Понятие экологии, основные методы

     Сложившийся комплекс живых организмов, характерный  для данных конкретных условий, представляет собой единую природную целостность. Такое взаимодействующее единство комплекса разнообразных организмов и условий абиотической среды называют природным сообществом, или биогеоценозом.

     Понятие о биогеоценозе ввёг в науку российский ученый – геоботаник Владимир Николаевич Сукачёв.

     Природное сообщество (биогеоценоз) – это совокупность растений, животных, бактерий, грибов и условий абиотической среды на определённой территории.

     Такая естественная совокупность живых организмов и условий окружающей среды представляет собой единство биогеоценоза как особой живой системы – биосистемы.

     Один  организмы из неорганических веществ  и солнечной энергии создают  органические вещества и запасают в  них энергию. Это многочисленная группа зелёных растений – автотрофы. Другая группа организмов – гетеротрофы потребляют созданные растениями органические вещества и энергию. Это животные и грибы. Третья группа –тоже гетеротрофы (это бактерии, грибы, животные), но они разлагают мертвого органические вещества до неорганических веществ (Соли, углекислый газ, вода) В результате образовавшиеся неорганические вещества возвращаются снова в окружающую среду, где они вновь поглощаются зелёными растениями в процессе их фотосинтеза и почвенного питания.

     В итоге такого взаимодействия в биогеоценозе создаётся круговорот веществ и поток энергии: движение веществ и энергии из окружающей среды к одним организмам (к растениям), от них – к другим организмам (различным гетеротрофам), а от них – в новь в окружающую среду.

     Круговорот  веществ и поток энергии является важным свойством любого природного сообщества (биогеоценоза).

     Этим  взаимодействием живых организмов и условий абиотической среды  в биогеоценозе  обеспечивается единство компонентов биогеоценоза, которое называют экологической системой или экосистемой.

     Понятие «экосистема» и «биогеоценоз» применимы  к одному и тому же природному явлению  – природному сообществу, как его  разные характеристики. Понятие «экосистема» обычно используется, когда рассматриваются  взаимосвязи и взаимодействие между компонентами сообщества. А понятие «биогеоценоз» обычно используется, когда идёт речь о конкретном природном комплексе условий среды и живых организмов, занимающих определённую территорию и имеющих определенный видовой состав населения.

     Природное сообщество (биогеоценоз) – это комплекс разнообразных живых организмов, приспособленных к совместной жизни.  
 
 

5. Фенотипическая  изменчивость

     Фенотипическая  изменчивость – это изменение организмов под действием факторов среды и эти изменения не наследуются. Эта изменчивость не затрагивает гены организма, наследственный материал не изменяется.

     Модификационная изменчивость признака может быть очень  велика, но она всегда контролируется генотипом организма.

     Границы фенотипической изменчивости, контролируемые генотипом организма, называют нормой реакции. Широкая норма реакции приводит к повышению выживаемости. Интенсивность модификационной изменчивости можно регулировать. Модификационная изменчивость направлена.  
К статистическим закономерностям модификационной изменчивости относятся вариационный ряд изменчивости признака и вариационная кривая.  
Вариационный ряд представляет ряд вариант, (есть значений признака) расположенных в порядке убывания или возрастания (например: если собрать листья с одного и того же дерева и расположить их по мере увеличения длины листовой пластинки, то получается вариационный ряд изменчивости данного признака).

     Вариационная  кривая – это графическое изображение  зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариант данного признака. Наиболее типичный показатель признака – это его средняя величина, то есть среднее арифметическое вариационного ряда.

     Различают следующие виды фенотипической изменчивости: модификации, морфозы и фенокопии.

     Модификации – это ненаследственные изменения  генотипа, которые возникают под  действием фактора среды, носят  адаптивный характер и чаще всего  обратимы (например: увеличение эритроцитов  в крови при недостатке кислорода).

     Морфозы – это ненаследственные изменения фенотипа, которые возникают под действием экстремальных факторов среды, не носят адаптивный характер и необратимы (например: ожоги, шрамы).  
Фенокопии – это ненаследственное изменение генотипа, которое напоминает наследственные заболевания (увеличение щитовидной железы на территории, где в воде или земле не хватает йода). 
 

6. Биотические факторы

     Биотические факторы окружающей среды (Биотические факторы; Биотические экологические факторы; Biotic factors; Biological factors; от греч. Biotikos — жизненный) — факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.

