ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА

ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО И ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

КАФЕДРА (ЭПП)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Экология»

Вариант № 5
Студентка

Гр. ЗСУ-06-01                                                                     __________ Е.А. Бутнева
Преподаватель                                                                     __________И.В. Иваненко
г. Владивосток, 2010
Содержание
1.      Экология                                                                                                                  3         
2.      Популяция                                                                                                               4
3.      Ареал                                                                                                                       5
4.      Сообщества                                                                                                             6
5.       Фенотипическая изменчивость                                                                           8
6.      Биотические факторы                                                                                            9
7.      Толерантность                                                                                                        10
8.      Э. Геккель                                                                                                                11
9.      Общие биологические науки                                                                                 12
10.   Методы экологии                                                                                                  14
Список использованных источников                                                                               15
1.    
Эколо́гия
Эколо́гия (от греч. οικος — дом, жилище, хозяйство, обиталище, местообитание, родина и λόγος — понятие, учение, наука) — наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы. Термин впервые предложил в книге «Общая морфология организмов» («Generalle Morphologie der Organismen») в 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель.

Современное значение слова экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. Даже более того, чаще всего под экологическими вопросами понимаются, прежде всего, вопросы охраны окружающей среды (см. также Энвайронментализм). Во многом такое смещение смысла произошло благодаря все более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако за рубежом, например, часто разделяют понятия ecological (англ., относящееся к науке экологии) и environmental (англ., относящееся к окружающей среде). Всеобщее внимание к экологии повлекло за собой расширение первоначально довольно четко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки.

Ниже приведены некоторые определения слова экология.

• Экология — наука, изучающая взаимоотношения между человеком, растительным и животным миром и окружающей средой, в том числе влияние деятельности человека на окружающую среду и живую природу.
• Экология  — наука, изучающая условия существования живых организмов, взаимоотношения между живыми организмами и средой их обитания.
• Экология как наука направлена на понимание функционирования экосистем, взаимоотношений видов живых существ с их окружающей средой, условий развития и равновесия таких систем. Инструментами этого познания являются наблюдение, проведение опытов, выдвижение теорий, объясняющих явления. Отношения между человеком и природой также могут быть предметом изучения экологии.
• Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование. (Это определение Э. Геккеля написано в те времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.)
• Экология — наука о взаимном отношении окружающей среды, живых организмов и человека.
• Экология - биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени в естественных и измененных человеком условиях. Это определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.
2.    
Популя́ция
Популя́ция (от лат. populatio — население) — термин, используемый в различных разделах биологии, а также в генетике, демографии и медицине. Самый общий смысл заключается в дословном переводе. Популяция — это человеческое, животное или растительное население некоторой местности. В европейских языках это понятие прежде всего относится к человеку и уже во вторую очередь — к другим живым организмам. В русском языке популяция имеет более специальное значение как термин, преимущественно используемый в биологических и медицинских исследованиях.

В эволюционной теории

Популяция — группа особей, способная к более-менее устойчивому самовоспроизводству (как половому, так и бесполому), относительно обособленная (обычно географически) от других групп, с представителями которых (при половой репродукции) потенциально возможен генетический обмен. С точки зрения популяционной генетики, популяция — это группа особей, в пределах которой вероятность скрещивания во много раз превосходит вероятность скрещивания с представителями других подобных групп. Обычно говорят о популяциях как о группах в составе вида или подвида.

В современных эволюционных теориях (например, в Синтетической теории эволюции) популяция считается элементарной единицей эволюционного процесса.

В медицинских исследованиях

Популяция — совокупность индивидуумов, из которой отбирается выборка, и на которую могут быть распространены результаты, полученные для этой выборки. Популяция может представлять собой все население (обычно таковы популяции в эпидемиологических исследованиях причин заболеваний) или же состоять из пациентов, госпитализированных в определенную клинику, или из пациентов с определенным заболеванием (что чаще имеет место в клинических исследованиях). Таким образом, можно говорить об общей популяции или популяции пациентов с конкретным заболеванием. Эпидемиологическое определение популяции отличается от биологического (экологического).
3.    
Ареа́л
Ареа́л — (от лат. area: область) биологический термин, обозначающий область распространения таксона, например, вида. Одно из основных понятий в биологических дисциплинах, изучающих географическое распространение организмов — географии растений и зоогеографии. Иногда к слову ареал ошибочно добавляется слово обитания (Ареал обитания), что приводит к тавтологии (как, напр., сосновый бор)

Ареал вида представляет собой сочетание видовых требований с определенной суммой экологических условий на обширной территории. Однако эта эколого-географическая сопряженность видов осложняется изменениями физико-географических условий в прошлом — климата, растительного покрова, формы земной поверхности и пр. Поэтому ареал вида является суммированным эффектом современных и предшествовавших условий. В результате в географическом распределении видов и их комплексов — флор для растений и фаун для животных — наблюдается ряд неравномерностей и свои закономерности.

Для большинства видов ареал является географически сплошным, но у многих видов он разорван, часто из-за глобальных естественных процессов, коренным образом поменявших экологию в отдельных местах их исходного обитания. Одной из важнейших причин образования разорванных ареалов, например, в Евразии явились ледниковый период и ксеротермические межледниковые периоды; в результате ряд северных форм оказался занесен далеко на юг, а некоторые южные формы проникли на север. В этих оторванных от сплошного ареала частях такие виды являются реликтами, в приведенном примере — ледниковыми и ксеротермическими. Поэтому с ними связывают особые типы разорванных ареалов:

• Рассечённый ареал — ареал, не образующий единой целостности. Характерен, как правило, для реликтовых таксонов;
• Реликтовый ареал — ареал, имеющий тенденцию к сокращению. Признаком реликтовости является неспособность к возобновлению на территории, ранее занимаемой таксоном, после катастрофического исчезновения (вследствие пожаров и т. д.)

Нередко эволюция вида к современному периоду завершилась его дифференциацией на пару или несколько очень близких, внешне кажущихся одинаковыми, видов, которые при более тщательном изучении оказываются разными. Такие виды-двойники могут быть либо разноареальными, или аллопатрическими, — при отсутствии пересечения их ареалов, либо симпатрическими — при частичном пересечении либо полном наложении их ареалов друг на друга.

Изменчивость – это универсальное свойство живых организмов приобретать новые признаки под действием среды (как внешней, так и внутренней).
Различают два вида изменчивости: фенотипическую (модификационная) и генотипическую.



4.    
Сообщества
В природе все организмы существуют не одиночно, а живут совместно, сообща, взаимодействуя друг с другом. При этом они образуют своеобразные природные комплексы живых организмов. В них входит обычно много разных видов растений, грибов и многообразных бактерий. В них также много разнообразных животных. Такие природные комплексы живых организмов возникают не случайно. Они всегда обусловлены конкретными природными условиями – абиотической средой (неживой природой).

Сложившийся комплекс живых организмов, характерный для данных конкретных условий, представляет собой единую природную целостность. Такое взаимодействующее единство комплекса разнообразных организмов и условий абиотической среды называют природным сообществом, или биогеоценозом.

Понятие о биогеоценозе ввёг в науку российский ученый – геоботаник Владимир Николаевич Сукачёв.

Природное сообщество (биогеоценоз) – это совокупность растений, животных, бактерий, грибов и условий абиотической среды на определённой территории.

Такая естественная совокупность живых организмов и условий окружающей среды представляет собой единство биогеоценоза как особой живой системы – биосистемы.

Один организмы из неорганических веществ и солнечной энергии создают органические вещества и запасают в них энергию. Это многочисленная группа зелёных растений – автотрофы. Другая группа организмов – гетеротрофы потребляют созданные растениями органические вещества и энергию. Это животные и грибы. Третья группа –тоже гетеротрофы (это бактерии, грибы, животные), но они разлагают мертвого органические вещества до неорганических веществ (Соли, углекислый газ, вода) В результате образовавшиеся неорганические вещества возвращаются снова в окружающую среду, где они вновь поглощаются зелёными растениями в процессе их фотосинтеза и почвенного питания.

В итоге такого взаимодействия в биогеоценозе создаётся круговорот веществ и поток энергии: движение веществ и энергии из окружающей среды к одним организмам (к растениям), от них – к другим организмам (различным гетеротрофам), а от них – в новь в окружающую среду.

Круговорот веществ и поток энергии является важным свойством любого природного сообщества (биогеоценоза).

Этим взаимодействием живых организмов и условий абиотической среды в биогеоценозе  обеспечивается единство компонентов биогеоценоза, которое называют экологической системой или экосистемой.

Понятие «экосистема» и «биогеоценоз» применимы к одному и тому же природному явлению – природному сообществу, как его разные характеристики. Понятие «экосистема» обычно используется, когда рассматриваются взаимосвязи и взаимодействие между компонентами сообщества. А понятие «биогеоценоз» обычно используется, когда идёт речь о конкретном природном комплексе условий среды и живых организмов, занимающих определённую территорию и имеющих определенный видовой состав населения.

