Воздействие на биосферу. Факторы эволюции

Воздействие на биосферу Факторы эволюции. наследственность изменчивость (наследственная, ненаследственная) естественный отбор др. факторы (изоляция, миграция, внешняя среда)

1. Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенные факторы

Экологические факторы - это такие свойства компонентов экосистемы и ее внешней среды, которые оказывают непосредственное действие на живые организмы, а также на характер их отношений друг с другом и особями других популяций.

По природе источников и характеру действия факторы  среды разделяются на: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические  факторы - это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. К ним относятся физические и химические факторы.

Физические факторы, в свою очередь, включают космические, климатические, почвенно-грунтовые, геологические, физические поля (гравитационное, магнитное, электромагнитное), ионизирующую и  проникающую радиацию, движение сред (акустические колебания, волны, течения, приливы), суточные и сезонные изменения  в природе.

Космические факторы - это поступающая от Солнца энергия  и периодическая смена освещенности по времени суток и года, космическая  пыль, метеоритное вещество, астероиды, вещества и волны галактического пространства.

Климатические факторы - температура, влажность и прозрачность атмосферного воздуха, движение воздушных  масс, атмосферное давление, количество осадков и т.п.

К почвенно-грунтовым  факторам относятся почвы различной  плодородности и вода различной  степени прозрачности, кислотности  и наличия растворенных веществ.

Химические факторы - это компонентный состав воздуха, воды, почвы, примеси промышленного  происхождения.

Биотические факторы - это вся совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие. Воздействие происходит как внутри видов, так и между видами. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов, зависит от них и сам оказывает воздействие. К этому типу факторов относятся совместная охота и защита от врагов, борьба за пищу и территорию, хищничество, симбиоз и т.п.

Особую роль в  биосфере играют антропогенные факторы, порожденные деятельностью человека и человеческого общества в целом. Часть их связана с хозяйственным изъятием природных ресурсов, нарушением естественных ландшафтов - это вырубка лесов, промысел растений, рыб, птиц и зверей, замена природных комплексов сооружениями, коммуникациями, свалками и пустырями. Другие антропогенные воздействия обусловлены загрязнением природной среды (воздуха, водоемов, земли) побочными продуктами, отходами производства и потребления.

Преобладающая часть  антропогенных факторов, связанная  с производством, применением техники, машин, с влиянием промышленности, транспорта, строительства на природные экологические  системы, носит название техногенных  факторов. Нетехногенная часть антропогенных факторов связана, в основном, бытом и поведением человека в природе.

Следует подчеркнуть, что значимость разнообразия для  природных систем в значительной мере действительна и для социальных структур. Всякое стремление к упрощению  социальной структуры общества, перевод  ее на однообразие, авторитаризм может  дать кратковременный положительный  результат, за которым неминуемо  проявляются отрицательные последствия.

Важное свойство биосферы - наличие в ней механизмов, обеспечивающих круговорот веществ, и  связанную с ним неисчерпаемость  отдельных химических элементов  и их соединений. При отсутствии круговорота углерода, например, за короткое время был бы исчерпан основной «строительный материал» живого - углерод, который практически единственный способен образовывать межэлементные (углерод-углеродные) связи и создавать огромное количество органических соединений необходимых для жизни. Только благодаря круговоротам обеспечивается непрерывность процессов в биосфере. Как отмечал академик-почвовед В. Р. Вильяме, есть единственный способ сделать какой-то процесс бесконечным - пустить его по пути круговоротов.

В пределах биосферы может быть выделена «пленка жизни» - узкий слой, наиболее густо заселенный организмами, на границе между атмосферой и литосферой и в верхней части  водной оболочки.

Живые организмы  в сумме составляют живое вещество. Кроме него в составе биосферы есть косное вещество (неживое), а также  сложные по своей природе биокосные тела. В их состав входят как живые организмы, так и видоизмененное неживое вещество. К биокосным веществам, по В.И. Вернадскому, относятся почвы, илы, природные воды.

Живое вещество находится  в состоянии постоянного обмена веществом и энергией с геохимической  средой. Оно ежегодно поглощает и  ассимилирует огромное количество химических элементов и выделяет в окружающую среду новые, образующиеся в организмах соединения, поэтому почти каждый химический элемент в своей истории  в той или иной мере проходит биологический  цикл превращений.

