Екологія як наука та її роль у сучасному суспільстві. Еволюція взаємовідносин людини і природи

Скачати 4.38 Mb.

Назва	Екологія як наука та її роль у сучасному суспільстві. Еволюція взаємовідносин людини і природи
Сторінка	5/32
Дата	21.02.2016
Розмір	4.38 Mb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Біологія > Документи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 32

2.5. Основні екологічні закони і принципи

Одним із основних завдань екології є встановлення законів, принципів і правил функціонування та розвитку екосистем. Існує більше 50 екологічних законів, більшість із них має біоекологічний характер. Всі вони добре описані в сучасних екологічних довідниках, і ми обмежимося розглядом лише тих, які діють у системі «людина - природне середовище» (за М.Ф. Реймерсом, 1990) та проаналізуємо ступінь узгодженості з їх дією антропогенної діяльності.

Закон біогенної міграції атомів (В.І. Вернадського) — міграція хімічних елементів на земній поверхні і в біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньої участі живої речовини (біогенна міграція) або ж відбувається в середовищі, геохімічні особливості якого (О2, СО2, Н2 та ін.) обумовлені живою речовиною, як тією, яка в даний час населяє біосферу, так і тією, яка діяла на Землі впродовж усієї геологічної історії.

Оскільки люди впливають перш за все на біосферу та її живе населення, вони тим самим змінюють умови біогенної міграції атомів, створюючи підґрунтя для ще більш глибоких хімічних змін в історичній перспективі. Таким чином, процес може набути некерованого розвитку, вийти з-під контролю людини і стати практично глобальним. Цей закон необхідно враховувати за будь-яких перетворень природи.

Закон внутрішньої динамічної рівноваги - речовина, енергія, інформація, динамічні якості окремих природних систем та їх ієрархії пов'язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників викликає супутні функціонально-структурні кількісні та якісні зміни, які зберігають загальну суму речовинно-енергетичних, інформаційних і динамічних якостей системи, де ці зміни відбуваються, або в їх ієрархії.

З цього закону можна зробити емпіричний висновок: будь-яка зміна середовища обов'язково спричинить розвиток ланцюгових реакцій, які йтимуть убік нейтралізації проведеної зміни або формування нових природних систем, утворення яких при значних змінах середовища може набути незворотного характеру. Цей закон є одним із наріжних положень у природокористуванні. Якщо ми керуємо природними процесами, не беручи до уваги цей закон, то можемо створити ситуацію, яку М.Ф. Рей-мерс (1981) сформулював у вигляді афоризму: «Чим більше пустель ми перетворимо на квітучі сади, тим більше квітучих садів ми перетворимо на пустелі».

Закон «все або нічого» (Б. Хоуліча) - підпорогові подразнення не викликають нервового імпульсу («нічого») в збуджуваних тканинах, а порогові стимули або сумування підпо-рогових створюють умови для формування максимальної відповіді(«все»).

Закон може бути перенесений на природні екосистеми і корисний при екологічному прогнозуванні.

Закон максимуму біогенної енергії (В.І. Вернадського -Е.С. Бауера) - будь-яка біологічна система або система з участю живого, знаходячись у стані «стійкої нерівноважності», тобто динамічної рухомої рівноваги з навколишнім, і еволюційно розвиваючись, посилює свій вплив на середовище.

Закон відіграє велику роль у розумінні біосферно-екосистем-них процесів, даючи разом з іншими фундаментальними положеннями основу для розробки стратегії природокористування, вироблення раціональної екополітики.

Закон мінімуму (Ю. Лібіха) - витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюгу його екологічних вимог, тобто життєві можливості лімітують екологічні фактори, кількість і якість яких близькі до мінімального рівня, необхідного організмові чи екосистемі; подальше їх зниження приводить до загибелі організму чи деструкції екосистеми.

З'ясування слабкої ланки ланцюга дуже важливе в екологічному прогнозуванні, плануванні та експертизі проектів. Правило взаємодії факторів дозволяє раціонально виконувати заміну дефіцитних речовин і впливів на менш дефіцитні, що важливо в процесах експлуатації природних ресурсів.

Закон незалежності факторів (В.Р. Вільямса) - умови життя рівнозначні, але жоден із факторів життя не може бути замінений іншим.

Закон толерантності (В. Шелфорда) - відсутність або неможливість процвітання визначається нестачею (в якісному або кількісному розумінні) або, навпаки, надлишком будь-якого з ряду факторів, рівень яких може виявитися близьким до меж, які є прийнятними для даного організмому.

Закон збідніння різнорідної живої речовини в острівних її згущеннях (Г.Ф. Хільмі) - індивідуальна система, яка працює в середовищі з рівнем організації, більш низьким, ніж рівень самої системи, приречена: постійно втрачаючи свою структуру, система через деякий час розчиниться в навколишньому середовищі.

Відповідно до цього закону, для охорони рідкісних і зникаючих видів як частин живої речовини в межах природно-заповідних територій, які знаходяться серед порушеної людиною природи, необхідна достатньо велика територія. Це необхідно враховувати при створенні заповідників і заказників.

Закон піраміди енергій (Р. Ліндемана) - з одного трофічного рівня екологічної піраміди переходить на інший її рівень у середньому не більше 10% енергії.

Даний закон дозволяє робити розрахунки необхідної земельної площі для забезпечення населення продовольством та ін.

Закон розвитку природної системи за рахунок довкілля - будь-яка природна система може розвиватися за рахунок матеріально-енергетичних і інформаційних можливостей навколишнього середовища.

Із цього закону впливає, що повністю безвідходне виробництво неможливе, можна розраховувати тільки на маловідходне. Першим етапом розвитку технологій повинна бути мала їх ресурсоємність (як на вході, так і на виході - економність і незначні викиди), другим етапом буде створення циклічності виробництва (відходи одних можуть бути сировиною для інших) і третім - організація розумного депонування (поховання) неминучих залишків і нейтралізація енергетичних відходів. Уявлення про те, що біосфера працює за принципом безвідходності, помилкове, бо в ній завжди накопичуються вибулі з біологічного кругообігу речовини, які формують осадочні породи.

Закон зниження енергетичної ефективності природокористування - з плином історичного часу на видобуток з природних систем корисної продукції на її одиницю в середньому витрачається все більше енергії. Збільшуються й енергетичні витрати на одну людину.

Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (В.І. Вернадського): уся жива речовина Землі - фізико-хімічне єдине.

З цього закону випливає наслідок: шкідливе для однієї частини живої речовини не може бути нейтральним для іншої її частини, або: шкідливе для одних істот шкідливе і для інших. Із цього: будь-які фізико-хімічні агенти, смертельні для одних організмів (наприклад, пестициди), не можуть не завдавати шкідливого впливу на інші організми.

Закон бумеранга - все, що вилучено з біосфери людською працею, має бути повернене їй.

Закон незамінності біосфери - біосферу не можна замінити штучним середовищем, як, скажімо, не можна створити нових видів життя. Людина не може побудувати вічний двигун, у той час як біосфера і є практично «вічним» двигуном.

Закон «шагреневої шкіри» - глобальний вихідний природно-ресурсний потенціал у ході історичного розвитку безперервно виснажується. Це випливає з того, що ніяких принципово нових ресурсів, які могли б з'явитися в теперішній час, немає. Людина користується всім тим, що вже є в природі.

Закон зниження природної родючості - через постійне вилучення врожаю відбувається зниження природної родючості ґрунтів.

Закон відносної незалежності адаптації: висока адап-тивність до одного з екологічних факторів не дає такого ж ступеня пристосованості до інших умов життя (навпаки, вона може обмежувати ці можливості внаслідок фізіолого-морфологічних особливостей організмів). Цей закон необхідно враховувати при антропогенних змінах середовища існування живих організмів.

Правило Дарлінгтона - зменшення площі острова в 10 разів скорочує кількість видів, що живуть на ньому, удвічі. Це необхідно враховувати при визначенні площі заповідника чи іншої природно-заповідної території.

Правило 10% - середньомаксимальний перехід з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший супроводжується втратою 10% (від 7 до 17%) енергії (або речовини в енергетичному вираженні), що, як правило, не приводить до наслідків, несприятливих для екосистеми, яка втрачає енергію.

Використання цього закону дозволяє визначити можливий і безпечний обсяг промислу тварин.

Правило обов'язковості заповнення екологічних ніш - пустуюча екологічна ніша завжди буває природно заповнена. Це правило необхідно враховувати при акліматизації, знищенні шкідливих видів організмів, повному викорененні деяких небезпечних хвороб і т.д.

Правило більш високих шансів на вимирання для глибоко спеціалізованих форм (О. Марша) - швидше вимирають більш спеціалізовані форми, генетичні резерви яких для подальшої адаптації знижені. Значну роль у вимиранні таких форм може відіграти антропогенний фактор.

Правило біологічного підсилення: при переході на більш високий рівень екологічної піраміди накопичення речовин, у тому числі токсичних і радіоактивних, збільшується приблизно в такій же пропорції.

Правило оптимальної компонентної додатковості — ніяка екосистема не може самостійно існувати при штучно створеному надлишку або нестачі одного з екологічних компонентів. Наприклад, вичерпання енергетичних можливостей приводило цивілізацію до краху.

Правило соціально-екологічного заміщення — потреби людини в деяких життєвих благах можуть бути до певної міри і на певний короткий період заміщені більш повним задоволенням інших, функціонально близьких потреб. Це правило є прямим логічним наслідком закону мінімуму Ю. Лібіха.

Принцип катастрофічного поштовху - глобальна природна або природно-антропогенна катастрофа завжди приводить до істотних еволюційних змін, які є відносно прогресивними для природи, але не обов'язково корисні для виду чи іншої систематичної категорії, у тому числі для господарства людини і життя людини. У наш час є досить ймовірною поява нових форм захворювань у результаті швидкого антропогенного збідніння біоти планети.

Принцип видового збідніння (заміщення) - основні закономірності, які автоматично здійснюються в ході порушення видового різноманіття всередині екосистем. Дані принципи слід ураховувати при проведенні заходів по знищенню шкідливих видів організмів і хвороб та при акліматизаційних роботах.

Принцип Ле-Шательє - Брауна - при зовнішньому впливі, який виводить систему зі стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується в напрямі послаблення ефекту зовнішнього впливу. Цей принцип у рамках біосфери порушується людиною. Якщо в кінці XIX століття відбувалося збільшення біологічної продуктивності та біомаси у відповідь на збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, то у XX столітті все стало навпаки.

На початку 70-х років американський учений Баррі Коммонер сформулював чотири закони. Вони звучать просто і доступно, не як традиційні закони, але для їх реалізації необхідна нова, не екофобна, а екофільна свідомість, і спільні дії як окремих соціальних груп людей, так і цілих держав. Наводимо ці закони:

1. Усе пов'язане з усім - закон про біосферу і екосистеми.

2. Усе повинне кудись дітися - закон господарської діяльності людини, відходи від якої неминучі, тому треба думати про зменшення відходів та вилучення їх із біосферних циклів речовин.

3. Ніщо не дається задарма - загальний закон раціонального природокористування: платити треба енергією за додаткове очищення відходів, добривами - за підвищення врожаю, санаторіями і ліками - за погіршення здоров'я людини.

4. Природа знає краще - найбільш важливий закон природокористування. Він означає, що не можна намагатися підкорити природу, а треба співпрацювати з нею, використовуючи біологічні механізми і для очищення стоків, і для підвищення врожаїв культурних рослин, а також не забувати про те, що сама людина — біологічний вид, що вона - дитя природи, а не її господар.
Контрольні питання

1. Що розуміють під навколишнім середовищем?

2. Назвіть основні абіотичні і біотичні фактори навколишнього середовища і дайте їм характеристику.

3. Що таке популяція?

4. Що таке біоценоз?

5. Які існують взаємовідносини між живими організмами в біоценозах?

6. Дайте характеристику організмам, що складають трофічні ланцюги.

7. Які властивості мають екосистеми?

8. Яке значення мають у природі адаптивні реакції живих організмів?

9. Дайте характеристику основним екологічним законам і принципам (за М.Ф. Реймерсом).

10. Сформулюйте закони Б. Коммонера і дайте їм пояснення.

Розділ 3 Біосфера - жива оболонка Землі

3.1. Вчення В.І. Вернадського про біосферу

Біосфера (від гр. bios - життя і sfere - куля) - область активного життя оболонки Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, заселені живими організмами.

Вперше термін «біосфера» вжив австрійський учений Е. Зюсс у 1875 році, але поширився він після праць нашого вітчизняного вченого, засновника та першого президента АН України, академіка В.І. Вернадського (1864-1945). Основи його вчення викладені в книзі «Біосфера» (1926). Він довів, що живі організми відіграють дуже важливу роль у процесах, які відбуваються у всіх сферах Землі. «Якби на Землі було відсутнє життя, - писав учений, - обличчя її було б таким же незмінним і хімічно інертним, як нерухоме обличчя Місяця, як інертні уламки небесних світил.» За мільярди років існування Землі живі істоти рішуче змінили склад її атмосфери, гідросфери й літосфери, створивши, по суті, зовсім нове середовище життя.

В.І. Вернадський визначив біосферу як термодинамічну оболонку з температурами +50...-50°С і тиском

приблизно 10 000 Па, що відповідає межам життя для більшості організмів.

За В.І. Вернадським, верхня межа біосфери знаходиться на висоті 15-22 км, охоплюючи тропосферу і нижню частину стратосфери. Знизу біосфера обмежена відкладеннями на дні океанів (до глибини 11 км) і глибиною проникнення в надра Землі організмів і води в рідкому стані (2-3 км) (рис. 2.4).

Нижня межа біосфери в рамках літосфери обумовлена тепловим бар'єром і, як правило, не опускається нижче 5 км. Загальна протяжність біосфери - 40 км. Від усіх геосфер вона відрізняється енергійним перебігом хімічних перетворень.

В.І. Вернадський розглядав біосферу як царину життя, яка включає поряд з організмами і середовище їх існування. Горизонти біосфери, які найбільш інтенсивно заселені живими організмами, називаються «плівкою життя» або плетобіосферою.

Біосфера на нашій планеті виконує ряд важливих функцій, які обумовлюють властивості й відносну стабільність природи Землі:

- закріплення рухомих елементів поверхні літосфери (пісок, глина, гравій, дрібна галька, лісе, ґрунти різних типів);

- регуляція кругообігу води шляхом сповільнення поверхневого стоку і переведення його в підземний, зволоження повітря, зниження випаровуваності з поверхні внаслідок затемнення і зменшення швидкості вітру;

- зв'язування вуглекислоти, що виділяється тваринами та в ході хімічних перетворень у неживій природі;

- виділення кисню в процесі фотосинтезу наземними і водними рослинами;

- переведення в прості хімічні речовини величезної маси відмерлих організмів і їх виділень;

- участь в утворенні і відновленні ґрунтів, в очищенні атмосфери і води від різноманітних забруднень, в утворенні місцевого клімату і погоди;

- переміщення по планеті (суша, річки, моря і океани) маси різноманітних хімічних елементів і речовин;

- участь в утворенні багатьох гірських порід, частина яких є корисними копалинами (кам'яне вугілля, крейда, вапняки та ін.);

- акумуляція і трансформація сонячної енергії, яка в трансформованому вигляді включається в кругообіг енергії Землі.

Основними поняттями біосфери В.І. Вернадський вважає живу речовину (організми, біогенну речовину - створені живими організмами органо-мінеральні або органічні продукти і кам'яне вугілля, сапропель, торф, лісову підстилку, гумус ґрунту тощо), біокосну речовину, створену живими організмами за участі неживої природи (приземна атмосфера, осадові породи, глинисті мінерали, вода та інше) і косну речовину - гірські породи магматичного, неорганічного походження, воду, а також значно перероблені і видозмінені живими організмами речовини космічного походження (космічний пил, метеорити тощо). Крім того, до складу біосфери входять радіоактивні речовини, які виникають у результаті розпаду радіоактивних елементів, і розсіяні атоми, не зв'язані хімічними реакціями (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Склад біосфери та її межі
В.І. Вернадський називає живу речовину основною рухомою силою біосфери. Бути живим - значить бути організованим, зазначав Вернадський, і в цьому полягає суть поняття біосфери як організованої оболонки Землі. Протягом мільярдів років існування біосфери організованість створюється і зберігається діяльністю живої речовини - сукупності всіх живих організмів. «Живі організми, - писав В.І. Вернадський, — є функцією біосфери і найтіснішим чином матеріально і енергетично з нею пов'язані, є величезною геологічною силою, що її визначає. Для того, щоб у цьому переконатися, ми повинні виразити живі організми як щось ціле і єдине. Виражені таким чином живі організми складають живу речовину, тобто сукупність усіх живих організмів, існуючих на даний момент, чисельно виражену в елементарному хімічному складі, у вазі, в енергії. Вона пов'язана з навколишнім середовищем біогенним потоком атомів: своїм диханням, живленням і розмноженням».

Жива речовина розподілена в біосфері досить нерівномірно. Більша її частина знаходиться в приповерхневих ділянках суші (особливо великою є біомаса тропічних лісів) і гідросфери, де масово розвиваються зелені рослини та гетеротрофні тварини, що живляться ними. Більше 90% усієї живої речовини, утвореної, головним чином, вуглецем, киснем, азотом і воднем, припадають на наземну рослинність (97-98% біомаси суші). За підрахунками В.І. Вернадського, біомаса всіх організмів Землі сягає 1015 тонн, що складає лише 0,25% маси всієї біосфери. Але, незважаючи на це, В.І. Вернадський вважав живу речовину найбільш потужним геохімічним і енергетичним фактором, провідною силою планетарного розвитку.

Форма діяльності живого, його біохімічна робота в біосфері (нове поняття, введене В.І. Вернадським), полягає в здійсненні незворотних і незамкнених кругообігів речовин і потоків енергії між основними структурними компонентами біосферної цілісності: гірськими породами і природними водами, горами і ґрунтами, рослинністю, тваринами і мікроорганізмами. Цей безперервний процес руху кругообігу складає одне зі спірних питань і носить назву біогеохімічної циклічності.

Основне джерело біогеохімічної активності живих організмів - сонячна енергія, яка використовується в процесі фотосинтезу зеленими рослинами і деякими мікроорганізмами для створення органічної речовини, яка забезпечує їжею та енергією всі інші організми. Діяльність фотосинтезуючих організмів близько 2 млрд. років тому спричинила накопичення в атмосфері вільного кисню, потім утворився озоновий екран, який захищає живі організми від жорсткого космічного випромінювання, фотосинтез і дихання зелених рослин підтримують сучасний газовий склад атмосфери.

Саме надзвичайно високою активністю, зокрема дуже швидким кругообігом речовин, жива речовина відрізняється від неживої.

Уся жива маса біосфери оновлюється за 33 доби, а фіто маса (тобто маса рослин) - щодня.

В.І. Вернадський говорив, що, концентруючи сонячну космічну енергію і трансформуючи її в активну (вільну) енергію земних процесів, живі організми виявляють прагнення до максимального прояву цієї діючої енергії в процесах обміну, у кругообігах і біохімічних циклах.

Жива та нежива речовина на Землі становлять гармонійне ціле, що, власне, й називається біосферою. Крім тих живих істот, що живуть сьогодні на Землі, В.І. Вернадський включав у біосферу істоти минулих епох, від яких до нашого часу дійшли товщі гірських порід органічного походження (такі, як вапняки чи вугілля), їх вчений називав «палеобіосферами».

Узагальнюючи результати досліджень у галузі геології, палеонтології, біології та інших природничих наук, В.І. Вернадський дійшов висновку, що біосфера - це «стійка динамічна система, рівновага в якій встановилася в основних своїх рисах... з археозою й незмінно діє протягом 1,5-2 млрд. років». Стійкість біосфери, за Вернадським, виявляється в сталості її загальної маси (10¹⁹ т), маси живої речовини (10¹⁵ т), енергії, пов'язаної з живою речовиною (10¹⁸ ккал) і середнього хімічного складу всього живого.

Оскільки всі функції живих організмів у біосфері не можуть виконуватись організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом (подібно до того, як якась клітина в організмі не може діяти сама по собі, а лише в складі всього організму), то звідси випливає важливе положення, розроблене Вернадським: біосфера Землі від самого початку сформувалася як складна система з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконував свою роль у загальній системі. Без цього біосфера взагалі не могла б існувати, тобто стійкість біосфери була з самого початку обумовлена її складністю.

Величезна кількість живих істот (2 млн. видів) знаходиться в надзвичайно складних взаємовідносинах між собою й неживою речовиною.

Біосферні зв'язки складалися протягом тривалого часу, у природі немає видів небажаних, непотрібних. Система зв'язків у біосфері поки розшифрована лише в загальних рисах. Найголовнішою ланкою управління біосферою є енергія Сонця, другорядною -енергія Землі, енергія радіоактивного розпаду елементів. Неживою речовиною біосфери керують продуценти, ними - консументи, діяльність яких визначають зворотні зв'язки, що йдуть від продуцентів, і т.д. У цілому біосфера схожа на єдиний гігантський супер-організм, в якому автоматично підтримується гомеостаз — динамічна сталість фізико-хімічних та біологічних властивостей внутрішнього середовища та стійкість основних його функцій.

В.І. Вернадському належить відкриття й такого основного закону біосфери: «Кількість живої речовини є планетною константою з часів архейської ери, тобто за весь геологічний час». За цей час живий світ Землі морфологічно змінився невпізнанно, але ці зміни не впливали ні на загальну кількість живої речовини, ні на її валовий склад.

Однією з найважливіших особливостей біосфери є різноманітність живих організмів, яка утворилась протягом тривалої еволюції і привела біосферу до стабільності в часі. У природі живі організми перебувають у постійній взаємодії як всередині одного роду, так і в біоценозі. Другою особливістю біосфери є нерівномірність, мозаїчність її структури, так би мовити, її абсолютна асиметрія. Асиметричним є розподіл і співвідношення материків та океанів, гірських хребтів, великих водоакумуляторних рівнин і гідрографічної системи; розподіл життя і живої речовини на суходолі та в океані також нерівномірний. Найбільша концентрація живої речовини характерна для мілководних зон і поверхневих шарів води, які включають нашарування планктону в морях і океанах, а також вологі, помірні субтропічні і тропічні пояси на суші. Найменшою концентрація живої речовини є в полярних і субполярних та посушливих районах і в пустелях, високо в горах і в океанських глибинах. Життя в атмосфері, як правило, зустрічається дуже рідко. На континентах жива і біогенна речовина в основному сконцентрована в низинах та рівнинах, у заплавах і гирлах річок, у мілких озерах, вологих лісах, преріях, степах та ін.

Розрізняють кілька рівнів організації живої речовини на Землі. Рівень — це сфера дії специфічних законів, що виражаються у вигляді різних біосистем, що якісно відрізняються одна від одної. В усьому різноманітті живої матерії виділяють шість основних рівнів її організації: молекулярний, клітинний, організменний, популяційно-видовий, біогеоценотичний (екосистем-ний) і біосферний. Деякі автори називають основними тільки три структурні підрозділи: клітинні, організмені і популяційно-біоценотичні. Інші вважають за необхідне виділити не шість, а більше рівнів, додавши до них ще такі, як тканинний, органний, популяційний окремо від видового і біоценотичний окремо від біогеоценотичного. Рівнева ієрархія, яка склалася в результаті тривалої еволюції біосфери, обумовлює стійкість і цілісність органічного світу.

Зазначимо головні особливості основних шести рівнів організації життя.

Молекулярний рівень життя. Елементарні структурні одиниці цього рівня — хімічні речовини. Серед них ті, що несуть спадкову інформацію молекули ДНК, РНК, ферменти, амінокислоти, високоенергетичні речовини (АТФ, цукри) та ін. Основні явища молекулярного рівня життя - біосинтез, реплікації, мутації, передача інформації, фізико-хімічні реакції, акумуляція в хімічних зв'язках енергії. Виявлення суті процесів, що відбуваються на цьому рівні, допомагає зрозуміти деякі явища на наступних рівнях організації живого. Основна стратегія життя на молекулярному рівні — здатність створювати живу речовину і кодувати інформацію, набуту в умовах навколишнього середовища, що змінюються.

Клітинний рівень життя. Структурними елементами тут виступають різні органоїди. Здатність до самовідтворення собі подібних, включення різних хімічних елементів Землі у вміст клітини, регуляція хімічних реакцій, запасання і витрачення енергії - основні процеси даного рівня. Функціональна специфікація клітини (нервової, видільної, провідної, покривної чи іншої тканини) є регулятором функціонування даної біосистеми. Основна стратегія життя клітинного рівня - залучення хімічних елементів Землі і енергії сонячного випромінювання до живих біосистем.

Клітина є цілісною системою, яка має специфічні властивості даного рівня. Разом з тим, вона в усьому розмаїтті форм і функцій є частиною багатоклітинного організму і виступає основним структурним елементом організменного рівня організації живого.

Організменний рівень організації життя притаманний багатоклітинним біосистемам. Тут життя представлене у вигляді рослин, тварин, у тому числі людини, грибів і різноманітних мікроорганізмів. Всі вони є структурними одиницями цього рівня.

У будь-якого представника організменного рівня виявляються такі «нові» властивості порівняно з попереднім рівнем, які завжди ототожнювалися з поняттям живої матерії. До цих властивостей належать живлення, дихання, подразнення, рухомість, виділення, розмноження, ріст, розвиток, поведінка, тривалість життя, плодючість, спосіб життя, взаємовідносини з навколишнім середовищем. Всі названі процеси характеризують організм як цілісну саморегульовану біосистему. В основі процесів управління (регулювання) організмів лежить біологічна (вірніше, генетична) інформація, яка визначає тенденцію функціонування і розвитку в онтогенезі, забезпечуючи гармонійну відповідність особини і середовища існування.

Всі процеси управління в організмі мають подвійну спрямованість: стратегічну (еволюційну) і оперативну (адаптаційну). Це зумовлює подвійність основної стратегії життя: 1) орієнтація організму (особини) на виживання в умовах навколишнього середовища, що постійно змінюються; 2) орієнтація на забезпечення тривалого існування його популяції, виду.

Популяційно-видовий рівень організації життя. Об'єднання споріднених особин у популяції, а популяцій у види приводить до виникнення нових властивостей системи, які відрізняються від попередніх рівнів організації живого. На цьому рівні властивості індивідуумів лише пояснюють, ілюструють картину групової форми життя популяції та виду. Основні ознаки виражаються в «надорганізменних» характеристиках: народжуваність, смертність, структура (статева, етологічна, вікова, просторова та ін.), щільність, чисельність, функціонування в природі.

Основна стратегія життя популяційно-видового рівня виявляється: 1) у більш повному використанні можливостей середовища існування і накопиченні у зв'язку з цим «досвіду» в інформаційній системі; 2) у прагненні до якнайдовшого (до нескінченності) існування у світі; 3) у збереженні властивостей виду і самостійного розвитку з урахуванням «досвіду».

Біогеоценотичний рівень організації життя. Популяції та види - цілісні природні утворення. Але вони як частини, як структурні одиниці органічно включаються в біосистеми більш високого рангу - біогеоценози. Даний рівень характеризується багатьма надорганізменними властивостями. До них належать структура екосистеми, видовий і кількісний склад населення, типи біотичних зв'язків, харчові ланцюги, біомаса, трофічні рівні, продуктивність, енергетика, стійкість та багато іншого. Організуючі властивості виявляються в кругообігу речовин і потоці енергії, саморегулюванні й динамічній стійкості, автономності, відкритості (замкненості) системи, сезонних змінах, історичності. Основними функціональними одиницями тут виступають популяції (види), харчові зв'язки і піраміди енергії.

Основна стратегія життя біогеоценотичного рівня - активне використання всього різноманіття можливостей навколишнього середовища і створення сприятливих умов розвитку і процвітання життя в усьому його розмаїтті.

Біосферний рівень організації життя. Основними структурними елементами тут виступають біогеоценози, оточуюче їх середовище, тобто географічна оболонка Землі (атмосфера, ґрунт, гідросфера, сонячна радіація, космічне випромінювання та ін.), антропогенний вплив. У загальному вигляді В.І. Вернадський основними структурними компонентами біосфери назвав живу, косну і біокосну речовину з їх унікальними життєво важливими функціями. Для цього рівня організації характерні: активна взаємодія живої і неживої речовин планети; біологічний кругообіг речовин і потоки енергії з геохімічними циклами, що входять до нього; активна матеріально-енергетична і біогеохімічна участь живої речовини в усіх ланках кругообігу; господарська і етнокультурна діяльність людини.

Основна стратегія життя біосферного рівня - прагнення забезпечити динамічну стійкість біосфери як найбільшої екосистеми на планеті Земля.

Різноманіття форм і рівнів організації життя виявляється не тільки в їх різному складі, будові і функціональних зв'язках. Головна відмінність між рівнями організації живої матерії полягає в їх основних стратегічних властивостях. У них відбивається, з одного боку, принципова відмінність істотних якостей окремих рівнів, з іншого - глибоке взаємопроникнення структурних рівнів.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 32

Схожі:

Екологія як наука про довкілля (2 год.) Властивості складних систем. Біосфера, основні положення вчення В.І. Вернадського про біосферу. Еволюція уявлень про роль і місце...	1. Екологія як наука про довкілля (2 год.) Властивості складних систем. Біосфера, основні положення вчення В.І. Вернадського про біосферу. Еволюція уявлень про роль і місце...
Е кологія це наука про захист природи. Екологія це особливий світогляд... Початкова школа є початковою ланкою формування екологічної культури, екологічного мислення, засвоєння екологічних знань. Розуміючи...	Роль стафілококів у розвитку патології людини, патогенез спричинених... Еволюція коків, їх загальна характеристика. Стафілококи, біологічні властивості, класифікація, практичне значення
УРОК 4 УРОК НООСФЕРА. ЕВОЛЮЦІЯ УЯВЛЕНЬ ПРО МІСЦЕ ЛЮДИНИ В ПРИРОДІ. МАСШТАБИ Й НАСЛІДКИ АНТРОПОГЕННОГО ВПЛИВУ НА ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ НА СУЧАСНОМУ...	1 Історія як наука. Періодизація історії України. Історичні джерела... Сторія вивчає події,явища,які допускають науковіобгрунтовані уявлення про головні тенденції розвитку людини,суспільства
Дата проведення уроку: УРОК 4 УРОК НООСФЕРА. ЕВОЛЮЦІЯ УЯВЛЕНЬ ПРО МІСЦЕ ЛЮДИНИ В ПРИРОДІ. МАСШТАБИ Й НАСЛІДКИ АНТРОПОГЕННОГО ВПЛИВУ НА ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ НА СУЧАСНОМУ...	План Інформаційні революції. Їх роль і значення Інформаційний обмін... Як наслідок, ці революційні зміни творять нову соціокультурну ситуацію (простір), котра детермінує формування нового типу не лише...
1. Культурологія як наука. Етапи становлення Своїм завданням культурологія вважає дослідження всіх процесів взаємодії людини зі світом природи, світом соціуму і світом фізичного...	1. Культурологія як наука. Етапи становлення Своїм завданням культурологія вважає дослідження всіх процесів взаємодії людини зі світом природи, світом соціуму і світом фізичного...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання