь организмов со средой обитания, их приспособленность к ней.

   

     4. Популяционно-видовой — надорганизменный  уровень жизни, включающий в себя организменный уровень. Пищевые, территориальные и родственные связи между особями вида, связь их с факторами неживой природы. Приуроченность экологических закономерностей и эволюционных процессов к этому уровню.

   

     5. Биоценотический уровень жизни, представляющий собой сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями, а также факторами неживой природы. Проявление на этом уровне экологических закономерностей и эволюционных процессов.

   

     6. Биосферный — высший уровень  организации жизни. Биосфера —  биологическая оболочка Земли,  совокупность всего живого населения.  Круговорот веществ и превращение  энергии в биосфере — основа  ее целостности, роль живых организмов в нем. Роль солнечной энергии в круговом хранении наследственной информации, белков — в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности клетки.

     

Вопрос 74. Принцип обратной связи.Сущность принципа обратной связи поясним  на примере условной экосистемы. 
 
 
 
 

Когда происходит изменение в переменных, наблюдаются два основных типа обратной связи, или фидбэка, на которые реагирует  система:

Отрицательная обратная связь, выражающаяся в реакции, при которой система отвечает так, чтобы изменить направление изменения на противоположное. Так как обратная связь служит сохранению постоянства системы, это позволяет соблюдать гомеостаз.

Например, когда концентрация углекислого  газа в организме человека увеличивается, лёгким приходит сигнал к увеличению их активности и выдыханию большего количество углекислого газа.

Терморегуляция  — другой пример отрицательной обратной связи. Когда температура тела повышается (или понижается) терморецепторы в  коже и гипоталамусе регистрируют изменение, вызывая сигнал из мозга. Данный сигнал, в свою очередь, вызывает ответ — понижение температуры (или повышение).

Положительная обратная связь, которая выражается в усилении изменения переменной. Она оказывает дестабилизирующий  эффект, поэтому не приводит к гомеостазу. Положительная обратная связь реже встречается в естественных системах, но также имеет своё применение.

Например, в нервах пороговый электрический  потенциал вызывает генерацию намного  большего потенциала действия. Свёртывание  крови и события при рождении можно привести в качестве других примеров положительной обратной связи.

Устойчивым  системам необходимы комбинации из обоих  типов обратной связи. Тогда как  отрицательная обратная связь позволяет  вернуться к гомеостатическому  состоянию, положительная обратная связь используется для перехода к совершенно новому (и, вполне может быть, менее желанному) состоянию гомеостаза, — такая ситуация называется «метастабильность». Такие катастрофические изменения могут происходить, например, с увеличением питательных веществ в реках с прозрачной водой, что приводит к гомеостатическому состоянию высокой эвтрофикации (зарастание русла водорослями) и замутнению. 
 

Вопрос 141. Экологическое  значение абиотического  фактора водной среды  – кислотность. 

Абиотические  факторы — компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы.

Водороодный показаатель, pH  — мера активности (в очень разбавленных растворах  она эквивалентна концентрации) ионов  водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на литр.

Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем организма.

Кислотность того или иного водоема на прямую зависит от растений произрастающих в нем. Вимиранием или появлением новых растений отразится на рыбах и животных этого водоема,т.к с изменением состава воды им придется менять или корректировать свой рацион питания.Крайний случай такого изменения может привести к вымиранию вида.Так же кислотность может измениться из-за вредных сбросов в водоемы.Экологическая катастрофа такого рода отразится исклучитьно и незамедлительно на всех живых существах,естественно не в лучшую сторону.

В морях  значение рН довольно постоянно и  равно примерно 8,0. 
 
 

Вопрос 208. Каково значение генофонда и в какие генетические процессы вовлекается ДНК человека? 

Генофонд  — понятие из популяционной генетики, описывающее совокупность всех генных вариаций (аллелей) определённой популяции. Популяция располагает всеми  своими аллелями для оптимального приспособления к окружающей среде. Можно также говорить о едином генофонде вида, так как между разными популяциями вида происходит обмен генами. 

Если  во всей популяции существует лишь один аллель определённого гена , то популяция по отношению к вариантам этого гена называется мономорфной. При наличии нескольких разных вариантов гена в популяции она считается полиморфной. 

Если  у рассматриваемого вида имеется  более чем один набор хромосом, то совокупное количество разных аллелей  может превышать количество организмов. Однако в большинстве случаев количество аллелей всё же меньше. При сильном инбридинге часто возникают мономорфные популяции лишь с одним аллелем многих генов. 

Одним из показателей объёма генофонда  является эффективная величина популяции, сокращённо Ne. У популяции людей с диплоидным набором хромосом может иметься максимально в два раза больше аллелей одного гена, чем индивидов, то есть Ne <= 2 * N (величины популяции). Исключены при этом половые хромосомы. Аллели всей популяци в идеальном случае распределены по закону Харди-Вайнберга. 

Более крупный генофонд с множеством разных вариантов отдельных генов ведёт  к лучшему приспособлению потомства  к меняющейся окружающей среде. Разнообразие аллелей позволяет приспособиться к изменениям значительно быстрее, если соответствующие аллели уже имеются в наличии, чем если они должны появиться вследствие мутации. Тем не менее, в неизменяющейся окружающей среде меньшее число аллелей может быть более выгодным, чтобы при половом размножении не возникало слишком много неблагоприятных комбинаций аллелей.

В выведении  новых пород путём инбридинга возможно удаление неблагоприятных  генов из генофонда. При скрещивании  видов и вносе генов из иных популяций возможно увеличение объёма генофонда. 

Вопрос 275. В чем причины экологической катастрофы Аральского моря? 

Аральское море — бессточное солёное озеро  в Средней Азии, на границе Казахстана и Узбекистана. С 1960-х годов XX века уровень моря (и объём воды в  нём) быстро снижается вследствие забора воды из основных питающих рек Амударья и Сырдарья. До начала обмеления Аральское море было четвёртым по величине озером в мире. Чрезмерный забор воды для полива сельскохозяйственных угодий превратил четвертое в мире по величине озеро-море, прежде богатое жизнью, в бесплодную пустыню. То, что происходит с Аральским морем – настоящая экологическая катастрофа, вина за которую лежит на Советской власти. В настоящий момент высыхающее Аральское море ушло на 100 км от своей прежней береговой линии возле города Муйнак в Узбекистане 

Почти весь приток воды в Аральское море обеспечивается реками Амударья и Сырдарья. На протяжении тысячелетий случалось, что русло Амударьи уходило в  сторону от Аральского моря (к Каспию), вызывая уменьшение размеров Арала. Однако с возвращением реки Арал неизменно восстанавливался в прежних границах. Сегодня на интенсивное орошение полей хлопчатника и риса уходит значительная часть стока этих двух рек, что резко сокращает поступление воды в их дельты и, соответственно, в само море. Осадки в виде дождя и снега, а также подземные источники дают Аральскому морю намного меньше воды, чем ее теряется при испарении, в результате чего водный объем озера-моря уменьшается, а уровень солености возрастает