Основные понятия экологии

Принцип эмерджентности.

Как можно видеть из рис 1,1 биосистемы организованны иерархически. Деление иерархии на ступени условно, так как каждый уровень взаимосвязан с соседними уровнями. Например, гены не могут функционировать в природе вне клетки, клетки вне органов, органы – вне организма и т.д. Самое важное следствие иерархической организации живой природы состоит в том, что по мере объединения подсистем в более крупные единицы у новых систем возникают уникальные свойства, которых не было на предыдущем уровне. В экологии эти качественно новые свойства называют эмерджентными (emergent – неожиданно появляющийся).

Суть принципа эмерджентности состоит в том, что биологические системы обладают свойствами, которые нельзя свести к сумме свойств составляющих их подсистем.

Эмерджентные свойства возникают в результате взаимодействия компонентов экосистемы, свойства которых не изменяются, а интегрируются, обуславливая появление новых свойств уникального целого. Пример можно привести из химии: водород и кислород, соединяясь в определённом соотношении, образуют воду – жидкость, свойства которой нельзя предсказать, исходя из свойств исходных газов.

Поэтому для решения экологических проблем важно изучать как свойства компонентов, так и целой системы.

Вид – совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками, занимающих свою область обитания, способных в природных условиях скрещиваться друг с другом.

Популяция – совокупность разновозрастных особей одного вида, объединённых общими условиями существования, обменивающихся генетической информацией. Популяция характеризуется рядом признаков: плотность, рождаемость, смертность, возрастная структура, распределение в пространстве, кривая роста и т.п.

Количественно популяция может быть оценена числом особей, приходящихся на аpеал (площадь ее pаспpостpанения).

Исследования численности популяций и определяющих ее факторов позволяет оценить последние и в отдельных случаях обеспечить ее биологическое pегулиpование.

Несколько популяций образуют сообщества – биоценозы.

Биоценоз – совокупность популяций, которая функционирует в определённом пространстве абиотической среды – биотопе. Биоценоз и биотоп функционируют как единое целое или экосистема.

Биоценоз + биотоп = экосистема

Экосистема – совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной связи друг с другом. Примером экосистемы могут быть лес, луг, озеро. Термин предложен А.Тенсли. для экосистемы характерен разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между организмами и окружающей средой.

Как большие, так и малые экосистемы обычно не имеют четких границ. Переходная зона между 2 экосистемами называется экотоном.

Экотон является местом обитания растений и животных смежных экосистем. Кроме того, в этой зоне появляются свои организмы, которые не живут в соседних экосистемах. Экотон обычно характеризуется большим разнообразием организмов, чем близлежащие территории.

Очень близко по смыслу к понятию «экосистема» понятие «биогеоценоз». Термин предложен академиком В.Н. Сукачевым (bios - жизнь, geo - земля, koinos - сообщество)

Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира, и мира микроорганизмов), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы.

Понятие экосистема и биогеоценоз не синонимы. По определению А. Тенсли экосистема – это безразмерные устойчивые системы живого и неживого, в которых совещается обмен веществ и энергии. Таким образом, экосистема – это капля воды с микроорганизмами, лес, горшок, биологические очистные сооружения, космический корабль, но при этом биогеоценозом они не являются. Экосистема может включать несколько биогеоценозов. Таким образом понятие «экосистема» шире, чем «биогеоценоз», т.е. любой биогеоценоз является экосистемой, но не любая экосистема может считаться биогеоценозом, причем биогеоценозы – это сугубо наземные образования, имеющие свои четкие границы.

Биосфера – (гр. bios – жизнь, spharia – шар) – это сумма экосистем, включающая все живые организмы, взаимосвязанные с физической средой Земли. Оболочка Земли, в которой развивается жизнь разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросферу. В своей основе биосфера представляет собой результат взаимодействия живой и неживой материи. Впервые этот термин ввёл в 1875 году австрийский учёный Э. Зюсс. Но впервые обратил внимание на огромную роль живого вещества в жизни нашей планеты и вложил в это понятие более глубокий смысл выдающийся русский учёный В.И. Вернадский. Он является основоположником современных представлений о биосфере.

Дата добавления: 2014-10-31