Беклемешев  разделил биотические факторы на 4 группы:

• топические — по изменению среды (разрывание почвы)
• трофические — пищевые отношения (продуценты, консументы, редуценты)
• фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду обитания)
• форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию)

     Действие  биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами.

     Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции.

     Межвидовые  взаимоотношения значительно более  разнообразны. Возможные типы комбинации отражают различные виды взаимоотношений:

• нейтрализм
• синойкия (квартирантство) — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.
• конкуренция
• мутуализм(взаимовыгодный симбиоз) — это совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.
• протокооперация
• комменсализм — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте человека находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.
• аменсализм
• паразитизм (нахлебничество) — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. Болезнетворное действие паразитов слагается из механического повреждения тканей хозяина, отравления его продуктами обмена, питания за его счет. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие. В отличие от хищника паразит использует свою жертву длительно и далеко не всегда приводит ее к смерти. Нередко вместе со смертью хозяина погибает и паразит. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.
• хищничество.

Считается, что биотические факторы среды 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 для них. Это влияние растений на других членов биоценоза. Влияние животных на других членов биоценоза. 

7. Толерантность

      Толерантность – способность организма адекватно реагировать на воздействие экзогенных факторов путем изменения разнообразных признаков. Если же организм при воздействии экзогенных факторов не изменяется, то это явление называется  резистентность (сопротивляемость).

     Во  многих культурах понятие «толерантность»  является своеобразным синонимом «терпимости»: лат. — tolerantia — терпение; англ. — tolerance, toleration, нем. — Toleranz, фран. — tolerance. В процессе историко-культурного развития и становления философской мысли категория «терпимости» («толерантности») претерпевала изменения. Это является естественным явлением, т.к. менялось и само общество, во главу угла в человеческих взаимоотношениях ставились разные идеи.

• Иммунологическая толерантность — иммунологическое состояние организма, при котором он не способен синтезировать антитела в ответ на введение определённого антигена при сохранении иммунной реактивности к другим антигенам. Проблема толерантности имеет значение при пересадке органов и тканей.
• Толерантность к лекарствам, наркотикам и психоактивным веществам — снижение реакции на повторяющееся введение вещества, привыкание организма, ввиду чего требуется всё большая и большая доза для достижения присущего веществу эффекта. Также различают обратную толерантность — особое состояние при котором требуется меньшая доза для достижения заданного эффекта, и кросстолерантность — когда приём одного вещества повышает толерантность к приёму других веществ (как правило из той же группы или класса). Тахифилаксией называют быстрое (буквально после первого использования) развитие толерантности к приёму лекарственного вещества.

8. Э. Геккель

     Эрнст Ге́нрих Фили́пп  А́вгуст Ге́ккель (нем. Ernst Heinrich Philipp August Haeckel; 16 февраля 1834, Потсдам — 9 августа 1919, Йена) — немецкий естествоиспытатель и философ. Отец современного учения экология

     Геккель разработал теорию происхождения многоклеточных (так называемая теория гастреи) (1866), сформулировал биогенетический закон, согласно которому в индивидуальном развитии организма как бы воспроизводятся основные этапы его эволюции, построил первое генеалогическое древо животного царства.

     Теория  гастреи принесла ему известность  и признавалась большинством ученых до сравнительно недавнего времени.

     Геккель был одним из первых германских зоологов, решительно высказавшийся в пользу теории Дарвина. Опираясь на эту теорию и на данные эмбриологии, Г. сделал попытку  дать рациональную систему животного  царства, основанную на филогении животных (то есть происхождении различных групп животных одних от других). Особенное внимание обратил Г. на важное значение истории развития индивидуального, или онтогения, для вопроса о происхождении самого вида или его филогении. Исходной точкой для взглядов Г. послужила стадия эмбрионального развития, свойственная весьма многим животным и названная Г. гаструлой. Г. полагал, что эта стадия повторяет собой общего прародителя всех Metazoa, то есть многоклеточных животных. Этого предполагаемого прародителя Г. назвал гастреей и старался объяснить, каким образом из неё развились различные типы животного царства. Многие взгляды и обобщения Г. шли далеко за пределы точного знания, а потому многое в них оказалось позднее неверным или односторонним (например, теория гастреи), но во всяком случае своими талантливыми попытками внести свет в массу сложных и запутанных явлений Г. оказал важную услугу зоологии и вызвал оживленную работу в этом направлении, выдвинув целый ряд вопросов первостепенной важности. Кроме того, важной заслугой его является ряд прекрасных специальных исследований.