Экология

Экология – наука о взаимоотношени­ях живых организмов между собой и со средой их обитания. Термин экология введен немецкий биологом  Э. Геккелем в 1866. Под термином «экология» он понимал «сумму знаний, относящихся к экономике природы».

Природа – совокупность живых и неживых организмов.

Предмет изучения экологии:

• Экосистемы
• Биогеоценозы
• Взаимодействие экосистем с природой

Задачи экологии:

• Утилизация отходов
• Разработка экологического полива
• Охрана лесов
• Охрана животных
• Создание заповедников и парков
• Изучение законов взаимодействия природы и общества
• Оптимизация взаимодействия человека с природой

Методы экологии:

1. Наблюдение – запись породы, животных, растений и выведение закономерностей.

• Биоиндикационный метод – выраженный в лабораторных условиях организм помещают в естественную экосистему и наблюдают за ним.
• Метеорологический – регистрация атмосферных явлений, их влияние на экосистемы.

1. Экспериментальный метод:

• Физическое влияние на подопытного
• Химическое влияние на подопытного
• Облучение радиацией 

1. Моделирование – прогноз и возможность влияния на экосистему.

Экосистема – это устойчивая высокоорганизованная система животных, растений, м/о и неживых факторов взаимодействующих друг с другом, между которыми происходит внешний и внутренний обмен веществом и энергией.

Уровни организации экосистем:

1. Внутриорганизменный уровень (микробиологический и паразитический) – эндоэкология.

1. Организменный – факториальная и аутоэкология – объект изучения организм, его выносливость и реакции на стресс и климатизацию.

1. Популяционный уровень – демэкология – изучает взаимодействия между организмами одного вида в пределах популяции и средой обитания, а также экологические закономерности существования популяций. изучает сообщества.

1. Межвидовой уровень – синэкология – изучает взаимоотношения между организмами разных видов в пределах биоценозов и среды из обитания как единого целого, а также экологические закономерности функционирования экосистем.

1. Глобальный уровень – планетарная экология – изучение законов взаимо­действия природы и общества и оптимизация этого взаимодействия.

Подуровни экосистем:

• Экология животных
• Экология человека
• Экология растений
• Экология м/о
• Экология парахитов…

Экология человека – это комплексная дисциплина, изучающая общие закономерности возникновения, существования, развития антропоэкологической системы и ее взаимодействие с биосферой, в также влияние природной среды на человека и группы людей на всех уровнях организации экосистем.

Медицинская экология – прикладная ветвь экологии, изучает влияние экологических факторов приводящих к заболеванию человека.

Среда – совокупность элементов или факторов, которые действуют на особь в месте ее обитания.

Среда обитания – это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие.

• водная среда обитания
• наземно-воздушная среда обитания
• почвенная среда обитания
• организменная среда обитания

Эколо­гические факторы среды.

Эколо­гический фактор – отдельные элементы среды, которые воздействуют на организмы.

1. Абиотический фактор – это компоненты неживой природы:

• климати­ческие – свет, t⁰С, влажность, ветер, атмосферное давление…
• геологические – геологическая активность литосферы, движение ледников, естественный фон повышенной радиации.
• почвенно-грунтовые – плот­ность, структура, рН, химический состав почвы…
• гидрологи­ческие – течение, плотность, давление воды…

1. Биотический фактор – компоненты живого – вирусы, бактерии, простейшие, грибы, растения, животные (они вступают во внутривидовые и межвидовые взаимодейст­вия).

• фитогенные – влияние рас­тений
• зоогенные – влияние животных
• микробогенные – влияние м/о

1. Антропогенный фактор – деятельность человека, его влияние на экологию, приводящее либо к прямому воз­действию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания. Человек создает сильные электромагнитные поля сотовыми телефонами, повышенную радиацию АЭСами, создает антибиотики, пестициды, вызывает мутацию м/о и появление новых штаммов).

• техногенные факторы
• биогенные факторы

1. Лимитирующий фактор – облигатный фактор, без которого невозможно существование организма (рыба – вода, живые организм – кислород, растения – свет …).

Действие экологических факиров:

• Косвенное воздействие – осуществляется через другие экологические факторы
• Прямое действие (высокая t при прямом действии вызывает ожоги, а при косвенном вызывает обезво­живанию организма).

Виды факторов по действию, периодичности и направлению:

• относительно постоянны – сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана
• очень изменчивые – температура и влажность воздуха, сила ветра
• периодические факторы – регулярно повторяются во времени (освещенности в течение суток)
• непериодические факторы – не имеют периодичности (извержение вулкана…)
• первичные периодические факторы – освещенность, приливы, отливы – связаны с космическими причинами.
• вторичные периодические факторы – возникают как следствие действия первичных факторов (тем­пература, количество осадков, биомасса, продуктивность).
• факторы направленного действия – в конечном итоге приводит к определенному резуль­тату
• факторы неопределенного действия приводят к непредсказуемым последствиям

Экологическая валентность – способность организма осваивать новые условия обитания.

• Узкая валентность – организм живет только в определенных условиях среды, изменение которых или перемещение его в другую среду может стать плачевной.
  • Широкая валентность – особь может жить в разных условиях среды, может самостоятельно их менять (миграция) или выживает при их изменении.

Адаптация – процесс приспособления организма к условиям среды или изменение нормы реакции.

• Генетическая или детерминирующая – возникает в ходе естественного отбора по данным фактору и историческому времени (захватывает несколько поколений).

• Фенотипическая или приспособленческая – изменение фенотипа под влияние среды (при повышении t – увеличивается потоотделение, при увеличении УФ – темнеет кожа).

• Акклиматизация организма – процесс активного приспособления организма к новым климатическим, непривычным для него условиям внешний среды и биологическим часам или совокупность защитных реакций организма, возникающих под действием незначительных факторов окружающей среды – стрессогенных факторов.

Основные уровни адаптации:

• Внутриклеточный – протекание разнонаправленных реакций внутри каждой клетки
• Гуморальный – осуществляется гормонами и др. химическими веществами
• Гипофизарный – гипофиз регулирует деятельность всех эндокринных желез, и управляет всеми изменениями в организме.
• Гипоталамусный – отвечает за координацию взаимодействия организма с окружающей средой.
• ЦНС уровень – кора головного мозга осуществляет верховное руководство жизнедеятельности.

Стадии адаптации:

1. Гиперфункция функциональных систем – сдвиг гомеостаза и появление стресса.
2. Формирование структурного системного следа за счет активации синтеза нуклеино­вых кислот и белков в клетках системы, ответственной за данное направление адаптации.
3. Завершение долговременной адаптации, когда в новых условиях взаимоотношений систем организма и новых уровней их функционирования стресс исчезает и можно говорить о достаточном приспособлении организма к новым условиям и факторам среды.
4. Износ и истощение функциональных систем (декомпенсация). Эта стадия развивается лишь при чрезмерном напряжении адаптации.

Экологическая болезнь – состояние организма вызванное экологическими факторами.

Периоды развития экологической болезни:

• Компенсации – происходит за счет усиления функций органов, организм приспосабливается к изменяющимся факторам среды. Неблагоприятных ощущений в организме не возникает.
• Декомпенсация – органы работают на максимуме своих возможностей, организм находится в неустойчивом состоянии – так как силы органов иссякают и функция угасает.
• Болезнь – проявление признаков болезни, появление ощущений.

Адаптивные экологические типы человека:

Адаптивные типы человека формируются под действием климатогеографических зонах.

Адаптивный тип – это норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических призна­ков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным ус­ловиям обитания.

• Общие элементы – повышают общую сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям.
• Специфические элементы тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания.

Арктический адаптивный тип:

• относительно сильное развитие костно-мускульного компонента тела
• большие размеры груд­ной клетки
• высокий уровень гемоглобина
• большой объем красного костного мозга
• высокое содержание в крови белков, холестерина
• повышенная способность окислять жиры.
• усиленный энергетиче­ский обмен
• астеники – встречаются редко.
• особы механизмы терморегуляции

Тро­пический адаптивный тип:

• удлиненная форма тела и конечностей
• сниженная мы­шечная масса
• уменьшение окружности грудной клетки
• более интенсивное потоотделение
• повышенного количества потовых желез
• низкие показатели основного обмена и синтеза жиров
• сниженная концентрация холестерина в крови.