Природное сообщество (биогеоценоз) – это комплекс разнообразных живых организмов, приспособленных к совместной жизни.
5.    
Фенотипическая изменчивость
Фенотипическая изменчивость – это изменение организмов под действием факторов среды и эти изменения не наследуются. Эта изменчивость не затрагивает гены организма, наследственный материал не изменяется.

Модификационная изменчивость признака может быть очень велика, но она всегда контролируется генотипом организма.

Границы фенотипической изменчивости, контролируемые генотипом организма, называют нормой реакции. Широкая норма реакции приводит к повышению выживаемости. Интенсивность модификационной изменчивости можно регулировать. Модификационная изменчивость направлена.
К статистическим закономерностям модификационной изменчивости относятся вариационный ряд изменчивости признака и вариационная кривая.
Вариационный ряд представляет ряд вариант, (есть значений признака) расположенных в порядке убывания или возрастания (например: если собрать листья с одного и того же дерева и расположить их по мере увеличения длины листовой пластинки, то получается вариационный ряд изменчивости данного признака).

Вариационная кривая – это графическое изображение зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариант данного признака. Наиболее типичный показатель признака – это его средняя величина, то есть среднее арифметическое вариационного ряда.

Различают следующие виды фенотипической изменчивости: модификации, морфозы и фенокопии.

Модификации – это ненаследственные изменения генотипа, которые возникают под действием фактора среды, носят адаптивный характер и чаще всего обратимы (например: увеличение эритроцитов в крови при недостатке кислорода).

Морфозы – это ненаследственные изменения фенотипа, которые возникают под действием экстремальных факторов среды, не носят адаптивный характер и необратимы (например: ожоги, шрамы).
Фенокопии – это ненаследственное изменение генотипа, которое напоминает наследственные заболевания (увеличение щитовидной железы на территории, где в воде или земле не хватает йода).
6.    
Биотические факторы
Биотические факторы окружающей среды (Биотические факторы; Биотические экологические факторы; Biotic factors; Biological factors; от греч. Biotikos — жизненный) — факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.

Беклемешев разделил биотические факторы на 4 группы:

• топические — по изменению среды (разрывание почвы)
• трофические — пищевые отношения (продуценты, консументы, редуценты)
• фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду обитания)
• форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию)

Действие биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции.

Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Возможные типы комбинации отражают различные виды взаимоотношений:

• нейтрализм
• синойкия (квартирантство) — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.
• конкуренция
• мутуализм(взаимовыгодный симбиоз) — это совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.
• протокооперация
• комменсализм — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте человека находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.
• аменсализм
• паразитизм (нахлебничество) — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. Болезнетворное действие паразитов слагается из механического повреждения тканей хозяина, отравления его продуктами обмена, питания за его счет. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие. В отличие от хищника паразит использует свою жертву длительно и далеко не всегда приводит ее к смерти. Нередко вместе со смертью хозяина погибает и паразит. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.

• хищничество.

Считается, что биотические факторы среды совокупность влияний оказываемых на организмы жизнедеятельностью других организмов. Эти влияния носят самый разнообразный характер. Живые существа могут служить источником пищи для других организмов являться средой обитания для них. Это влияние растений на других членов биоценоза. Влияние животных на других членов биоценоза.
7.    
Толерантность
Толерантность – способность организма адекватно реагировать на воздействие экзогенных факторов путем изменения разнообразных признаков. Если же организм при воздействии экзогенных факторов не изменяется, то это явление называется  резистентность (сопротивляемость).

Во многих культурах понятие «толерантность» является своеобразным синонимом «терпимости»: лат. — tolerantia — терпение; англ. — tolerance, toleration, нем. — Toleranz, фран. — tolerance. В процессе историко-культурного развития и становления философской мысли категория «терпимости» («толерантности») претерпевала изменения. Это является естественным явлением, т.к. менялось и само общество, во главу угла в человеческих взаимоотношениях ставились разные идеи.

• Иммунологическая толерантность — иммунологическое состояние организма, при котором он не способен синтезировать антитела в ответ на введение определённого антигена при сохранении иммунной реактивности к другим антигенам. Проблема толерантности имеет значение при пересадке органов и тканей.
• Толерантность к лекарствам, наркотикам и психоактивным веществам — снижение реакции на повторяющееся введение вещества, привыкание организма, ввиду чего требуется всё большая и большая доза для достижения присущего веществу эффекта. Также различают обратную толерантность — особое состояние при котором требуется меньшая доза для достижения заданного эффекта, и кросстолерантность — когда приём одного вещества повышает толерантность к приёму других веществ (как правило из той же группы или класса). Тахифилаксией называют быстрое (буквально после первого использования) развитие толерантности к приёму лекарственного вещества.