Все ландшафты поверхности  Земли, «лик Земли», обязаны геологической  деятельности живой материи. Мертвая  верхняя оболочка планеты, состоящая  из «косного вещества», пережила крупнейшую перестройку: в ее составе появилось  «живое вещество», она перешла в  новое состояние - в биосферу.

Важно положение  о том, что возник не локальный  очаг жизни, а именно вся верхняя  оболочка Земли перешла в новое  состояние, был единый общепланетарный процесс. С помощью энергии Солнца пленка живого вещества многократно ускорила преобразование ее «костного вещества».

   5. Экология ( от греч. «ойкос» - дом, жилище и «логос» - учение )- наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитаютают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки в тесной связи с другими естественными науками - химией, физикой, геологией, географией, математикой.

   Невозможно  охранять природу, пользоваться ею, не зная, как она устроена, по каким  законам существует и развивается, как реагирует на воздействия  человека, какие предельно допустимые нагрузки на природные системы может  позволить себе общество, чтобы не разрушить их. Все это и является предметом экологии.

   Предметом экологии является совокупность или  структура связей между организмами  и средой. Главный объект изучения в экологи - экосистемы, т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяции, т. е. совокупностей особей одного вида (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом  (биосферный уровень). Основной, традиционной частью экологии как биологической науки является общая экология, которая изучает общие закономерности взаимоотношений любых живых организмов и среды (включая человека как биологическое существо).

   4. В составе общей  экологии выделяют  следующие основные  разделы:

   ·        Аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельного организма (виды) с окружающей его средой;

   ·        Популяционную экологию (демоэкологию), в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций отдельных видов. Популяционную экологию рассматривают и как специальный раздел аутэкологии;

   ·        Синэкологию (биоценологию)- изучающую взаимоотношений популяций, сообществ и экосистем со средой.

   Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ  в окружающей среде и задачи перед  ними стоят преимущественно биологического свойства- изучить закономерности адаптации организмов и их сообществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы и т.д.

   В изложенном выше понимании общую  экологию нередко называют биоэкологией,  когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность.

   С точки зрения фактора времени  экология дифференцируется на историческую и эволюционную.

   Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования, т.е. различают  экологию животных, экологию растений и экологию микроорганизмов.

   Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале 20-го столетия. В последнее время роль и значение биосферы как объекта  экологического анализа непрерывно возрастает. Особенно большое значение  в современной экологии уделяется проблемам взаимодействия человека с окружающей природной средой. Выдвижение на первый план этих разделов в экологической науке связанно с резким усилением отрицательного взаимного влияния человека и среды, возросшей ролью экономических, социальных и нравственных аспектов, в связи с резко негативными последствиями научно – технического прогресса.

   Таким образом, современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом  животных и растений, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую  сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность  и многогранность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации»  многих естественных, технических и гуманитарных наук. Например, на стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, космическая экология и т.д. Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология».

   Экологическими  проблемами Земли как планеты  занимается интенсивно развивающаяся глобальная экология, основным объектом  изучения которой является  биосфера как глобальная экосистема. В настоящее время появились и такие специальные дисциплины, как социальная экология, изучающая взаимоотношения в системе «человеческое общество-природа» и ее часть-экология человека (антропоэкология), в которой рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.

   Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом, психологией и  педагогикой, т.к. только в союзе  с ними, возможно, преодолеть технократическую парадигму мышления, свойственную XX в., и выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

   С научно-практической точки зрения вполне обосновано деление экологии на:

   ·        Теоретическая экология - вскрывает общие закономерности организации жизни.

   ·        Прикладная экология - изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Научную основу составляет система обще экологических законов, правил и принципов.

   Исходя, из приведенных выше понятий следует, что задачи экологии весьма многообразны.

   В общетереотическом плане к ним относятся:  

   1.     разработка общей теории устойчивости экологических систем;

   2.     изучение экологических механизмов адаптации к среде;

   3.     исследование регуляции численности популяций;

   4.     изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

   5.     исследование продукционных процессов;