Биологические процессы в живых организмах

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д.Н. Прянишникова»

Контрольная работа по биологии

Выполнила: студентка 1 курса

Толмачева Екатерина Игоревна

Проверила: доцент кафедры

Быкова Людмила Петровна

Пермь 2014

Содержание

Введение

1. Биология и систематика. Круглые черви

1.1 Определение

1.2 Внешнее строение

1.3 Пищеварительная система

1.4 Газообмен и обмен веществ

1.5 Размножение

1.6 Паразиты человека. Аскарида

1.7 Острица

2. Влияние интенсивности фактора на жизнедеятельность организма

3. Правила К. Бергмана для теплокровных животных

4. Круговорот воды. Роль физических явлений гидрологического цикла. биологических процессов живых организмов

4.1 Круговорот воды

4.2 Биологический круговорот

5. Верность - степень привязанности вида к системе. Критерии оценки

6. Объекты охраны окружающей среды, входящие в юрисдикцию государства, но подлежащие международному учету и контролю

Список литературы

Введение

В данной контрольной работе по биологии были использованы различные источники информации: учебники, статьи, книги, словари. Вся информация была довольно доступной. Были небольшие затруднения с поиском и переработкой информации.

На мой взгляд именно те вопросы, которые я разбирала в контрольной, никак не относятся к профессии «Товароведение», но предмет в целом очень важен для такой специальности, так как биология помогает вскрыть природу и пищевую ценность продуктов.

Так же биология очень важна в быту. Эта наука, которая изучает биологический мир: растения, животные, насекомые. Все это довольно интересно и может пригодиться в дальнейшем. Например: какие грибы можно употреблять в пищу, а какие категорически нельзя; характеристики насекомых, которые подвергают опасности жизнь человека и так далее.

1. Биология и систематика. Круглые черви

1.1 Определение

Круглые черви -- это группа червей, имеющих вытянутое нечленистое, круглое в поперечном разрезе тело (отсюда и название типа), первичную полость тела, заполненную жидкостью и не связанную с внешней средой. В теле у них имеется сквозная кишечная трубка, которая заканчивается анальным отверстием (впервые появившимся в ходе эволюции).

Наиболее известны круглые черви нематоды. Нематоды (от греч. немас -- «нить») -- группа круглых червей, к которым относится аскарида. Свободноживущие нематоды -- очень мелкие черви длиной от 0,05 до 50 мм. Они обитают на дне морей и пресных водоемов, в сырой земле и листовом опаде. Паразитические виды обитают внутри других животных и человека, достигая длины обычно 20-40 см. В мире насчитывается около 20 тыс. современных видов нематод.

Свободноживущие (1) и паразитические (2-4) круглые черви: 1 -- стейтория (морская нематода); 2 -- аскарида; 3 -- острица; 4 -- свайник

1.2 Внешнее строение

Тело нематод веретенообразное: оно сужено к переднему и заднему концам. На переднем конце расположен рот, на заднем -- анальное отверстие. В передней части тела на брюшной стороне находится выделительное отверстие. Вдоль тела проходят четыре продольные борозды. У свободноживущих нематод на заднем конце тела имеются хвостовые железы. Выделения этих желез клейкие, с их помощью черви прикрепляются к субстрату.

Под плотной упругой кутикулой залегает слой эпителиальных клеток. Ниже расположены мышцы -- четыре продольные однослойные ленты. Такое строение позволяет круглым червям ползать, изгибая тело. Кутикула, эпителиальные клетки и мышцы образуют кожно-мускульный мешок (стенки тела). Между ним и кишечником находится первичная полость тела (рис. 61, А). Она заполнена жидкостью, которая за счет давления поддерживает постоянную форму тела, способствует распределению по телу животного питательных веществ, перемещению продуктов распада к органам выделения.

1.3 Пищеварительная система

В отличие от ресничных червей и сосальщиков у нематод имеется анальное (заднепроходное) отверстие, а кишечник имеет вид прямой трубки, проходящей через все тело.

Ротовое отверстие находится на переднем конце тела и окружено губами. Передняя часть кишечника, глотка, имеет плотные мускулистые стенки. Свободноживущие нематоды питаются бактериями, водорослями, органическими частицами, перегнившими органическими остатками -- детритом. Но есть и хищники, паразиты грибов, растений и животных. У некоторых в глотке имеются выросты кутикулы -- своеобразные зубы. С их помощью нематоды прокалывают покровы животных и растений.



Поперечный (А) и продольный (Б) разрезы через тело круглого червя: 1 -- ротовое отверстие; 2 -- глотка; 3 -- кишечник; 4 -- анальное отверстие; 5 -- центрольная нервная система; б-- выделительное отверстие; 7 -- женская половая система; 8 - кутнкула

биологический организм жизнедеятельность червь

1.4 Газообмен и обмен веществ

У свободноживущих круглых червей газообмен (потребление кислорода и выделение углекислого газа) происходит через покровы тела. У паразитических нематод необходимая для жизнедеятельности энергия выделяется за счет расщепления накопленного в теле органического вещества -- гликогена. В связи с отсутствием кровеносной системы питательные вещества и продукты распада в организме переносятся жидкостью первичной полости тела.

Выделительная система состоит из двух боковых слепо замкнутых каналов. Они открываются наружу выделительным отверстием на брюшной стороне передней части тела. Стенки каналов образованы одной или несколькими очень длинными клетками (их длина может достигать 40 см). Образовавшиеся в организме вредные вещества поступают в полостную жидкость, затем -- в каналы выделительной системы и выводятся наружу.

Нервная система нематод представлена продольными нервными стволами, соединенными кольцевыми перемычками. От них к мышцам и органам чувств отходят нервы.

Органы чувств у круглых червей, особенно у паразитических видов, развиты очень слабо. На передней части тела располагаются щетинки, служащие органами осязания, и обонятельные ямки. У некоторых свободноживущих нематод есть примитивные глаза.

1.5 Размножение

Нематоды -- раздельнополые животные. Половые органы имеют форму трубок: у самок они парные, у самцов -- непарные. У самок -- парные яичники, яйцеводы, матка и непарное половое отверстие, которое открывается на брюшной стороне тела. У самца -- один нитевидный семенник, постепенно переходящий в более крупный семяпровод. Он впадает в заднюю кишку перед самым анальным отверстием. У самца имеются способные выдвигаться кутикулярные иголочки, при помощи которых он вводит сперматозоиды в половое отверстие самки.

1.6 Паразиты человека. Аскарида

Человеческая аскарида паразитирует в тонком кишечнике человека. Ascaris lumbricoides - геогельминт, возбудитель аскаридоза. Распространена повсеместно, за исключением арктических, пустынных и полупустынных зон. По частоте встречаемости аскаридоз занимает второе место среди гельминтозов человека.

Морфологические особенности. Длина тела самки достигает 40 см, самца - 25 см. Живые паразиты бело-розового цвета. Тело цилиндрическое, заостренное на концах. Строение всех систем органов характерно для класса собственно круглых червей (рис.1). Половозрелая форма локализована в тонком кишечнике человека.

Цикл развития. Аскарида человеческая паразитирует только у человека. Оплодотворенная самка откладывает в сутки до 240 тыс. яиц, которые вместе с фекалиями выделяются во внешнюю среду. Дальнейшее развитие яиц происходит в почве, где при оптимальной температуре (20 - 25°С), достаточной влажности и доступе кислорода через 21-24 дня в яйцах развиваются инвазионные подвижные личинки.

При температуре окружающей среды ниже 12°С и выше 38°С личинки не развиваются. Яйца с инвазионными личинками попадают в желудочно-кишечный тракт человека чаще всего с овощами, фруктами, водой. В тонком кишечнике личинки выходят из яиц, прободают стенку кишечника, попадают в кровеносные сосуды и совершают миграцию по организму: с током крови они проходят через печень, правое предсердие и желудочек, заносятся в легочную артерию и капилляры легочных альвеол.

Аскарида человека (Ascaris lumbricoides). A - поперечный срез, Б - яйцо, 1 - кутикула; 2 - гиподерма; 3 - мускульные клетки; 4 - канал выделительной системы; 5 - нервные стволы; 6 - кишечник; 7 - матка; 8 - яйцевод; 9 - яичники; 10 - полость тела; 11 - бугристая белковая оболочка.

Здесь личинки активно пробуравливают стенки капилляров, проникают в полость альвеол, поднимаются в бронхиолы, бронхи, трахею и попадают в глотку, вторично заглатываются и снова попадают в тонкий кишечник. Через 2,5-3 месяца они превращаются в половозрелые формы. Миграция личинок продолжается около 2-х недель.

Продолжительность жизни взрослых аскарид около 1 года. В теле человека могут мигрировать личинки других видов аскарид (свиньи, собаки и др.), которые вызывают синдром Larva migrans. Половой зрелости у человека они не достигают.

Патогенное действие личиночных и половозрелых форм аскарид неодинаково. Миграционный (личиночный) аскаридоз характеризуется преобладанием токсико-аллергического действия продуктов обмена личинок аскарид. Имеет значение также механическое повреждение тканей печени и легких. В легочной ткани наблюдаются множественные очаги кровоизлияний и летучие эозинофильные инфильтраты. Тяжесть этих процессов зависит от интенсивности инвазии.

При кишечной стадии аскаридоза на первый план выступает механическое действие половозрелых аскарид: раздражение слизистой кишечника, заползание в общий желчный проток, аппендикс, закупорка просвета тонкого кишечника. Описаны случаи обнаружения взрослых аскарид в лобных пазухах, полости черепа, среднем ухе, яичнике и других атипичных местах (извращенная локализация).

Кроме того, аскариды поглощают из организма хозяина значительное количество питательных веществ. Определенная роль принадлежит токсическому и сенсибилизирующему действию продуктов обмена паразита.

Клиника. Для миграционного аскаридоза характерны общая слабость, лихорадка, головные боли, потливость, кашель, миокардит, миалгии, зуд, иногда кожные сыпи, пастозность век и лица, трахеит, астматический бронхит, эозинофильные летучие инфильтраты в легких, пневмонии, эозинофилия крови.

Кишечный аскаридоз характеризуется снижением аппетита, гиперсаливацией, снижением массы тела, болями в области живота, тошнотой, рвотой, слабостью, раздражительностью, ухудшением памяти. Возможно отхождение гельминтов во время дефекации.

Кишечный аскаридоз часто сопровождается хирургическими осложнениями: механической желтухой, гнойным панкреатитом, аппендицитом, прободением аскаридами измененной стенки кишки и выходом паразитов в брюшную полость (перитонит), спастической и механической непроходимостью кишечника.

Лабораторная диагностика миграционного аскаридоза затруднена, хотя иммунологические методы разработаны. В ранней миграционной фазе личинки гельминта иногда можно обнаружить в мокроте. Высокая эозинофилия в крови, наличие "летучих" эозинофильных инфильтратов в легких, упорный кашель, особенно по ночам, позволяют предположить наличие мигрирующих личинок аскарид.

Диагностика кишечного аскаридоза основана на обнаружении яиц аскариды в фекалиях. Яйца аскариды (60 х 45 мкм) овальной или округлой формы, покрыты тремя оболочками. Наружная оболочка бугристая (рис.34).

Лечение аскаридоза проводится Albendazole (альбендазол) 400 мг per os однократно или МеЬегиЗагоЦмебендазол) 100 мг per os 2 раза в день в течение 3-х дней. Возможно использование Pyrantel pamoate (пирантель памоат) в дозе 11 мг/кг (но не более 1,0 г) внутрь однократно.

Профилактика. Личная профилактика состоит в соблюдении правил личной гигиены, тщательном мытье овощей, фруктов и ягод горячей водой. Кипяток мгновенно убивает личинки в инвазионных яйцах аскарид, а горячая вода (70°С) - через несколько секунд. Необходимо защищать продукты питания от мух - механических переносчиков яиц аскариды.

Общественная профилактика заключается в выявлении и лечении больных, компостировании свежих человеческих фекалий, используемых в качестве удобрений, охране окружающей среды (почва, источники воды) от загрязнения яйцами аскарид, проведении санитарно-просветительной работы.

1.7 Острица

Кроме аскариды в организме человека могут паразитировать и другие круглые черви, в частности острицы. Enterobius vermicularis - контактный гельминт, возбу. дитель энтеробиоза. Распространен повсеместно. По частоте встречаемости занимает первое место среди гельминтозов у детей.

Морфологические особенности. Острица - небольшой червь (длина тела самки около 10 мм, самца - 2-5 мм), белого цвета. На переднем конце тела находится вздутие кутикулы - везикула, а в задней части пищевода шарообразное расширение - бульбус, участвующие в фиксации паразита к стенкам кишечника

Локализация - нижний отдел тонкого и начальный толстого кишечника. Острицы питаются преимущественно содержимым кишечника.

Рис. 3. Острица (Enterobius vermicularis). A - самец, Б - самка, В - яйца.1 - везикула; 2 - пищевод; 3 - бульбус; 4 - матка с яйцами

Цикл развития. После оплодотворения самцы погибают, а самки ночью, когда расслаблены сфинктеры, активно выползают из анального отверстия, ползают по коже промежности, выделяют раздражающую жидкость и откладывают яйца (от 10 до 15 тыс. каждая).

Находясь на коже промежности при температуре 34-36°С и высокой влажности (70-90%), яйца становятся инвазионными уже через 4-6 часов. Самки, ползая по промежности, вызывают зуд. Больные расчесывают зудящие места и на их руки под ногти попадают яйца, которые к утру становятся инвазионными и легко могут быть занесены в рот и рассеяны по окружающим предметам.

В кишечнике из яиц выходят личинки, которые через две недели достигают половой зрелости. Продолжительность жизни острицы около одного месяца. Болеют энтеробиозом преимущественно дети дошкольного и младшего школьного возраста в организованных коллективах, где имеются условия для передачи инвазии контактным путем.

Патогенное действие остриц в кишечнике проявляется раздражением слизистой, иногда аллергическими явлениями. Выползание самок остриц из анального отверстия вызывает раздражение перианальной области, у девочек и женщин возможны воспалительные процессы в половых органах при заползании в них остриц.

Клиника. При паразитировании в кишечнике большого количества остриц заболевание протекает в тяжелой форме. Чаще всего больные жалуются на зуд и чувство жжения вокруг заднего прохода.

Зуд беспокоит больных днем и ночью, становится нестерпимым, распространяется на промежность, половые органы, живот. У больных ухудшаются самочувствие, сон, появляются раздражительность, нервные расстройства, снижается трудоспособность.

Затем присоединяются различные симптомы со стороны пищеварительной системы: поносы с примесью слизи, тошнота, рвота, урчание и вздутие живота. В случае заползания остриц в половые органы или червеобразный отросток энтеробиоз осложняется вульвовагинитом, аппендицитом, а также может быть одной из причин дисбактериоза кишечника.

Лабораторная диагностика энтеробиоза основана на нахождении самок остриц в области промежности (иногда их обнаруживают сами больные), а также яиц в соскобах или отпечатках с перианальных складок на липкой ленте (см. главу: "Методы гельминтологических исследований").

Отпечатки лучше делать утром или днем после сна до подмывания. Яйца остриц бесцветные, асимметричные, уплощены с одной стороны (50 х 30 мкм). Контроль эффективности лечения проводят через 2 недели, трехкратно с недельными промежутками.

Лечение. Для лечения энтеробиоза используют Pirvinium pamoat (пирвиний памоат) в дозе 11 мг/кг per os однократно после еды. Можно назначать Mebendazole (мебендазол) 0,1 г внутрь однократно.

Профилактика энтеробиоза заключается в тщательном соблюдении правил личной гигиены, особенно чистоты рук и постельного белья. Больного ребенка необходимо укладывать спать в трусиках из плотной ткани, утром их кипятить и утюжить.

Общественная профилактика заключается в привитии детям гигиенических навыков, обследовании на энтеробиоз обслуживающего персонала детских учреждений, изоляции и лечении больных, систематической влажной уборке помещений и санитарной обработке игрушек, проведении санитарно-просветительной работы с родителями и воспитателями дошкольных учреждений.

Большой вред, наносимый широко распространенными паразитическими организмами, в том числе и червями, обусловило становление специальной науки -- паразитологии. В задачи паразитологии входит изучение биологии, распространения паразитических организмов и на этой основе разработка мер борьбы с ними и профилактики. Большой вклад в развитие паразитологии внес академик К. И. Скрябин, под руководством которого изучался видовой состав, биология паразитических червей в различных районах СНГ, а также были разработаны санитарные мероприятия по ликвидации наиболее опасных глистных заболеваний. К ним относятся очистка воды, ветеринарно-санитарный контроль за мясом и органами забитых на бойнях животных, очистка населенных пунктов, недопущение использования в качестве удобрений под сельскохозяйственные культуры необезвреженных фекалий и др. Большой положительный эффект дают систематические медицинские осмотры населения, особенно в детских учреждениях, позволяющие выявить лиц, зараженных гельминтами, с последующим их лечением. Ведется большая разъяснительная работа среди населения о необходимости соблюдения правил личной и общественной гигиены как важного профилактического средства борьбы с паразитическими червями.

2. Влияние интенсивности фактора на жизнедеятельность организма

Реакция организмов на влияние абиотических факторов. Воздействие экологических факторов на живой организм весьма многообразно. Одни факторы оказывают более сильное влияние, другие действуют слабее; одни влияют на все стороны жизни, другие -- на определенный жизненный процесс. Тем не менее, в характере их воздействия на организм и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей, которые укладываются в некоторую общую схему действия экологического фактора на жизнедеятельность организма.

На рис.1 по оси абсцисс отложена интенсивность (или «доза») фактора (например, температура, освещенность, концентрация солей в почвенном растворе, рН или влажность почвы и т. д.), а по оси ординат -- реакция организма на воздействие экологического фактора в его количественном выражении (например, интенсивность фотосинтеза, дыхания, скорость роста, продуктивность, численность особей на единицу площади и т. д.), т е. степень благотворности фактора.

Диапазон действия экологического фактора ограничен соответствующими крайними пороговыми значениями (точки минимума и максимума), при которых еще возможно существование организма. Эти точки называются нижним и верхним пределами выносливости (толерантности) живых существ по отношению к конкретному фактору среды.



Рис. 1 Схема действия экологического фактора на жизнедеятельность организмов: 1, 2. 3 -- точки минимума, оптимума и максимума соответственно; I, II, III--зоны пессимума, нормы и оптимума соответственно

Точка 2 на оси абсцисс, соответствующая наилучшим показателям жизнедеятельности организма, означает наиболее благоприятную для организма величину воздействующего фактора -- это точка оптимума. Для большинства организмов определить оптимальное значение фактора с достаточной точностью зачастую трудно, поэтому принято говорить о зоне оптимума. Крайние участки кривой, выражающие состояние угнетения организмов при резком недостатке или избытке фактора, называют областями пессимума или стресса. Вблизи критических точек лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны выживания - летальные.

Подобная закономерность реакции организмов на воздействие экологических факторов позволяет рассматривать ее как фундаментальный биологический принцип: для каждого вида растений и животных существует оптимум, зона нормальной жизнедеятельности, пессимальные зоны и пределы выносливости по отношению к каждому фактору среды.

Разные виды живых организмов заметно отличаются друг от друга, как по положению оптимума, так и по пределам выносливости. Например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне около 80°С (от +30 до -55°С), некоторые тепловодные рачки выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6°С (от 23 до 29°С), нитчатая цианобактерия осциллатория, живущая на острове Ява в воде с температурой 64°С, погибает при 68°С уже через 5--10 мин. Точно так же одни луговые травы предпочитают почвы с довольно узким диапазоном кислотности -- при рН = 3,5--4,5 (например, вереск обыкновенный, белоус торчащий, щавель малый служат индикаторами кислых почв), другие хорошо растут при широком диапазоне рН -- от сильнокислого до щелочного (например, сосна обыкновенная). В связи с этим организмы, для существования которых необходимы строго определенные, относительно постоянные условия среды, называют стенобионтными (греч. stenos -- узкий, bion -- живущий), а те, которые живут в широком диапазоне изменчивости условий среды, эврибионтными (греч. eurys -- широкий). При этом организмы одного и того же вида могут иметь узкую амплитуду по отношению к одному фактору и широкую - к другому (например, приспособленность к узкому диапазону температур и широкому диапазону солености воды). Кроме того, одна и та же доза фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной для другого и выходить за пределы выносливости для третьего.

Способность организмов адаптироваться к определенному диапазону изменчивости факторов среды называют экологической пластичностью. Эта особенность является одним из важнейших свойств всего живого: регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с изменениями условий среды, организмы приобретают возможность выживать и оставлять потомство. Значит, эврибионтные организмы являются экологически наиболее пластичными, что обеспечивает их широкое распространение, а стенобионтные, напротив, отличаются слабой экологической пластичностью и, как следствие, обычно имеют ограниченные ареалы распространения.

Взаимодействие экологических факторов. Ограничивающий фактор. Экологические факторы воздействуют на живой организм совместно и одновременно. При этом действие одного фактора зависит от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность получила название взаимодействие факторов. Например, жару или мороз легче переносить при сухом, а не при влажном воздухе. Скорость испарения воды листьями растений (транспирация) значительно выше, если температура воздуха высокая, а погода ветреная.

В некоторых случаях недостаток одного фактора частично компенсируется усилением другого. Явление частичной взаимозаменяемости действия экологических факторов называется эффектом компенсации. Например, увядание растений можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, так и снижением температуры воздуха, уменьшающего транспирацию; в пустынях недостаток осадков в определенной мере восполняется повышенной относительной влажностью воздуха в ночное время; в Арктике продолжительный световой день летом компенсирует недостаток тепла.

Вместе с тем ни один из необходимых организму экологических факторов не может быть полностью заменен другим. Отсутствие света делает жизнь растений невозможной, несмотря на самые благоприятные сочетания других условий. Поэтому если значение хотя бы одного из жизненно необходимых экологических факторов приближается к критической величине или выходит за ее пределы (ниже минимума или выше максимума), то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Такие факторы называются ограничивающими (лимитирующими). Природа ограничивающих факторов может быть различной. Например, угнетение травянистых растений под пологом буковых лесов, где при оптимальном тепловом режиме, повышенном содержании углекислого газа, богатых почвах возможности развития трав ограничиваются недостатком света. Изменить такой результат можно только воздействием на ограничивающий фактор.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, а в районы пустынь и сухих степей -- недостатком влаги или слишком высокими температурами. Фактором, ограничивающим распространение организмов, могут служить и биотические отношения, например занятость территории, более сильным конкурентом или недостаток опылителей для цветковых растений. Выявление ограничивающих факторов и устранение их действия, т. е. оптимизация среды обитания живых организмов, составляет важную практическую цель в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности домашних животных.

3. Правила К. Бергмана для теплокровных животных

Правило Бергмана -- экогеографическое правило, сформулированное в 1847 г немецким биологом Карлом Бергманом. Правило гласит, что среди сходных форм гомойотермных (теплокровных) животных наиболее крупными являются те, которые живут в условиях более холодного климата -- в высоких широтах или в горах. Если существуют близкие виды (например, виды одного рода), которые существенно не отличаются по характеру питания и образу жизни, то более крупные виды также встречаются в условиях более сурового (холодного) климата.

Правило основано на предположении, что общая теплопродукция у эндотермных видов зависит от объема тела, а скорость теплоотдачи -- от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объем тела растет быстрее, чем его поверхность. Экспериментально это правило впервые было проверено на собаках разного размера. Оказалось, что теплопродукция у мелких собак выше на единицу массы, но независимо от размера она остается практически постоянной на единицу площади поверхности.

Правило Бергмана действительно нередко выполняется как в пределах одного вида, так и среди близких видов. Например,амурская форма тигра с Дальнего Востока крупнее суматранской из Индонезии. Северные подвиды волка в среднем крупнее южных. Среди близких видов рода медведь наиболее крупные обитают в северных широтах (белый медведь, бурые медведи с о. Кодьяк), а наиболее мелкие виды (например, очковый медведь) -- в районах с теплым климатом.

В то же время это правило нередко подвергалось критике; отмечалось, что оно не может иметь общего характера, так как на размеры млекопитающих и птиц влияют многие другие факторы, кроме температуры. Кроме того, адаптации к суровому климату на популяционном и видовом уровне часто происходят не за счет изменений размеров тела, а за счет изменений размеров внутренних органов (увеличение размера сердца и легких) или за счет биохимических адаптаций. С учетом этой критики необходимо подчеркнуть, что правило Бергмана носит статистический характер и проявляет свое действие отчетливо при прочих равных условиях.

Действительно, из этого правила известно много исключений. Так, наиболее мелкая раса шерстистого мамонта известна с заполярного острова Врангеля; многие лесные подвиды волка крупнее тундровых (например, исчезнувший подвид с полуострова Кенай; предполагается, что крупные размеры могли давать этим волкам преимущество при охоте на крупных лосей, населяющих полуостров). Дальневосточный подвид леопарда, обитающий на Амуре, существенно меньше, чем Африканский. В приведенных примерах сравниваемые формы отличаются по образу жизни (островные и континентальные популяции; тундровый подвид, питающийся более мелкой добычей и лесной, питающийся более крупной).

В отношении человека правило в определенной степени применимо (например, племена пигмеев, видимо, неоднократно и независимо появлялись в разных районах с тропическим климатом); однако из-за различий в местных диетах и обычаях, миграции и дрейфа генов между популяциями накладываются ограничения на применимость этого правила.

4. Круговорот воды. Роль физических явлений гидрологического цикла и биологических процессов живых организмов

Солнечная энергия на Земле вызывает два круговорота веществ: большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, биологический (биотический), развивающийся на основе большого и состоящий в непрерывном, циклическом, но неравномерном во времени и пространстве, и сопровождающийся более или менее значительными потерями закономерного перераспределения вещества, энергии и информации в пределах экологических систем различного уровня организации

Рис. 2. Принципиальная схема биологического (биотического) круговорота (по Н.Ф. Реймерсу, 1990)

Оба круговорота взаимно связаны и представляют как бы единый процесс. Подсчитано, что весь кислород, содержащийся в атмосфере, оборачивается через организмы (связывается при дыхании и высвобождается при фотосинтезе) за 2000 лет, углекислота атмосферы совершает круговорот в обратном направлении за 300 лет, а все воды на Земле разлагаются и воссоздаются путем фотосинтеза и дыхания за 2 000 000 лет (рис. 12.8).



Рис. 3. Круговороты воды, кислорода и углекислого газа (по П. Клауду и А. Джибору, 1972)

Взаимодействие абиотических факторов и живых организмов экосистемы сопровождается непрерывным круговоротом вещества между биотопом и биоценозом в виде чередующихся то органических, то минеральных соединений. Обмен химических элементов между живыми организмами и неорганической средой, различные стадии которого происходят внутри экосистемы, называютбиогеохимическим круговоротом, или биогеохимическим циклом.

Существование подобных круговоротов создает возможность для саморегуляции (гомеостаза) системы, что придает экосистеме устойчивость: удивительное постоянство процентного содержания различных элементов. Здесь действует принцип функционирования экосистем: получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.

Рассмотрим более подробно основные биохимические круговороты.

4.1 Круговорот воды

Круговорот воды в природе является основой существования жизни на Земле. Без воды жизнь невозможна в принципе, потому что при ее участии протекают все органические химические реакции. Поэтому все живое постоянно нуждается в чистой воде. А результатом большинства реакций становится вода грязная. Откуда же природа поставляет нескончаемые запасы чистой воды? Для этого и существует круговорот воды в природе. Круговорот воды происходит за счет тепловых явлений. Нагретая солнечными лучами вода океанов и морей испаряется. Поднимаясь, пар охлаждается, превращаясь в капельки воды или кристаллики льда. Они образуют тучи, из которых вода возвращается на Землю в виде дождя или снега

Гидрологический цикл (а именно так по-научному называется круговорот воды в природе) - это непрерывное движение воды из гидросферы и с земной поверхности в атмосферу, и обратно. Движение обеспечивается четырьмя процессами: испарением, конденсацией, выпадением осадков и стоком вод. Выпавшие осадки частично снова испаряются и конденсируются, частично пополняют водоемы (или создают новые), а частично уходят под землю, образуя грунтовые воды.

Существует Большой круговорот воды в природе и еще два малых - океанический и континентальный.

Океанический круговорот воды

Океанический круговорот воды -- это непрерывный процесс испарения, перенос влаги воздушными течениями над океаном и выпадение ее в виде осадков на поверхность океана. За время существования планеты круговорот меняется в зависимости от площади океана и объема гидросферы. Сейчас ежегодно в океаническом круговороте участвует 458 тыс. км3 воды. Это почти шесть таких водоемов, как Каспийское море. Но испаряется с поверхности океана каждый год 505 тыс. км3. Разница в 47 тыс. км3 уходит на континенты, выпадая в виде дождя и снега на суше. Но благодаря этой небольшой части океанического круговорота воды на суше возник континентальный круговорот, положивший начало жизни на Земле, а затем и появлению человека.

Континентальный круговорот воды

Континентальный круговорот воды -- это непрерывный процесс испарения с поверхности суши и ее водоемов, образование облаков, выпадение осадков, а также поверхностный и подземный сток воды. Не вся вода, принесенная с океана на сушу, выпадает в виде осадков -- от 20 до 75% ее проходит над материками транзитом и снова уносится в океаны. Чем крупнее материк и выше на нем горы, тем больше он перехватывает океанической влаги. Поэтому максимальный перехват наблюдается в Евразии, а минимальный -- в Австралии.

В континентальном круговороте ежегодно участвует 119 тыс. км3 воды. Из этой массы 47 тыс. км3 составляет влага, приносимая с океана, которая в процессе многократного выпадения в виде осадков и испарения на суше в сумме образует 119 тыс. км3 осадков. В процессе круговорота на суше ежегодно испаряется 72 тыс. км3 воды.

Осадки на суше выпадают неравномерно. Наибольшее количество осадков в виде дождей отмечается в тропиках, в среднем за год это составляет слой воды толщиной 1 м. На плато Шиллонг в Индии за год выпадает 12 м осадков, а на горе Маези (Гавайские острова) -- 14 м. В 1861 г. на Черрапунджи (Индия) -- 23 м осадков (семиэтажный дом!). В самом засушливом месте на Земле, в Арике (Чили), в среднем на год приходится всего 0,8 мм осадков.

Континентальный круговорот воды, как и океанический, за время своего существования варьировался в зависимости от изменения площади поверхности океана и объема гидросферы. Но в его геологическом прошлом (не столь отдаленном) произошли перемены, которые резко усилили этот круговорот.

4.2 Биологический круговорот

Процессы созидания и разрушения органического вещества образуют биологические круговороты. Они сопряжены с круговоротами воды, воздуха, энергии, минеральных веществ подобно тому, как множество деталей составляют единый часовой механизм. Круговорот основных веществ в биосфере показан на рисунке.

Круговорот основных веществ в биосфере

Под биологическим круговоротом понимают поступление химических элементов из почвы, воды и воздуха в живые организмы, их превращение в новые соединения и возвращение в окружающее пространство в процессе жизнедеятельности организмов. Биологический (или биотический) круговорот - явление непрерывное, циклическое, неравномерное во времени и пространстве. Оно сопровождается более или менее значительными потерями вещества, энергии и информации в пределах экологических систем различного уровня организации - от биогеоценоза до биосферы.

Круговороты в биосфере имеют свою специфику, поскольку различают собственный биологический цикл жизни организма, его вовлеченность в общегеографический круговорот и частные круговороты атмосферы, гидросферы, литосферы, где каждому виду отведена своя роль.

Принципиальная схема биологического круговорота

Круговороты в биосфере выглядят очень сложными, с множеством линейных и нелинейных связей и взаимоотношений. Полного круговорота веществ в пределах геосистем не происходит, так как часть веществ всегда уходит за их пределы.

Исходная ветвь биологического круговорота - фотосинтез, в результате которого создается органическое вещество. Одновременно с фотосинтезом в каждом растении идет обратный процесс - дыхание. Кроме того, растения погибают, утрачивают часть надземных и подземных органов, образуя мертвое органическое вещество детрит, которое разлагается (минерализуется - pppa.ru). Дыхание и разложение органического вещества не уравновешивают полностью процесс фотосинтеза. В нормально развивающихся фитоценозах количество создаваемого органического вещества превышает ту его часть, которая разрушается, т.е. существует положительный баланс органического вещества. Схематично этот процесс можно представить следующим образом:

1) в зеленых растениях на дневном свету идет фотосинтез: в хлорофилловых зернах разлагается вода, водород используется на построение органических соединений, а кислород выделяется в атмосферу;

2) органические вещества животных и растений после смерти организмов разлагаются микробами до простейших соединений - СО₂, воды, аммиака и др.;

3) минеральные соединения, возникшие описанным путем, снова поглощаются растениями, животными, микробами и снова входят в состав сложных органических веществ.

Таким образом, одни и те же элементы многократно образуют органические соединения живых организмов и многократно переходят в минеральное состояние. Темпы биологического круговорота определяют важнейшие черты миграции химических элементов в ландшафтной оболочке и характер связей между атмосферой, гидросферой и литосферой. Значение биологического круговорота тем более велико, что он действует уже многие сотни миллионов лет.

5. Верность - степень привязанности вида к системе. Критерии оценки

(Braun-Blanquet, 1928) -Показатель привязанности вида к определенной ассоциации, формации или типу растительности. Различаются следующие степени верности (шкала):

5 - верные виды, встречающиеся толыю в данной категории растительности;

4 - постоянные, встречающиеся преимущественно в ней;

3 - благосклонные, встречающиеся во многих категориях, по предпочитающие данную;

2 - спутники, встречающиеся в разнообразных ассоциациях;

1 - случайные, чуждые данной категории растительности.

6. Объекты охраны окружающей среды, входящие в юрисдикцию государства, но подлежащие международному учету и контролю

Ни одна страна в мире не имеет каких-либо прав на космическое пространство. Космос -- достояние всего человечества Существует категория международных объектов природной среды, которая охраняется и управляется государствами, но взята на международный учет.

Это, во-первых, природные объекты, представляющие уникальную ценность и взятые под международный контроль (заповедники, национальные парки, резерваты, памятники природы);

во-вторых, исчезающие и редкие животные и растения, занесенные в международную Красную книгу и, в-третьих, разделяемые природные ресурсы, постоянно или значительную часть года находящиеся в пользовании двух или более государств (река Дунай, Балтийское море и др.).

Одним из важнейших объектов международной охраны является Космос.

Этот и другие принципы отражены в международных Договорах по использованию космического пространства. В них международным сообществом признаны: недопустимость национального присвоения частей космического пространства, включая Луну и другие небесные тела; недопустимость вредного воздействия на Космос и загрязнения космического пространства. Оговорены также условия спасения космонавтов.

Для ограничения военного использования Космоса большое значение имели Договор об ограничении систем противоракетной обороны и советско-американские Соглашения об ограничении стратегических наступательных вооружений (СНВ). Мировой океан также представляет собой объект международной охраны. Он содержит огромное количество полезных ископаемых, биологических ресурсов, энергии. Велико и транспортное значение океана. Освоение Мирового океана должно проводиться в интересах всего человечества.

Попытки оформления национальных притязаний на морские ресурсы и пространства предпринимались давно и к 50-- 70-м гг. прошлого столетия вызвали необходимость юридического регулирования освоения Мирового океана. Эти вопросы рассматривались на трех международных конференциях и завершились подписанием более чем 120 странами Конвенции ООН по морскому праву (1973 г.). Конвенцией ООН признается суверенное право прибрежных государств на биоресурсы в к 200-мильных прибрежных зонах. Подтверждена незыблемость » принципа свободного мореплавания (за исключением территориальных вод, внешняя граница которых установлена на 12-мильном расстоянии от берега).

Антарктиду справедливо называют материком мира и международного сотрудничества. В 1959 г. СССР, США, Англия, Франция, Аргентина и ряд других стран заключили Договор об Антарктиде, в котором провозглашалась свобода научных исследований, использование этого материка только в мирных целях, определялся международно-правовой режим Антарктиды. Новые, более жесткие меры по охране животного и растительного мира, удалению отходов и предупреждению загрязнения отражены в Протоколе, подписанном в октябре 1991 г. в Мадриде по итогам международного сотрудничества в Антарктиде.

Еще один важнейший международный объект охраны окружающей среды -- атмосферный воздух. Усилия международного сообщества нацелены главным образом на предупреждение и устранение трансграничного переноса загрязнителей атмосферы и охрану озонового слоя от разрушения.

Международные отношения в этих вопросах регулируются Конвенцией 1979 г. о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния, Монреальскими (1987) и Венскими (1985) соглашениями по озоновому слою, Конвенцией о трансграничном воздействии промышленных аварий (1992) и другими согласованными документами.

Особое место среди международных конвенций и соглашений по охране воздушного бассейна имел Московский договор 1963 г. о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой, заключенный между СССР, США и Англией, другие соглашения 70--90-х гг. об ограничении, сокращении и запрещении испытаний ядерного, бактериологического, химического оружия в различных средах и регионах. В 1996 г. в ООН торжественно подписан Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний.

Международное экологическое законодательство стало базой для международного экологического права - системы норм права, регулирующих на основе общепризнанных принципов и норм международного права межгосударственные общественные отношения по охране, рациональному использованию международных экологических ресурсов и защите прав человека на благоприятную окружающую среду.

Нормы международного экологического права содержатся в международных договорах, конвенциях, соглашениях, решениях международных организаций.

Объекты международно-правовой охраны окружающей среды ­это природные объекты, по поводу которых у субъектов международного права (государств и международных организаций) формируются экологические отношения. Например, в составе государственных природных заповедников выделяются биосферные заповедники, официально признанные ЮНЕСКО в качестве составных частей международной сети наблюдательных станций для слежения за изменениями состояния окружающей природной среды под влиянием человеческой деятельности.

К объектам международно-правовой охраны относятся:

международно-правовые объекты охраны, не входящие в юрисдикцию государств (космос, Мировой океан, воздушный бассейн, Антарктида, мигрирующие виды животных);

международно-правовые объекты охраны, входящие в юрисдикцию государств (объекты, занесенные в Международную Красную книгу исчезающих и редких животных и растений, не­которые реки, моря, озера).

Список литературы

1.Селявка А.А. Общая паразитология Мн.: Знание, 2007г.250с

2. Петровский А.В. Паразитология, Мн.: Светач, 2007г.354с

3.Естествознание и основы экологии»

Василий Пантелеевич Голов, Владислав Иванович Сивоглазов, Рената Арменаковна Петросова, Евгений Карлович Страут

4. биофайл. Научно информационные журнал.

5.Roberts D. Body weight, race and climate // Amer. J. Phys. Anthropol. 1953. Vol. 11. P. 533-558.

6. Bergmann, Carl (1847). «Uber die Verhaltnisse der Warmeokonomie der Thiere zu ihrer Grosse». Gottinger Studien 3 (1)..

7. Шмидт-Нильсен К. Размеры животных: почему они так важны. М., Мир, 1987, с.87-88

8. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Особи, популяции и сообщества (в 2-х т.). М., Мир, 1989, т. 1, с. 91.

9. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М., Наука, 1980

10. Всё о воде

Сайт о воде, её свойствах и полезном влиянии на человека (http/:www.sitewater.ru)

11. Название: Экология Автор учебника: А.С. СТЕПАНОВСКИХ п.12,6

12. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. М.: ЮНИТИ, 1998. - 415 с.

13. Гюнтер Э. и др. Основы общей биологии. - М.: Мир, 1982. - 440 с.

14. Экологический энциклопедический словарь.

Размещено на Allbest.ru