Системы органов

 

 

Органы Ткани Клетки

Протоплазмаграница жизни микромир Молекулы

Атомыотсутствие жизни

 

 

Элементарные частицы

Ключевым понятием экологии является понятие «экосистема». Экосистема представляет собой совокупность организмов, взаимодейст- вующих между собой и с окружающей средой.

В качесве совокупностей организмов выделяют вид, популяцию и сообщество. Вид- это совокупность особей, способных скрещиваться

между собой в естественных условиях. Популяция-группа организмов одного вида, проживающих на одной территории. Сообщество-сово- купность живых организмов различных видов, проживающих на одной территории. При рассмотрении экосистем применяют среднегрупповые

cтатистические характеристики, используя вероятностное оценивание.

Область экологии распространяется на живые организмы, пред-

ставленные в иерархической структуре организации материи, начиная с уровня отдельного организма ( нижний уровень ) и заканчивая экосфе-

рой ( верхний уровень ).

Различают следующие типы экосистем: наземные и водные экоси-

стемы, эстуарии и экотоны.

Типы экосистем

 

Наземные(биомы ) Водные

Пруд Рифы

 

 

Лесные Степные Пустынные Озеро Река Океан

 

 

Болото Устье реки Залив океана

 

Экотон представляет собой переходную область между двумя раз-

личными экосистемами, а эстуарии- область где морская вода встреча- ется с речной. Эти разновидности экосистем отличает большое разнооб- разие видов живых организмов.

Экосистемы имеют имеют в своем составе биотические ( живые организмы ) и абиотические ( факторы среды ) компоненты.

Компоненты экосистем

 

Биотические Абиотические

 

продуценты консументы редуценты физические химические

 

Взаимодействие компонентов экосистем осуществляется по двум циклам:

 

малому : продуценты деструкторы абиотические факторы

 

и большому : продуценты консументы деструкторы абиотические факторы

 

 

Любой этап взаимодействий сопровождается потреблением и пре-

образованием солнечной энергии и сопровождается выделением тепло-

вой энергии в окружающую среду.

 

 

При изучении структуры экосистем наибольшее внимание уделяет-

ся анализу трофических (пищевых ) связей между популяциями живых организмов. Различают два трофических уровня:

„ автотрофный ( верхний уровень ), характерный для растений, кото-

рые на основе фотосинтеза простые неорганические вещества преоб-

разуют в сложные органические соединения;

„ гетеротрофный ( нижний уровень ) характерный для животных,

которые преобразуют и разлагают сложные органические соединения

в простые.

В экосистемах происходит постоянное взаимодействие автотрофных и гетеротрофных подсистем, что приводит к круговороту веществ в при- роде.

Взаимодействие между частями и целым в экосистемах исследуется двумя путями:

„ изучение свойств отдельных частей и перенос их свойств на свойства

целого;

„ изучение системы в целом.

Первый путь оказывается эффективным в случае, если удается раз-

делить систему на отдельные независимые части. Исследование же свойств системы как целого необходимо уже потому, что эти свойства могут отсутствовать у частей системы ( в соответствии с принципом системной эмерджентности ) и в силу этого не могут быть определены.

Экосистема- открытая система, поэтому живые организмы и окружающая среда оказывают взаимное влияние друг на друга,

обмениваясь веществом, энергией, информацией. Существуют различные гипотезы о том,что образовалось раньше: атмосфера, обогащенная кислородом или живые организмы. Согласно гипотезе Геи,

живые организмы. Согласно гипотезе Геи, выдвинутой в 1970 году фи- зиком Джеймсом Лавлоком и микробиологом Линн Маргулис, образо- вание кислорода в атмосфере в целом явилось результатом жизнедея- тельности простейших живых организмов, которые в анаэробных ( бес- кислородных ) условиях стали выделять в окружающее пространство кислород. Эта гипотеза подтверждается многочисленными фактами из истории развития органического мира, хотя и противоречит традицион- ной гипотезе о том, что жизнь на Земле возникла лишь после того как сформировалась атмосфера с достаточным для существования живых организмов содержанием кислорода.

Обмен энергией и веществом между экосистемой и средой проявля-

ется в усвоении абиотических ( неорганических ) и биотических (орга-

нических ) факторов среды. Процессы обмена в целом носят устойчивый характер и соответствуют принципу гомеостаза, сформулированному американским физиологом Уолтером Кенноном, согласно которому все важнейшие параметры системы поддерживаются на постоянном уровне, благодаря наличию в системе обратных связей. Принцип гомеостаза, примененный к биосфере, означает, что природные системы способны поддерживать устойчивое динамическое равновесие, испытывая давле- ние со стороны живых организмов ( в частности антропогенное давле- ние).

При анализе устойчивости экосистем различают следующие виды

их устойчивости:

„ инертность ( выносливость живучесть ) экосистемы- способность живых систем сопротивляться различным нарушениям или изменени-

ям;

„ упругость экосистемы- способность живых систем самовосстанавли-

ваться после действия внешних нарушений ( при условии что они не были катастрофическими );

„ постоянство экосистемы- способность живых систем сохранять свои размеры.

В природных экосистемах выполняется принцип Ле Шателье: