рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Структура и основные циклы биохимических круговоротов

Структура и основные циклы биохимических круговоротов - раздел Физика, Фундаментальные законы и концепции естествознания Так Как Земля Есть Конечное Физическое Тело, То Любые Химические Элементы (В ...

Так как Земля есть конечное физическое тело, то любые химические элементы (в чистом виде или в виде соедине­ний) также физически конечны. За миллионы лет их ассимиляции фотосинтетиками, т.е. превращения в более сложные вещества, они должны, казалось бы, быть давно исчерпанными, полностью свя­занными в мертвой органике, превратиться в косную материю. Од­нако этого не происходит.

Чтобы биосфера продолжала существовать и на Земле не прекра­щалось развитие жизни, должны происходить непрерывные химичес­кие превращения ее живого вещества. Иными словами, вещества после использования одними организмами должны переходить в усвояемую для других организмов форму. Такая циклическая миграция веществ и химических элементов может осуществляться только при опреде­ленных затратах энергии, источником которой является Солнце. Ака­демик В.Р. Вильямс указывал, что единственный способ придать чему-то конечному свойства бесконечного — это заставить конечное вра­щаться по замкнутой кривой, т.е. вовлечь его в круговорот.

Из-за геологических изменений лика Земли часть вещества био­сферы может исключаться из этого круговорота. Например, такие биогенные осадки, как каменный уголь, нефть на многие тысячеле­тия консервируются в толще земной коры, но в принципе не исклю­чено их повторное включение в биосферный круговорот.

Круговорот веществ— это многократное участие веществ в про­цессах, протекающих в атмосфере, гидросфере, литосфере, в том числе и тех их слоях, которые входят в биосферу планеты. При этом выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и ма­лый (биологический и биогеохимический).

Большой круговоротдлится сотни миллионов лет. Горные породы подвергаются разрушению, выветриванию, а продукты выветрива­ния, в том числе растворимые в воде питательные вещества, сносят­ся потоками воды в Мировой океан. Здесь они образуют морские напластования и лишь частично возвращаются на сушу с осадками, с извлеченными человеком из воды организмами. Крупные, но мед­ленно протекающие геотектонические изменения (опускание матери­ков и поднятие морского дна, перемещение морей и океанов) при­водят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу и про­цесс повторяется. Границы геологического круговорота значительно шире границ биосферы, его амплитуда захватывает слои земной коры далеко за пределами биосферы. И, самое главное, в процессах указанного круговорота живые организмы играют второстепенную роль.

Напротив, биологический круговоротвещества проходит в грани­цах обитаемой биосферы и воплощает в себе уникальные свойства живого вещества планеты. Будучи частью большого, малый кругово­рот осуществляется на уровне биогеоценоза, он заключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и жизненные процессы как их самих, так и организмов-консументов. Продукты разложения органического вещества почвенной микрофлорой и мезофауной (бактерии, грибы, моллюски, черви, насекомые, простей­шие и др.) вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям и вновь вовлекаются ими в поток вещества.

Круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую сре­ду с использованием энергии Солнца и химических реакций называ­ется биогеохимическим циклом.Его часто называют большим био­сферным кругом, имея в виду безостановочный планетарный про­цесс перераспределения вещества, энергии и информации, многократно входящих в непрерывно обновляющиеся экологические системы биосферы.

Биогеохимические круговороты в биосфере подразделяют на: 1) кру­говороты газового типас резервным фондом веществ в атмосфере или гидросфере (азота, кислорода, диоксида углерода, водяных паров) и 2) круговороты осадочного типас менее обширными резервуарами в земной коре (фосфора, кальция, железа).

Круговорот воды.Постоянный перенос воды происходит с одно­го места в другое в масштабе всей планеты, главным образом между океаном и сушей. Он осуществляется в основном непосредственно за счет энергии Солнца, однако живые организмы оказывают на него важное регулирующее воздействие. В процессе переноса воды часто происходит изменение агрегатного состояния последней (превраще­ние жидкой воды в твердую, парообразную, и наоборот), что позво­ляет поддерживать равновесие между суммарным испарением и выпа­дением осадков на планете. Испаряясь, вода с содержащимися в ней некоторыми вещества­ми воздушными течениями переносится на десятки, сотни и тысячи километров. Выпадая в виде осадков, она способствует разрушению горных пород, делает их минералы доступными для растений и мик­роорганизмов, размывает верхний почвенный слой, после чего ухо­дит вместе с растворенными частицами в океаны и моря. Подсчитано, что с поверхности Земли только за 1 минуту испаряется около одного миллиарда тонн воды и столько же выпадает обратно в виде осадков. Общий объем воды, поступающей из атмосферы на поверхность Зем­ли, составляет за год около 500 тыс. км3 и таково же количество испаря­ющейся воды (рис. 57). При этом на континентах выпадает за год 109 тыс. км3, а испаряется 72 тыс. км3. Разница в 37 тыс. км3 и есть значение полного поверхностного речного стока. С поверхности Мирового океана испаря­ется воды больше (448 тыс. км3), чем выпадает осадков (441 тыс. км3). Разница восполняется стоком речных вод. «Лишняя» испарившаяся вода переносится с атмосферными потоками, выпадает в виде осадков над сушей и поступает обратно в океаны с поверхностным стоком и через грунтовые воды.

Рис. 57. Общая схема круговорота воды (по Ф. Рамаду, 1981)

Примечание: цифры - толщина слоя в метрах

 

Вода, доступная для наземных организмов, составляет всего око­ло сотой доли процента от ее общего количества, в то время как вода океанов могла бы покрыть всю планету слоем в 2700 м, вода рек и озер — в 0,4 м, вода атмосферного пара — в 3 см. Всей воды, содер­жащейся в телах живых организмов, хватило бы лишь на то, чтобы покрыть Землю слоем в 1 мм. Тем не менее количество воды, входя­щее в годовую продукцию фотосинтезирующих организмов, составля­ет, по данным академика А. П. Виноградова, более 830 млрд т. При этом лишь малая часть воды, проходящей через тела растений, разла­гается в результате фотолиза на кислород, выделяемый в атмосферу, и водород, включаемый в состав органических веществ. Существен­но больше растения расходуют на транспирацию, поглощая воду из почвы и испаряя в атмосферу надземными частями, прежде всего листьями. Циркуляция воды между Мировым океаном и сушей — важнейшее звено в поддержании жизни земных организмов и основное условие взаимодействия растений и животных с неживой материей. Одновре­менно вода в геологическом круговороте — величайшая трансформи­рующая сила, которая способствует постепенному разрушению лито­сферы, переносу ее составных частей в глубины морей и океанов.

Круговорот углеродагораздо в большей степени, чем круговорот воды, зависит от деятельности живых организмов. Диоксид углерода атмосфе­ры ассимилируется наземными растениями в ходе фотосинтеза и вклю­чается в состав органических веществ (рис. 58). В процессе дыхания растений, животных и микроорганизмов углерод, содержащийся в орга­низме, вновь переходит в атмосферу в виде СО2. Эти два процесса пол­ностью уравновешены: лишь около 1 % углерода, усвоенного растения­ми, откладывается в виде торфа и удаляется из круговорота.

Рис. 58. Круговорот углерода (по И.П. Герасимову, 1980)

 

Удивительный факт: всего за 7 - 8 лет живые организмы пропус­кают через свои тела весь углерод, содержащийся в атмосфере. Под считано, что все зеленые растения Земли ежегодно извлекают из ат­мосферы до 300 млрд т диоксида углерода (86 млрд т углерода). При этом годичный круговорот массы углерода на суше определяется как массой составляющих его звеньев биосферы, так и количеством углеро­да, захватываемого каждым звеном. Согласно А.М. Алпатьеву (1983 г.): суммарный захват в результате фотосинтеза — 60 ·109 т/год; возврат от дыхания в процессе разложения органического вещества — 48 ·109 т/год; поступление в гумосферу и консервация в многолетних фитоценозах — 10 ·109т/год; поступление от сжигания топлива — около 5 ·109 т.

Намного большее количество углерода, чем в атмосфере, содер­жится в растворенном виде в морях и океанах (в виде СО2 угольной кислоты Н2СО3 и ее ионов). Этот углерод также доступен для усвое­ния живыми организмами и расходуется как в процессе фотосинтеза, так и на образование скелетов организмов, включающих карбонат кальция. Благодаря различным биологическим и химическим про­цессам между океанами и атмосферой идет интенсивный обмен угле­родом, причем заметное количество его (3 млрд т) ежегодно выво­дится из круговорота и осаждается в виде малорастворимых карбона­тов (солей угольной кислоты) в океанах.

Суммарное количество диоксида углерода в атмосфере планеты составляет не менее 2,3 ·102 т, в то время как содержание его в Миро­вом океане оценивается в 1,3 · 102 т. В литосфере в связанном состо­янии находится 2 ·1017 т диоксида углерода. Значительное количество диоксида углерода содержится и в живом веществе биосферы (около 1,5 ·1012 т, т.е. почти столько, сколько во всей атмосфере). Диоксид углерода атмосферы и гидросферы обменивается и обновляется жи­выми организмами за 395 лет.

Круговорот азота.Хотя атмосфера содержит огромный запас азо­та (3,8 ·1015 т), Мировой океан — 2 ·1013 т, однако атмосферный азот в форме N2 не может быть напрямую использован большинством жи­вых организмов.

При осуществлении круговорота соединений азота главную роль играют микроорганизмы: азотфиксаторы, нитрификаторы, денитрификаторы, которые способствуют биологической фиксации азота воз­духа, т.е. переводят его в усвояемую для живых организмов форму. Азотфиксирующие организмы суши ежегодно улавливают около 4,4 ·1010 т азота, а в водной среде ежегодная биологическая фиксация его составляет 1,0 ·1015 т. В то же время содержание азота в наземных организмах составляет 1,22 ·1010 т, а в донных организмах — всего 0,025 ·1010 т (в 50 раз меньше). В целом в биосфере ежегодная фикса­ция азота из воздуха составляет в среднем 140 - 700 мг/м2. В основном это биологическая фиксация и лишь небольшое количество азота (в умеренных областях не более 35 мг/м2) фиксируется в результате электрических разрядов и фотохимических процессов.

Возвращение азота в атмосферу происходит вследствие денитрификации, которая осуществляется как при участии бактерий, так и в ходе химических реакций без участия организмов. Другие этапы кру­говорота также во многом зависят от деятельности бактерий, кото­рые переводят азот из одних форм в другие. Важнейший из этапов — разложение тел отмерших организмов, в результате чего восполняет­ся фонд неорганических соединений азота, доступных для использо­вания растениями.

Круговорот азота в большинстве сообществ замкнутый, лишь не­большие количества этого элемента выносятся из наземных сообществ со стоком. Однако в масштабах всей биосферы реки выносят в океан около 30 млн т азота в год.

Круговорот кислородаявляется планетарным процессом, связыва­ющим атмосферу и гидросферу с земной корой. Основными узловы­ми звеньями его являются: образование свободного кислорода при фотосинтезе, последующие затраты на дыхание, протекание реак­ций окисления органических остатков и неорганических веществ (на­пример, сжигание топлива) и других химических преобразований. Они способствуют образованию таких окисленных соединений, как диоксид углерода, вода, после чего указанные вещества вовлекаются в новый цикл фотосинтетических превращений. Подсчитано, что весь кислород атмосферы проходит через живое вещество Земли за 2 тыся­чи лет.

Круговорот кислорода есть ярко выраженная активная геохими­ческая деятельность живого вещества, его ведущая роль в этом цик­лическом процессе. Ежегодное продуцирование кислорода зеленой растительностью планеты составляет около 300 ·109 т. При этом почти 3/4 этого количества выделяется растительностью суши и лишь не­многим более четверти — фотосинтезирующими организмами Миро­вого океана. Кислорода в газовой оболочке Земли около 1,2 ·105 т; подсчитано, что такое количество фотосинтезирующие организмы могли бы выработать за 4 тыс. лет. В океане содержание свободного кислорода намного меньше: от 2,7 до 10,9 ·1012 т (согласно А. Д. Доб­ровольскому, 1980 г.).

Помимо вышеупомянутых основных элементов, которые прини­мают участие в биологическом круговороте веществ, важную роль играют также калий, фосфор, сера, натрий и некоторые другие эле­менты, входящие в состав питания растений. В той или иной степе­ни все элементы таблицы Д. И. Менделеева вовлечены в биологи­ческий круговорот.

Следует в то же время уточнить, что термин «круговорот веществ» употребляется в переносном смысле. Истинный круговорот соверша­ют элементы: углерод, кислород, водород, азот и др. На каждом эта­пе круговорота они входят в состав различных соединений — простых (вода) или сложнейших (живой белок), а иногда выступают и в сво­бодном состоянии. Поэтому более точно было бы говорить о кругово­роте элементов,а не о круговороте веществ.

Правомочен и другой вопрос: почему энергия течет в одном на­правлении, а вещество «вращается» на месте, ведь известно, что ма­терия неотделима от энергии? Это кажущееся противоречие объясня­ется тем, что в определении «неотделимость» материя понимается в самом широком, философском смысле слова. Солнечная энергия приходит на Землю как бы в безвещественном виде, хотя в общем смысле она материальна (Солнце, излучая энергию, теряет многие миллиарды тонн своей массы). Попав на планету и приведя в движение, образно говоря, «жернова биосферы», энергия как бы стекает в форме теплового излучения. При этом тепло – непревратимая далее энергия – переходит с вовлеченного в круговорот вещества в окружающую среду и навсегда покидает живую оболочку планеты.

Биогеохимические функции живого вещества в биосфере развиваются в соответствии со следующими принципами:

1. Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному проявлению. Жизнь стремится заполнить в максимальном объёме пригодное для него пространство. Мы можем наблюдать это, например, на свежей насыпи, когда её осваивают растения. Когда сукцессия доходит до предельного насыщения ценоза, процесс замедляется, но продолжает идти в эволюционном плане.

2. Эволюция видов идёт в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов в ней. Этот принцип важен для понимания истории жизни, а при переводе на язык практики он означает увеличение продуктивности растений и животных.

3. В течении всего геологического времени заселение планеты должно быть максимально возможным для всего живого вещества, которое существовало в тот или иной момент. Этот принцип важен для понимания современных проблем биосферы. Живое вещество, достигшее качественно новой высшей формы развития – формы человеческого общества, получило возможность существования на всём пространстве земной поверхности. При этом отношение человеческого общества с биосферой также должны перейти в новую форму, биосфера стала превращаться в ноосферу.

 

Вопросы для повторения

1.Что изучает наука экология?

2.Опишите сходство и отличие экосистемы и биогеоценоза.

3.Дайте определение биоценоза и биотопа.

4.Опишите схему биоценоза.

5.В чем заключается биотическая структура экосистем?

6.Как осуществляется поток энергии в экосистеме?

7.Как происходит поток солнечной энергии и ее трансформация на Земле?

8.Какие два типа пищевых цепей существует?

9.Опишите пастбищную пищевую цепь.

10.Опишите детритную пищевую цепь.

11.Опишите пирамиды численности, биомассы, энергии.

12.Какие экологические факторы существуют?

13.Опишите формы биотических отношений.

14.Опишите среды обитания живых организмов.

15.Что такое толерантность и каковы ее пределы?

16.В чем заключается закон минимума?

17.Что такое биосфера и какие компоненты в нее входят?

18.Опишите геохимические функции живого вещества.

19. В чем заклю1чается биогенная миграция атомов химических элементов?

20.Опишите структуру и основные циклы биохимических круговоротов.

21.Опишите круговорот воды.

22.Опишите круговорот углерода.

23.Опишите круговорот азота.

24.Опишите круговорот кислорода.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Фундаментальные законы и концепции естествознания

Российской федерации.. федеральное государственное образовательное.. высшего профессионального образования..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Структура и основные циклы биохимических круговоротов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Фундаментальные законы и концепции естествознания
Учебное пособие     Часть II   Барнаул Издательство АГАУ УДК   Рецензенты – к.б.н., до

СИСТЕМНОСТЬ ЖИВОГО
  Мир живых существ, включая человека, представлен биологическими системами различной структурной организации и разного уровня соподчинения, или согласованности. Живая (би

Критерии живых систем
1.Единство химического состава.В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом неодинаково. Элемен

Узнать сколько серы
2. Симметрия и ассиметрия живого. В композиции частей тела сложных живых организмов, в строении их органов характерно сочетание симметрии и ассиметрии. Такое неравенство «правизны» и «левизн

В % на сырую массу) Ю.И. Полянский
Химические соединения % Вода 75 – 85 Белки 10-20 Жиры