8.    
Э. Геккель
Эрнст Ге́нрих Фили́пп А́вгуст Ге́ккель (нем. Ernst Heinrich Philipp August Haeckel; 16 февраля 1834, Потсдам — 9 августа 1919, Йена) — немецкий естествоиспытатель и философ. Отец современного учения экология

Геккель разработал теорию происхождения многоклеточных (так называемая теория гастреи) (1866), сформулировал биогенетический закон, согласно которому в индивидуальном развитии организма как бы воспроизводятся основные этапы его эволюции, построил первое генеалогическое древо животного царства.

Теория гастреи принесла ему известность и признавалась большинством ученых до сравнительно недавнего времени.

Геккель был одним из первых германских зоологов, решительно высказавшийся в пользу теории Дарвина. Опираясь на эту теорию и на данные эмбриологии, Г. сделал попытку дать рациональную систему животного царства, основанную на филогении животных (то есть происхождении различных групп животных одних от других). Особенное внимание обратил Г. на важное значение истории развития индивидуального, или онтогения, для вопроса о происхождении самого вида или его филогении. Исходной точкой для взглядов Г. послужила стадия эмбрионального развития, свойственная весьма многим животным и названная Г. гаструлой. Г. полагал, что эта стадия повторяет собой общего прародителя всех Metazoa, то есть многоклеточных животных. Этого предполагаемого прародителя Г. назвал гастреей и старался объяснить, каким образом из неё развились различные типы животного царства. Многие взгляды и обобщения Г. шли далеко за пределы точного знания, а потому многое в них оказалось позднее неверным или односторонним (например, теория гастреи), но во всяком случае своими талантливыми попытками внести свет в массу сложных и запутанных явлений Г. оказал важную услугу зоологии и вызвал оживленную работу в этом направлении, выдвинув целый ряд вопросов первостепенной важности. Кроме того, важной заслугой его является ряд прекрасных специальных исследований.

Геккель представил генеалогию растительного царства, начиная от самых простейших форм, протистов, до сростнолепестных, считаемых за самые развитые и совершенные формы.

С 1852 изучал медицину и естествознание в Берлинском, Вюрцбургском и Венском университетах. В 1857 получил диплом врача. С 1861 приват-доцент, в 1865—1909 — профессор Йенского университета.
9.    
Общие биологические науки
Биоло́гия (греч. βιολογία — βίος, биос, «жизнь»; λόγος, логос, «учение», «наука») — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке, биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории.

К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология, достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии, экологии и этологии.

В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий. В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей, которые заложили основы современной анатомии и физиологии.

В начале XX века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика.

Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу XX века — и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика.

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.

Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы — палеобиология и эволюционная биология.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

10.  Методы экологии

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы экологии: полевые наблюдения, позволяющие получить сведения о состоянии отдельных видов и популяций, роль и сущность, опред., эколог. системы.

Эксперименты в природных условиях. Математическое моделирование процессов и ситуаций.

Методы экологии подразделяются на полевые и экспериментальные. Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания. Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Полевые, лабораторные и экспериментальные исследования.

Полевые исследования, т.е. изучение популяций  видов и их сообществ в естественной обстановке, непосредственно в природе. Полевые методы  позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определённого  комплекса факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в  конкретных условиях.

Экспериментальные методы позволяют проанализировать влияние на  развитие организма отдельных факторов в искусственно созданных условиях, и таким  образом изучить всё разнообразие экологических механизмов, обусловливающих его  нормальную жизнедеятельность.

Выводы, полученные в лабораторном  эксперименте, требуют обязательной проверки в природе. Это даёт возможность  глубже понять естественные экологические отношения популяций и сообществ.
Список использованной литературы
1.     Учебник биологии под. ред. Проф. И.Н. Пономарева – 2005 г.

2.     «Основы экологии» Н.К. Христофорова – 1999 г.

3.     «Экология» учебник В.С. Пушкарв, И.С. Майоров изд-во ВГУЭС – 2003 г.

4.     «Основы биогеохимии», учебник для высших учебных заведений под. ред. В.В. Добровольского– 2003 г.

5.     «Дарвинизм: история и современность» под. ред. Э.И. Колчиского, Ю.И. Полянского – 2008 г.

6.     «Сообщества и экостемы» Р. Уиттекер – 2000 г.

7.     «Прикладная экология» - учебное пособие В.А. Вронский – 1996 г

8.     «Основы биогеохимии» - учебник, под. ред. В.В. Добровольского – 2003 г.