 |
|
Біогеоценоз, структура біогеоценозу
Біоценоз - сукупність спільно популя-ций різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин, що мешкають. Термін "біоценоз" уперше застосував Мебиус (1877), вивчаючи групу організмів устричної банки, т. е. із самого початку це співтовариство організмів було обмежене деяким "географиче-ским" простором, в даному випадку межами мілини. Надалі цей простір був названий біотопом, під яким розуміються умови довкілля на опреде-ленной території, : повітря, вода, грунти і гірські породи, що підстилають їх. Саме у цьому довкіллі существу-ют рослинність, тваринний світ і мікроорганізми, состав-ляющие біоценоз.
Зрозуміло, що компоненти біотопу не просто існують поруч, а активно взаємодіють між собою, створюючи оп-ределенную біологічну систему, яку академік В. Н. Сукачев назвав біогеоценозом. У цій системі сово-купность абиотических і біотичних компонентів має ".. свою, особливу специфіку взаємодій" і "певний тип обміну речовиною і енергією їх між собою і іншими явищами природи і що є внутрішнє про-тиворечивое діалектична єдність, що знаходиться в посто-янном русі, розвитку" (Сукачев, 1971).
Проте дещо раніше, в 1935г., англійським ботаніком А.Тенсли був введений термін "екосистема". Екосистема, по А.Тенсли, - "сукупність комплексів організмів з комплексом фізичних чинників його оточення, тобто чинників місця життя в широкому сенсі".
Багато прибічників экосистемного підходу на заході счи-тают терміни "біогеоценоз" і "екосистема" - синонімами, зокрема Ю. Одум (1975, 1986).
Особливе значення для виділення екосистем мають трофи-ческие, т. е. харчові, взаємини організмів, регу-лирующие усю енергетику біотичних співтовариств і усієї эко-системы в цілому.
Передусім, усі організми діляться на дві великі груп-пы - автотрофов і гетеротрофів.
Автотрофні організми використовують неорганічні ис-точники для свого існування, тим самим створюючи орга-ническую матерію з неорганічної. До таких організмів відносяться суші, що фотосинтезують зелені рослини, і вод-ной середовища, синьо-зелені водорості, деякі хемосинтезуючі бактерії та ін.
Гетеротрофні організми споживають тільки готові органічні речовини. До них відносяться усі тварини і че-ловек, гриби та ін. Гетеротрофи, споживаючі мертву ор-ганику, називаються сапротрофами (наприклад, гриби), а спо-собные жити і розвиватися в живих організмах за рахунок жи-вых тканин - паразитами (наприклад, кліщі).
Оскільки організми досить різноманітні по видах і формах живлення, то вони вступають між собою в складні трофічні взаємодії, тим самим, виконуючи важней-шие екологічні функції в біотичних співтовариствах. Од-ни з них виробляють продукцію, інші споживають, тре-тьи - перетворять її в неорганічну форму. Їх називають відповідно: продуценти, консументы і редуценти.
Продуценти - виробники продукції, якою потім живляться усі інші організми, - це наземні зелені рослини, мікроскопічні морські і прісноводі водорості, що виробляють речовини з неорганічних з'єднань.
Консументы - це споживачі органічних речовин. Сре-ди них є тварини, споживаючі тільки рослинну пи-щу, - травоядные (корова), або що живляться тільки м'ясом інших тварин - м'ясоїдні (хижаки), а також потреб-ляющие і те і інше - "всеїдні" (людина, ведмідь).
Редуценти (деструкції) - відновники. Вони воз-вращают речовини з відмерлих організмів знову в нежи-вую природу, розкладаючи органіку до простих неорганічних з'єднань і елементів (наприклад, на С02, NO2 і Н2О). Воз-вращая в грунт або у водне середовище біогенні елементи, вони, тим самим, завершують біохімічний кругообіг. Це роблять в основному бактерії, більшість інших микроор-ганизмов і гриби. Функціонально редуценти - це ті ж самі консументы, тому їх часто називаю тмикроконсументами.
Мікроорганізми, бактерії і інші складніші фор-мы залежно від місця існування підрозділяють на аэроб-ные, т. е. що живуть за наявності кисню, і анаеробні - що живуть в безкисневому середовищі.
Контрольні питання
1. Назвіть головні рівні організації життя
2. Яке середовище було назване абиотической?
3. Що таке популяція?
4. Приведіть поняття біоценозу
5. Приведіть структуру біогеоценозу
6. Що таке гетеротрофні і автотрофні організми?
7. Приведіть поняття продуцента
8. Приведіть поняття консументов
9. Приведіть поняття редуцентів (деструкції)
Тема. ЭКОЛОГИЯ И УРОВНИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
План занятия
1 Главный уровне организации жизни
2 Биогеоценоз, структура биогеоценоза1
Главный уровне организации жизни
Ген, клетка, орган, организм, популяции, сообщество (биоценоз) - главные уровни организации жизни. Экология изучает уровни биологической организации от организма до экосистем. В ее основе, как и всей биологии, лежит теория эволюционного развития органического мира Ч. Дарвина, базирующаяся на представлениях о естественном отборе. В упрощенном виде его можно представить так: в результате борьбы за существование выживают наиболее приспособленные организ-мы, которые передают выгодные признаки, обеспечивающие выживание, своему потомству, которое может их развить даль-ше, обеспечив стабильное существование этого типа орга-низмов в этих конкретных условиях среды. Если условия эти изменятся, то выживают организмы с более благоприят-ными для новых условий признаками, переданными им по на-следствий, и т. д.Материалистические представления о происхождении жиз-ни и эволюционную теорию Дарвина можно объяснить только с позиций экологической науки. Поэтому не случайно, что вслед за открытием Дарвина (1859) появился термин "экология" Э. Геккеля (1866). Роль среды, т.е. физических факторов, в эволюции и существовании организмов не вызывают сомне-ний. Эта среда была названа абиотической, а составляющие ее отдельные части (воздух, вода и др..) И факторы (температура и др.). Называют абиотическими компонентами, в отличие от: био-тических компонентов, представленных живым веществом. Взаимодействуя с абиотической средой, т.е. с абиотическими компонентами, они образуют определенные функциональные системы, где живые компоненты и среда - "единый целостный организм".В экологии организм рассматривается как целостная система, взаимодействующая с внешней сре-дой, как абиотической, так и биотической. В этом случае в наше поле зрения попадает такая совокупность, как биологический вид, состоящий из похожих особей, которые, однако, как индивидуумы отличаются друг от друга. Они так же не-похожи, как непохожа один человек на другого, тоже относя-щиеся к одному виду. Но всех их объединяет единый для всех генофонд, что обеспечивает их способность к размножению в пределах вида. Не может быть потомства от особей разных видов, даже близкородственных, объединенных в один род, не говоря уже о семействе и больших таксонах, Объединяя-щих сто больше "дальних родственников".Поскольку каждый отдельный индивид (особь) имеет свои специфические особенности, то и отношение их состояния среды, к воздействию ее факторов разное. Например, повышение температуры часть особей может не выдержать и погибнуть, но популяция всего вида выживает за счет других, более приспособленных. Популяция - это совокупность особей одного вида. Ге-нетикы обычно добавляют как обязательный момент - спо-собность этой совокупности к самовоспроизведению. Эколо-ги же учитывая оба эти особенности, подчеркивают некоторую изолированность в пространстве и во времени аналогичных совокупностей одного и того же вида.Изолированность в пространстве и во времени аналогич-ных популяций отражает реальную природную структуру биоты. В реальной среде многие виды рассеяно на огромных пространствах, поэтому изучать приходится некоторое видовое группировки в пределах определенной территории. Некоторые из группировок достаточно хорошо приспосаблы-ваются к условиям, образуя так называемый экотипов. Эта даже небольшая группа особей, связанных между собой генетически, может дать начало большой популяции, причем очень стойкой довольно длительное время. Это-м способствуют адаптивность особей к абиотической среды, внутривидовой конкуренция и др..Однако настоящих одинвидових группировок и поселений в природе не существует, и мы обычно имеем дело с группи-ровки, состоящие из многих видов. Такие группировки называются биологическими сообществами, или биоценозами2 Биогеоценоз, структура биогеоценозаБиоценоз - совокупность совместно популя-ций различных видов микроорганизмов, растений и животных, обитающих. Термин "биоценоз" впервые применил Мебиус (1877), изучая группу организмов устричной банки, т. е. с самого начала это сообщество организмов было ограничено некоторым "географиче-ским" пространством, в данном случае пределами мели. В дальнейшем это пространство был назван биотопом, под которым понимаются условия окружающей среды на опреде-ленной территории,: воздух, вода, почвы и горные породы, подстилающие их. Именно в этом окружающей среде существу-ют растительность, животный мир и микроорганизмы, состав-ляющие биоценоз.Понятно, что компоненты биотопа не просто существуют рядом, а активно взаимодействуют между собой, создавая оп-ределенную биологическую систему, которую академик В. Н. Сукачев назвал биогеоценозом. В этой системе сово-купность абиотическим и биотических компонентов имеет ".. свою особую специфику взаимодействий" и "определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и есть внутреннее про-тиворечивое диалектическое единство, находящееся в посто- янном движении, развитии "(Сукачев, 1971).Однако несколько ранее, в 1935г., Английским ботаником А.Тенслы был введен термин "экосистема". Экосистема, по А.Тенслы, - "совокупность комплексов организмов с комплексом физических факторов его окружения, то есть факторов среды жизни в широком смысле".Много сторонников экосистемном подходе на западе счи-тают термины "биогеоценоз" и "экосистема" - синонимами, в частности Ю. Одум (1975, 1986).Особое значение для выделения экосистем имеют трофи-ческие, т. е. пищевые, взаимоотношения организмов, регу-лирующие всю энергетику биотических сообществ и всей эко-системы в целом.Прежде всего, все организмы делятся на две большие груп-пы - автотрофов и гетеротрофов.Автотрофные организмы используют неорганические ис-точникы для своего существования, тем самым создавая орга-ническую материю с неорганической. В таких организмов относятся суши, фотосинтезирующие зеленые растения, и вод-ной среды, сине-зеленые водоросли, некоторые хемосинтезирующие бактерии и др..Гетеротрофные организмы потребляют только готовые органические вещества. К ним относятся все животные и че-ловек, грибы и др.. Гетеротрофы, потребляющие мертвую ор-ганика, называются сапротрофы (например, грибы), а спо-собные жить и развиваться в живых организмах за счет жи-вых тканей - паразитами (например, клещи).Поскольку организмы разнообразны по видам и формам питания, то они вступают между собой в сложные трофические взаимодействия, тем самым, выполняя важней-шие экологические функции в биотических сообществах. Од-ни из них производят продукцию, другие потребляют, тре-тьы - преобразуют ее в неорганическую форму. Их называют соответственно: продуценты, консументы и редуценты.Изготовители - производители продукции, которой потом питаются все остальные организмы, - это наземные зеленые растения, микроскопические морские и пресноводные водоросли, вырабатывающие вещества из неорганических соединений.Консументы - это потребители органических веществ. Сре-ди них есть животные, потребляющие только растительную пи-щу, - травоядные (корова), или питаются только мясом других животных - плотоядные (хищники), а также потреб-ляющие и то и другое - "всеядные" (человек, медведь).Редуценты (деструкции) - восстановители. Они воз-вращают вещества из отмерших организмов снова в нежы-вую природу, раскладывая органику до простых неорганических соединений и элементов (например, на С02, NO2 и Н2О). Воз-вращая в грунт или в водную среду биогенные элементы, они, тем самым, завершают биохимический круговорот. Это делают в основном бактерии, большинство других микроор-ганизмов и грибы. Функционально редуценты - это те же консументы, поэтому их часто называю тмикроконсументамы.Микроорганизмы, бактерии и другие сложные фор-мы в зависимости от среды обитания подразделяют на аэробом-ные, т. е. живут при наличии кислорода, и анаэробные - живущие в бескислородной среде.