Вода, ее роль для живой природы
Среди веществ клетки на первом месте по массе стоит вода (75 – 85 %). Высокое содержание воды в клетке – важнейшее условие ее жизнедеятельности. Роль воды в клетке очень велика. Ее функции во много

Органические вещества
Органические соединения составляют в среднем 20 – 30 % массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры – белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших мо

ПРИНЦИПЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА ЖИВЫХ СИСТЕМ
    Биологические полимеры - белки   Среди органических веществ клетки белки занимают первое место, как по количеству, так и по значению. У животн

Органические молекулы - углеводы
Углеводы, или сахариды-органические вещества с общей формулой Сn (H2 О)m .У большинства углеводов число молекул воды вдвое превышает количес

Органические молекулы – жиры и липоиды
Жиры (липиды) представляют собой соединения высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Жиры не растворяются в воде, они гидрофобны (от греч. gуdor – вода и phobos – страх). В

Биологические полимеры – нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты – природные органические высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной (генетической) информации в живых организмах.

Биосинтез белка в клетке
Биосинтез белков в клетке состоит из двух этапов: 1. Транскрипция. 2. Трансляция. 1. Транскрип

МНОГООБРАЗИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ – ОСНОВА ОРГАНИЗАЦИИ И УСТОЙЧИВОСТИ БИОСФЕРЫ
Многообразие и разнообразие живых систем поражает воображение. За все время эволюции жизни на Земле существовало колоссальное количество различных видов живых организмов: 750 - 800 млн., - п

Вирусы.
В 1892 году русский ученый Д.И. Ивановский описал необычные свойства возбудителя болезни табака – так называемой табачной мозаики. Этот возбудитель проходил через бактериальные фильтры. Таким образ

Вирусо-генетическая теория рака
Создал ее Л.Зильбер в 1948-1949 г. Существуют вирусы, вызывающие разные формы рака у животных. Их называют онкогенными. Они содержат внутри себя РНК. При помощи фермента обратной транскриптазы

Строение бактерии
Типичное ядро отсутствует. Большинство бактерий содержит одну замкнутую в кольцо двух цепочную молекулу ДНК, которая является носителем наследственных свойств клетки. В цитоплазме находится рибосом

Размножение
Бактерии размножаются путем деления на две части, посредством перетяжки. В неблагоприятных условиях возможен половой способ передачи наследственной информации. Половое размножение у бактерий называ

Основные положения клеточной теории
1. Все живые организмы на Земле состоят из клеток; 2. Все клетки имеют одинаковое мембранное строение, химический состав и одинаковый обмен веществ; 3. Ядро – главная составная ча

Строение хромосомы.
Хромосома имеет центромеру – место первичной перетяжки (рис. 11). Сюда присоединяются нити веретена деления в метафазе митоза и мейоза. Втор

РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИВЫХ СИСТЕМ
Размножение, или самовоспроизведение, – одна из важнейших характеристик органической природы. Размножение – свойство, присущее всем без исключения живым организмам – от бактерий до млекопита

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
Большинство ученых убеждены, что жизнь представляет особую форму существования материального мира. Вопрос о сущности жизни до сих пор является дискуссионным в науке. До конца 50 –х годов в

Исторические концепции происхождения жизни на Земле
Многовековые исследования и попытки решения вопросов возникновения жизни на Земле породили разные концепции. 1.Креационизм (creatio – создание, творение).Направление в

ЭВОЛЮЦИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ
Целесообразность живых организмов.Многообразие и разнообразие живых систем поражает воображение. За все время эволюции жизни на Земле существовало колоссальное количество различных

Эволюционная учение Ч. Дарвина
В 1831 году, отправляясь в кругосветное путешествие, в качестве натуралиста, на топографическом судне «Бигль», Ч. Дарвин прихватил с собой I том «Основ геологии» Ч. Лайеля, а через пять лет, вернув

Генетика и эволюция
Генетика –это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах их управления. Ген – материальный носитель насл

Моногибридное скрещивание.
Это скрещивание особей отличающихся по одной паре контрастных (альтернативных) признаков. Г. Мендель проводил опыты с горохом. Для скрещивания он взял формы отличающиеся по одному п

Изменчивость живых организмов
Наряду с наследственностью живым организмам присуще неотъемлимое свойство изменчивости. Без изменчивости невозможна эволюция, поскольку изменчивость является материалом для творческой деятельности

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова
Виды и роды генетически близкие имеют сходные ряды в наследственной изменчивости. Зная наследственные изменения одного вида, можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов и родо

Синтетическая теория эволюции. Ее основные положения.
Признание того, что ход эволюции обусловлен естественными причинами, открыло путь к их дальнейшему научному анализу. С начала XX века благодаря данным в первую очередь генетики и экологии открылись

Изоляция
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Размножение идет преимущественно в пределах изолята, прекращается обмен генетической информ

Естественный отбор
Это избирательное выживание и возможность оставления потомства отдельными особями. Биологическое значение особи, давшей потомство, определяется вкладом ее генотипа в генофонд популяции. Отбор дейст

Микроэволюция
Микроэволюция – это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях, приводящих к изменению их генофонда и образованию новых видов. Образование новых видов в прир

Макроэволюция
Макроэволюцияобусловливает образование из видов новых родов, из родов – семейств, отрядов, классов, типов (отделов у растений). Это надвидовая эволюция. Здесь действуют те же ф

Методы исследования эволюции
Эмбриологические доказательства эволюции.Убедительные доказательства степени родства между организмами, представляет эмбриология, изучающая зародышевое развитие организмов. Еще Ч.

Развитие жизни на Земле
Биологическая эволюция продолжается на Земле более 3 млрд. лет. С момента возникновения первых примитивных клеточных организмов, благодаря естественному отбору, появилось бесчисленное множество фор

Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма.
  Понятие природы. Два взгляда на природу.   1. Понятие «природа» общее – одно из наиболее широких понятий. Этим понятием охватывается все суще

Формирование идей самоорганизации.
1) Первые подходы к самоорганизации в отдельных науках обозначились в XVIII в. Они связаны с деятельностью основоположника классической политической экономии Адамом Смитом, который в своем труде «И

Отличие равновесных систем от неравновесных
НЕРАВНОВЕСНАЯ РАВНОВЕСНАЯ Открытая Закрытая Система адаптируется к внешним условиям, изменяя свою

Самоорганизация – источник и основа эволюции
1. В существующих теориях эволюции особое внимание обращалось на воздействие окружающей среды на систему. «Что же, черт возьми, определяет каждое отдельное изменение, если не изменившиеся условия р

Как же происходит эволюция?
1. На микроуровне происходит процесс расширения и усиления флутуаций вследствие увеличения неравномерности системы под воздействием факторов среды, притока энергии; 2. Этот процесс остаетс

Эволюции в социальных и гуманитарных системах
  Видные ученые характеризуют социальную эволюцию как продолжение биологической или генетической эволюции. Мощным средством приспособления к окружающей среде многие считают культуру.

Как возник такой порядок? Какие факторы способствовали и тем самым содействовали эволюции общества?
Социальная эволюция, как и эволюция природная возникает в результате взаимодействия с окружающей средой. В последней появляются случайные изменения, к которым живые организмы должны адаптироваться.

Универсальный эволюционизм, как научная программа современности
Принципы: - все существует в развитии; - развитие как чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций); - законы природы как принципы от

Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы). Понятия об экосистеме и биогеоценозе
Экология – это наука о взаимоотношении организмов друг с другом и с окружающей средой. Термин экология (от греч. ойкос – дом и логос – наука ) предложен Э. Геккелем.

Биотическая структура экосистем
Биогеоценоз состоит из двух компонентов: абиотический и биотический. Неживой, или абиотический компонент экосистемы включает почву, воду и климат. Почва и вода содержат смес

Энергетические потоки в экосистемах.
Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот веществ в экосистемах, т.е. существование экосистем, зависит от постоянного притока энергии, необходимой всем организмам для их жизнедеятельнос

Солнце как источник энергии
Первоисточником энергии для экосистем служит Солнце. Солнце – это звезда, излучающая в космос огромное количество энергии. Энергия распространяется в космическом пространстве в виде электромагнитны

Пищевые (трофические) цепи, пирамиды
Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример, животное поедает раст

Сок розового куста → тля → божья коровка → паук → насекомоядная птица → хищная птица.
В типичных пищевых цепях, включающих паразитов, последние становятся меньше по размерам на каждом следующем трофическом уровне. Существует два главных типа пищевых цепей – пастбищн

Мертвое животное → личинки падальных мух → травяная лягушка → уж.
Реальные пищевые связи в экосистеме намного сложнее. Животное может питаться организмами разных типов или даже из разных пищевых цепей (хищники верхних трофических уровней). Поэтому пищевые цепи пе

Формы биотических отношений
Они делятся навнутривидовые и межвидовыевзаимодействия. К внутривидовым взаимодействиям относятся факторы, наиболее рельефно проявляющиеся на популяционном уровне. Сюда относится

Среда обитания и экологическая ниша
С экологических позиций среда обитания это комплекс окружающих условий, в той или иной степени влияющих на жизнедеятельность организмов. К среде обитания относят те элементы среды, с котор

Толерантность, пределы толерантности
Толерантность –способность организмов выдерживать изменения условий жизни (колебания температуры, влажности, света). Это очень важное свойство, позволяющее приспосабливаться к изме

Понятие о биосфере
Биосфера– самый высокий уровень организации жизни на планете. Биосфера –своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, котор

Биогенная миграция атомов химических элементов
Рост и размножение организмов, происходящие в биосфере, обеспечивают биогенную миграцию атомов,которая обусловила в процессе эволюции создание современной природной системы. За сот

История развития представлений о происхождении человека
Наука о происхождении и эволюции человека, образовании человеческих рас и о нормальных вариациях физического строения человека называется антропологией. Антропология как самостояте

Приматы
Первые представители отряда приматов появились на Земле более 70 млн лет назад. Среди ныне живущих приматов насчи­тывается примерно 210 видов. Они разделяются на два подот­ряда — подотряд полуобезь

Стадиальная концепция).
Палеонтология (от палео..., греч. ón, родительный падеж óntos — существо и ...логия), наука об организмах минувших геологических периодов, сохранившихся в виде ископа

Этапы эволюции человека
Основным, имеющим палеонтологическое подтверждение признаком перехода от дочеловеческой фазы к человеческой фазе развития считают формирование способности к планомерной трудовой деятельности, заклю

Факторы антропогенеза
Антропогенез — один из разделов антропологии, изучающий происхождение и эволюцию человека, становление его как вида в процессе формирования общества. Историческое развитие

Экологические последствия неолитической революции
Изменение границ оптимальных и лимитирующих факторов.Своей деятельностью человек способен изменять силу действия и число ли­митирующих факторов, а также сужать или, напротив, расши

Влияние человека на функции живого вещества в биосфере.
Ре­зультатом крупномасштабной деятельности человека является нару­шение механизмов функционирования живого вещества и его функ­ций. Рассмотрим некоторые из них: а) константность живого веще

Изменение временного фактора развития биосферных процессов.
Если (по Б. Небелу), весь период развития жизни на Земле (порядка 4 млрд лет) представить в годичном масштабе, тогда время появле­ния человека как вида (3 млн лет назад) относится примерно к 16 час

Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизаций
(Н.Ф. Реймерс, 1992 - с изменениями)     № Название кризиса Время Причины кризиса

Загрязнение окружающей среды
Загрязнение окружающей среды это любое внесение в ту или иную экологическую систему (биогеоценоз) не свойственных ей жи­вых или неживых компонентов, физических или структурных изме

Усиление парникового эффекта
Парниковый эффект.Все виды солнечного излучения (от ультра­фиолетового до инфракрасного) достигают земной поверхности и на­гревают ее. Последняя переизлучает ранее накопившуюся теп

Проблема истощения озонового слоя.
В последние годы наблюдается ус­тойчивая тенденция снижения содержания озона в верхних слоях ат­мосферы. По разным оценкам, в средних и высоких широтах Север­ного полушария такое уменьшение состави

Кислотные дожди.
В последние 15 - 20 лет возникла сложная и труд­норазрешимая экологическая проблема кислотных дождей (рН < 5,0). При сжигании различных видов топлив, а также с выбросами различ­ных предприятий в

Закисление озер в мире
(по данным «XX век: последние 10 лет», 1992)   Страна Состояние озер Канада Более 14 тыс. озёр сил

Деградация водных ресурсов
Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление.

Главные загрязнители воды
Химические за­грязнители Биологические за­грязнители Физические загряз­нители Кислоты Вирусы Ра

Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности
Отрасль промышленности Преобладающий вид загрязняющих компонентов Нефтегазодобыча, нефте­переработка Нефтепродукты, СПА

Деградация земельных ресурсов
Верхняя часть литосферы, которая непосредственно высту­пает как минеральная основа биосферы, в настоящее время под­вергается все более возрастающему антропогенному воздейст­вию. В эпоху бурного эко

Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье человека
Элементы Последствия воздействия элементов Источники Повышенные концентрации Ртуть (Нg)

Уменьшение биоразнообразия
Нормальное состояние и функционирование биосферы, а следовательно, и стабильность окружающей природной сре­ды невозможны без обеспечения благоприятной среды оби­тания для всех биотических сообществ

Понятие ноосферы как этапа развития биосферы при разумном регулировании отношений человека и природы
За относительно короткое время своего существования человече­ство сильно изменило биосферу. Согласно Н.Ф. Реймерсу (1992 г.), «люди искусственно и некомпенсированно снизили количество жи­вого вещес

Особенности роста и развития современного человека
Человека в его жизни, как и общество в целом, подстерегают самые различные опасности. Одни опасности имеют объективную природу, например природные катастрофы, другие порождены хозяй­ственной и воен

Здоровье и факторы риска
«Вообще 9/10 нашего счастья основано на здоровье. При нем все становится источником наслаждения, тогда как без него решительно никакие внешние блага не могут доставить удовольствие, даже субъек­тив

Элементы экологии внутренней среды человека
Внутри каждого организма существует особая среда, которая об­разована кровью, лимфой и другими растворами. Очевидно, что жизнедеятельность организма, его взаимоотношения с внешней сре­дой неразрывн

Трансформирующие агенты биосферы
К таковым специалисты относят некоторые физические факто­ры, элементы и соединения, способные вызывать существенные пре­образования биологических объектов. Уровень воздействия таких трансформеров о

Деградация генофонда человечества
Общие понятия. Мутация(по Н.Ф. Реймерсу, 1990 г.) — резкое наследственное изменение организмов, меняющее, их морфологичес­кие и/или физиолого-поведенческие признаки. Связано с изме

Вредные привычки и среда обитания
Курение, алкоголизм и наркомания, сопровождают человечество сотни, если не тысячи лет. Их бурное развитие в XX веке подтолкнуло многих ученых к выводу, что в этих явлениях заметную роль сыграло и р

Здоровый образ жизни граждан как основа устойчивого развития общества
  По данным государственной статистики, в России с 1992 г. на метилась пугающая тенденция к сокращению численности населения которая сохранилась и до настоящего времени (рис. 73).

Солнечные циклы и здоровье человека
Одним из основных космических факторов, влияющие на биосферу Земли и на здоровье человека, является солнечная активность, имеющая циклический ха­рактер. Исследователи установили, чт

Биоритмология: узловые годы жизни человека
Биоритмология – раздел биологии, изучающий условия возникновения, природу, закономерности и знание биологических ритмов, а также проблему связи био­ритмов человека с космическими и

Среднепериодные биоритмы
Биологические ритмы (биоритмы) — это циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Они наблюдаются почти у всех животных и растений, как одноклеточных, так и мн

Короткопериодные биоритмы
Короткопериодные биоритмы это биоритмы с суточным или менее чем суточным периодом колебаний, это так называемые суточно-солнечные и ультрадианные ритмы. Основным суточно-солнечным цикло

Физиологические особенности психики человека, основные эмоции
Психика(от греч. psychikos - душевный) это свойство высокоорганизованной материи, являющееся особой формой отражения субъектом объективной реальности. Все явления душевной деятельн

Эмоциональные реакции. Стресс и здоровье человека.
Эмоциональные реакции это переживания человека, вызванные внезапными раздражителями и вызывающие какие-либо эмоции. Как правило, эмоциональные реакции длятся не долго. Кра

Причины обострения экологических проблем
Современная экология также интенсивно изучает проблемы взаимодействия человека и биосферы, т.е. ноосферу. Вообще в связи с усилившимся воздействием человека на природу в 1920-е гг. экология

Именной указатель
  1. АРХИМЕД (ок . 287-212 до н. э.), древнегреческий ученый математик и механик, основоположник теоретической механики и гидростатики. Родом из Сиракуз (Сицилия). 2. АРИСТОТ

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги