Био регресс

Био прогресс

-увеличение численности,

-расширение ареала вида,

-разнообразие – новые популяции, подвиды

(костистые рыбы, насекомые, цветки, нематоды, заяц русак).

- снижения числа,

- сужение ареала.

- уменьшение видов, подвидов, популяций.

(хвощи, плауны, бобр, зубр) Деятельность человека.

2.Главные пути эволюции:

Ароморфоз (арогенез)- крупные эволюционные изменения, ведущие к подъему уровня био организации, увеличению интенсивности процессов жизнедеятельности.

Ведет к био.прогрессу, повышается выживаемость, новые ареалы, типы и классы.

- половой процесс

-фотосинтез

- многоклеточность

- млекопитающие- шерсть,Т, живорождение и др.

Идиоадаптация (аллогенез) – мелкие изменения организмов, способствующие приспособлению к определенным условиям среды, без подъема уровня био организации.

Возникают- роды, виды, отряды (цветок – ароморфоз, кол-во лепестков, окраска –идеоадаптация, камбала)

Дегенерация (катагенез)- эВ изменения, ведущие к упрощению организации.

Сидячий, паразитический о.ж.(павилика, плоские черви).

3.Основные закономерности эволюции. Процессы:

Дивергенция – расхождение признаков в ходе эволюции у родственных групп, развивающихся в разнородных условиях. Вьюрки.

Делит вид на популяции, род на виды и т.д. – разнообразие.

Гомологичные органы – единое происхождение независимо от функции (конечности позвоночных).

Конвергенция – схождение признаков в ходе эволюции у неродственных групп, развивающихся в схожих условиях (ихтиозавры, акулы, дельфины).

Аналогичные органы – выполняют одинаковые функции, но различные по происхождению (конечности крота и медведки, бабочка и птица).

Параллелизм – форма конвергентного развития, свойственная генетически близким группам (ласты киты и котики, саблезубость кошачих).

Правила эволюции:

- необратимости эволюции (киты);

-чередование главных направлений эволюции (ступени ароморфоз- идеоадаптация(дегенерация).

 

Результаты эволюции:

-Органическая целесообразность – совершенствование приспособленности(окраска, мимикрия).

-Многообразие видов (усложняет взаимоотношения, преимущество у высокоорганизованных от низших к высшим)

-Постепенное усложнение организации – прогрессивная эволюция.

Доказательства эволюции органического мира:

1.Сравнительно-анатомические. Переходные формы, рудименты, атавизмы.

2.Эмбриологические. Гаметогенез, сходство зародышей.

3.Палеонтологические. Переходные формы, филогенетические ряды. И т.д.

 

№11. В настоящее время существует несколько теорий происхождения жизни: библейская или креацинизм; теория самозарождения жизни, теория стационарного состояния, космогенная или гипотеза панспермии. Теория биопоэза.

1.Креационизм – жизнь на Земле создана творцом (Бог, высший разум, идея и др.)

2.Теория самозарождения жизни (абиогенез)- живое самопроизвольно происходит из неживого. Растения из земли, рыбы из песка, черви из навоза, мыши из грязного белья. Парацельс 15 век синтез гомункулюса. Витализм - в неживой предмет можно вдохнуть жизнь.(жизненную силу).

Реди Франческо 1668 – опыт отвергающий самозарождение жизни.

- в четырех открытых сосудах с мясом завелись мухи.

- в четырех сосудах с мясом, закрытых марлей, мухи не завелись.

Тереховский 1775 –прокипятил бульон в запаянной колбе – нет гниения. Вывод - для самозарождения нужен свежий воздух.

Л.Пастер 1860 г. Использовал колбу с S образным горлом (Баляр профессор химии- бром).Микробы оседали в колене горла и бульон стерильный, колено омывали бульоном и он загнивал. Вклад в науку Пастера: методы стерилизации; учение об асептике и антисептике; консервная промышленность.

3.Теория стационарного состояния- Земля и жизнь существовали вечно. Виды лишь изменяются по численности и вымирают.

4.Космогенная теория (гипотеза панспермии) – жизнь на Земле имеет космическое происхождение ( метеориты, НЛО). С космической пылью переносятся зародыши жизни, а там она откуда взялась? Экзобиология изучает инопланетную жизнь.

5. Теория биопоэза – жизнь возникла в процессе эволюции Земли, живое возникло из неживого при определенных благоприятных условиях.

2.Биопоэз- совокупность планетарной(геологической), химической(абиотической) и биологической (биотической) эволюции.

При соответствующих условиях этот процесс возможен на любой планете. Примерно одна звезда из миллиона может иметь планету с пригодными условиями космическими и планетарными:

- размер планеты;

-расстояние от солнца;

- круговая орбита;

- постоянство излучения звезды;

- физико- химические условия: жидкая вода, химический состав благоприятный.

Планетарная эволюция

–Земля образовалась 4,7 млрд лет из газопылевого облака первичного космического вещества. В результате сил притяжения оно концентрировалось, разогревалось, а на поверхности остывало – земная кора.

Образование атмосферы три этапа: первичная атмосфера из легких газов – гелия, водорода, азота и паров воды; вторичная атмосфера –вулканическая деятельность –гелий, водород, азот, пары воды, углекислый газ, угарный, метан, аммиак; третичная атмосфера(с появлением зеленых)- кислород и озоновый слой.

Гидросфера образовалась при конденсация паров на остывающей земле.

Химическая ( абиотическя эволюция) – возникновение био мономеров и образование био полимеров.

Био мономеры образовались из неоганики при: +Т (вулканы, горячие источники), электро. разряды (молнии), ударные волны (метеориты),УФО, бескислородная среда.

Леб 1912 получил из смеси газов и паров воды при Т. и электричестве - аминокислоты.

Миллер, Юри 1953 в лаборатории из метана, аммиака, водорода и паров воды, Т. и электр.– молочная кислота, мочевина, аминокислоты (аспарагин, глицин, глутамин).

Павловская и Пасынский из метана, аммиака, угарного газа и паров воды Т и УФО- аминокислоты.

Гипотезы био полимеров:

Опарин(1924) – коацерватная теория - хим синтез без О2 за счет электр – аминокислоты растворялись в океане. Концентрация возрастала возникли белки, а затем коацерваты. Коацервация – это процесс самопроизвольного расслоения жидкости на фазы. Они объединялись, поглощали в-ва и образовалась липидная мембрана.

Гипотеза первичного бульона Холдейна (1929) Хим синтез за счет солнца. В бульоне появились полимеры и зачатки жизни.

Генетическая гипотеза Миллера (1929) абиогенно возникли нуклеиновые кислоты по ним синтезировались белки.1982 рнк соединяются в полинуклеотиды в мин. солях.

Биологическая эволюция (биотическая) эволюция этапы:

- возникновение первичных организмов (пробионтов);

- разнообразие пробионтов, совершенствование обмена веществ;

- появление эукариот и многоклеточности;

- освоение сред жизни;

- появление человека.

Первыми пробионтами возможно были коацерваты или микросферы Фокса (1955)

- на лаве 100 Т аминокислоты стали протеиноидом образовавшем на глиноземе микросферы ( 2 мембраны и деление – как клетка)

Эволюция пробионтов – прокариоты (анаэробы) гетеротрофы брожение – автотрофы фотосинтез.– аэробы- эукариоты (теории эндомембран и эндосимбиоза) – многоклеточные

 

№ 12. Планетам солнечной системе 4,6 млрд. лет. Геологическая хронология устанавливается по наслоениям осадочных пород, которые содержат останки растение и животных.

- архей – эра начальной жизни,

- протерозой- эра первичной жизни, эон - криптозой

- палеозой – эра древней жизни, эон- фанерозой

- мезозой – эра средней жизни,

- кайнозой – эра новой жизни.

Полагают, что первыми были прокариотические гетеротрофные анаэробы-3,2 -3,4 млрд., питание анаэробное за счет брожения, обмен веществ идет медленно. Размножились, не стало хватать абиогенно созданного, орг. вещества, появился хемосинтез (бактерии), затем фотосинтез – автотрофы.

С появлением аэробов эволюция ускорилась. 1,9-2,1 млрд. эукариоты, 1 млрд половой процесс, эволюция еще быстрее. 1% О2 на 15-25 км – озоновый слой.

Жизнь вышла на сушу. 600-700 млн эукариоты стали многоклеточными- быстрее. 580- скелеты, сложилась система продуценты- консументы, кислородно- углеродный круговорот в-в- протерозой.

В кембрий палеозоя- эволюционный взрыв – все известные типы животных (докембрий 7\8 истории земли) после кембрия эра явной жизни(фанерозой). Начался выход на сушу бактерий, затем грибов и низших растений – псилофиты – высшие растения. Первые сухопутные членистоногие, произошли от ракоскорпионов. В море появляются рыбы, а затем амфибии. Как похолодало рептилии – эра динозавров, затем зверозубые дали млекопитающих, похолодало, вымерли динозавры? В кайнозое млекопитающие и птицы распространились. Эволюция растений шла от споровых (мхи, папоротники, плауны) к семенным папоротникам и голосеменным (карбон), в меловом периоде появились цветковые.

Классифицировано 500 тыс. видов растений и 2 млн. животных (1,5 членистоногие – неизвестных насекомых 6 млн.)

1.Архей 3,5 млрд. Зарождение жизни. Появление прокариот. Господство сине-зеленых и бактерий. Появление зеленых водорослей.

2.Протерозой 2,5 млрд. Господство зеленых водорослей, одноклеточные. Появление многоклеточных: губок, кишечнополостных, членистоногих, иглокожих и др.

3.Палеозой 570 млн.

1.Кембрий 570. Все типы беспозвоночных

(трилобиты, иглокожие). Многоклеточные водоросли.

2.Ордовик 500. Первые позвоночные – бесчелюстные, разнообразие трилобитов, моллюсков, ракообразных. Разнообразие водорослей появление высших.

3.Силур 440 Кораллы, трилобиты, появление челюстноротых рыб. Выход на сушу скорпионов и псилофитов (сосудистые растения).

4.Девон 400. Господство рыб, появление на суше амфибий. Паукообразных, насекомых. Появление лесов из плаунов и папоротников.

5.Карбон 350. Расцвет земноводных. Появление рептилий, летающих насекомых. Господство споровых лесов.

6.Пермь280. Вымирают трилобиты, появляются зверозубые пресмыкающиеся. Исчезают леса карбона, появляются голосеменные.

Мезозой 225.

1.Триас 225. Век динозавров, появление первых млекопитающих и костистых рыб. Распространение хвойных, папоротников, хвощей и плаунов.

2.Юра195. Господство динозавров и голосеменных, появление археоптерикса и головоногих.

3.Мел135.Исчезают динозавры. Появление сумчатых, плацентарных, расцвет насекомых. Костистых рыб. Голосеменные сокращаются, а покрытосеменные появляются.

Кайнозой 70 1.Палеоген (нижнетретичный)70

2.Неоген (верхнетретичный)25 Появляются отряды млекопитающих- свиньи, собаки, приматы. Господство костистые, кораллы, моллюски, членистоногие, млекопитающие и птицы, покрытосеменные.

3. Антропоген 1,5-2 .Появление человека и его господства.

 

№ 13.Учение о происхождении человека встречается в библии. Аюрведа (1000 до н.э.) произошол от обезьяны 18 млн., а 4 млн. объединился в коллектив. Ламарк и Линней определили нам место среди приматов.

Тип хордовые, Класс млекопитающие, Отряд приматов, Подотряд человекообразные. Семейство люди, Род человек, Вид человек разумный.

А) рудименты- органы, утратившие в процессе эволюции первоначальное значение. Около 100 –зубы мудрости. Шейные ребра, небные складки,3 веко, волосы на коже. Слабо -мышцы ушей, пирамидальная, изменился аппендикс.

Атавизмы- появление признаков, свойственных предкам. Индифферентные- лобный шов, гипертрихоз, хвост, добавочные соски, двурогая матка. Тератологические - окостенение жаберных дуг, диафрагмальная грыжа, отверстие в перегородке сердца, шейная фистула, трехкамерное сердце, сонный ,баталлов проток и т.д.

Б) Сходство развития зародышей: жаберные щели, сердце – трубка, клоака, 1,5-3 мес хвост, большой палец ноги как у обезьян, 5 мозговых пузырей как у рыб ит.д.

В) Сходство с человекообразными обезьянами: шимпанзе, гориллы, орангутаны и гиббоны - эмоции

- забота о потомстве

- сходство строения, 4 группы крови, папиллярные узоры.

- общие паразиты, болезни

- с шимпанзе 98% сходных генов.

Отличие от чел. Обезьян.

Объем мозга 1400-1600 см, обезьяны 600, поверхность 1250 у обезьян в 3,5 раза меньше. У людей сильно развиты борозды и извилины.

Антропоморфоз: Позвоночник S, широкий таз, стопа, большой палец, челюстной аппарат легкий и т.д.

Уменьшилась скорость передвижения, затруднены роды, болезни прямохождения (бипедия): геморой, плоскостопие, варикозное расширение вен. Руки орган труда и разв.

2.В мезозое – насекомоядные плацентарные млекопитающие эволюционировали в приматов (исчезла уриказа расщепляющая мочевую кислоту - стимулирует умственную деятельность-подагра).

Парапитеки- высшие обезьяны на деревьях с них начался род человек.

Две ветви 1 гибоны и орангутаны 2. Дриопитеки (25 млн) –дали 2 ветви человек ( род гоминид) и шимпанзе и горилла (понгид).

Становление человека 4 этапа – предшественник человека(протантроп); древнейший (архантроп); древний (палеоантроп); современный (неоантроп).

Австралопитеки (протантроп)- переходная форма 9 млн- прямохождение, палки, кости, камни, стадность. Хищник 120-140 см, вес 20-55, череп 600.

Человек умелый 1,5-2 млн – примитивные орудия (роговые, кости) хищник. Череп 650-775.

Древнейшие (архантропы) Человек выпрямленный 1-2 млн. Питекантропы, синантропы 170 см, череп 800-1400 см прямохождение, стадность, огонь, шкуры, орудия, примитивная речь.

Древние люди (палеоантропы – неандертальцы) 200-400 тыс. обьем мозга 1400см, примитивные черты, позвоночник без изгибов 160 см, пещеры 50-100 чел, каннибализм, захоронения.

Новые люди (неоантропы – кроманьонцы) Воронеж, Дон 40 тыс. вытеснили за 5 тысяч лет неандертальцев.

По митохондриальной ДНК появились в Африке 150-200 тыс. На Кавказе 100 тыс, Азия 60 тыс, Европа 35.

Язык дивергировал 6000 языков. Жили родовым обществом в жилищах, одежда, наскальная живопись, религия, одомашнивание растений и животных, альтруизм и др.

3.Историческое развитие происходило под влиянием факторов биологической эволюции, но этого недостаточно, антропогенез сопровождался социальными факторами.

Биологические: 1.мутации, 2.популяционные волны, 3.дрейф генов, 4.изоляция, 5. Борьба за существование. 6.Естественный отбор.

Социальные: 1. трудовая деятельность, 2. общественный образ жизни, 3. Речь, 4.мышление, 5. Культура.

На ранних этапах эволюции преобладали биологические движущие силы, затем социальные.

Труд начался с изготовлений орудий труда, человек сознательно преобразует природу. Рука это не только орган труда ,но и его продукт. Труд увеличил сплоченность в защите, охоте и воспитании. Общий труд привел к развитию членораздельной речи.

По био законам изменилась гортань, появилась вторая сигнальная система- мир с помощью слова, это качественное отличие от животных. Речь способствует развитию мышления, ослабило действие био факторов.

Пища разнообразная ( вегетарианство- хищник – канн.–огонь). Альтруизм (скотоводство)

Способность к мышлению не передается – этому учатся (Маугли).

Сигнальная наследственность – передача опыта (знания, духовные ценности) следующим поколениям.

В современном обществе исключена внутривидовая борьба за существование, естественный отбор утратил свое ведущее значение – стабилизирующий. Популяционные волны только в малонаселенных районах. Нарушение изоляционных барьеров ведет к полиморфизму. Мутации изменяют генофонд, могут накапливаться вредные, которые влияют на жизнеспособность. Охрана окружающей среды от мутагенов.

4.Раса – исторически сложившаяся большая популяция индивидов, у которых значительная часть генов общая и которую можно отличить от других рас по общему для нее генофонду.

Раса – исторически сложившаяся группа людей, характеризующаяся общностью наследственных физических особенностей.

3 расы- один вид:

- экваториальная (негроидная- австралоидная- черная)

- евразийская (европеидная- белая)

- азиатско- американская ( монголоидная – желтая)

Каждая делится на малые расы и смешанные. Различия:

- Цвет кожи, волос, глаз, форма носа, губ, разрез глаз, пропорции тела – приспособления к разным условиям среды.

Биологическое единство рас:

1) Плодовитое потомство;

2) равноценность в биологическом и психическом отношении;

3) Наличие переходных рас;

4) На втором пальце кожные узоры типа дуг (у обезьян на пятом), одинаковый характер расположения волос на голове и др.

 

Теория моноцентризма – человек возник в одном месте за тысячи километров, расселился.

Расовые теории – антинаучные теории о превосходстве одних рас над другими.

Расистская гипотеза – полифелии (полицентризма) – каждая раса имеет своего предка – расы неравноценны. Высшие- нисшие.

Социал – дарвинизм объясняет причины исторического развития общества биологическими законами борьбы за существование естественным отбором. Капитализм- следствие биологического неравенства людей.

Современный человек – тупиковая ветвь эволюции.

Половой отбор – «любовь с первого взгляда», «социальная любовь».

№14.Экология (греч. дом, родина) - наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и средой их обитания

Термин Геккель(1866)- сумма знаний, относящихся к экономике природы.

Изучает отношения организмов между собой и окружающей средой.

Предметом изучения биоэкологи - объекты организменного, популяционно- видового, биоценотического и биосферного уровня и их взаимодействие с окружающей средой.

Разделы: экология особей, экология популяций, экология сообществ, учение о биосфере.

Глобальная экология- комплексная наука. Синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии природы и общества.

Задачи- изучение законов взаимодействия природы и общества и оптимизация этого взаимодействия.

Экология теоретическая основа рационального природоиспользования и охраны природы.

Природа гораздо сложнее, чем мы можем себе представить.

1 закон экологии гласит: Чтобы мы не делали в природе. Все вызывает в ней те или иные последствия часто непредсказуемые.

Проблемы: рациональное природоиспользование, охрана природы, перенаселение. Загрязнения.

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

Среды жизни: водная, наземно - воздушная, почвенная, организменная

Экологические факторы – отдельные элементы среды, воздействующие на организм.

Абиотические факторы – компоненты неживой природы.

Биотические – воздействие живых организмов друг на друга (взаимодействие между особями в популяциях и между популяциями в сообществах).

Антропогенные - деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы. Либо к изменению среды их обитания.

3.Биосфера (греч. жизнь и шар)- оболочка Земли, населенная и преобразуемая живыми организмами.

Термин применил Э. Зюсс(1875).

Учение о биосфере создал В.И. Вернадский (книга «Биосфера» 1926), основоположник биогеохимии.

А) Выделяют сферы Земли: ядро, мантию, земную кору, атмосферу( пар), гидросферу, литосферу (камень), педосферу (нога), биосферу, ноосферу (разум).

Атмосфера до 3 тыс км. (78% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, 0,03% углекислого газа, 0,0035 неона. Гелия, криптона. Метана. Водорода, оксиды азота, озон и пары воды). Живые в тропосфере до 22-24 км.

Гидросфера 70,8% поверхности, 98% соленая, 2% пресная (ледники), для водоснабжения 0,3% - живые организмы обитают 3,5 до 11 км.

Литосфера - кора 35 км. ( 5-15 под океанами, 35-70 под континентами), мантия 2900, ядро до 6371 км. Жизнь до 3-4 км. (нефть).

 

б) Биомасса- масса живого вещества в биосфере.

Масса 2,4232 * 10* 12, от неживой части биосферы 0,01- 0,02%.

На континентах зеленые 99,2%, животные и микробы 0,8%.

Океан зеленые 6,3%, животные 93,7%.

Концентрация жизни на границах земных оболочек – прибрежные зоны. Увеличивается от полюсов к экватору.

 

В) По Вернадскому вещество биосферы состоит из компонентов:

1.Живое вещество – живые организмы.

2.Костное вещество – совокупность всех неживых тел (без участия живых организмов). Магматические, осадочные породы (базальт, гранит).

3.Биогенное вещество – неживые тела, создается в процессе жизнедеятельности организмов (известняки, мел, нефть, газ, угль, кислород).

4.Биокостное вещество – совокупность биокостных тел, результат взаимной деятельности живых организмов и геологических процессов ( почвы, илы, кора выветривания).

 

5.Радиоактивное вещество.

6.Рассеянные атомы.

7.Вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль).

 

Г) Живое вещество обеспечивает биохимический круговорот веществ и превращение энергии в биосфере.

Геохимические функции:

1. Биохимическая (энергетическая) – связывание и запасание солнечной энергии в орг.веществе, последующее ее рассеивание. Связана, с питанием, дыханием, размножением и т.д.

2. Газовая – изменение и поддержание газового состава среды.

3. Концентрационная – накопление элементов в своих телах. В растениях углерода в 200 раз болше.

4. Окислительно- восстановительная – окисление и восстановление веществ живыми организмами. Миграция атомов с переменной валентностью (железо. Сера, фосфор, азот)- сероводород, сульфиды. Минеральная сера и т.д.

 

5.Деструктивная – разрушение веществ редуцентами.

6.Транспортная – перенос веществ и энергии (миграции, птичий базар)

7.Средообразующая – преобразование физико- химических параметров среды.

8. Рассеивающая – экскременты, шерсть, комары – железо.

9. Информационная – ДНК.

10. Биохимическая деятельность человека.

 

д) Биосфера- открытая система, энергия извне (солнце).

Круговорот веществ обеспечивает неисчерпаемость отдельных атомов (кислорода, углерода, азота и т. д.).

Биологический круговорот – круговорот веществ движущей силой которого, является деятельность живых организмов

Биогенная миграция атомов движение элементов за счет захвата и передачи их живыми организмами.

Биотический круговорот хим элементов – это постоянная циркуляция между почвой , гидросферой, атмосферой и живыми организмами, благодаря ему возможно существование жизни на Земле при ограниченном запасе веществ.

Весь О2 проходит через живое вещество за 2000лет, СО2- 200-300 лет, Н2О- 2 млн.лет

№15. Экологическая система – система живых организмов и окружающих их неорганических тел, связанных между собой потоком энергии и круговоротом веществ. (Тенсли 1935)

Биоценоз– совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории.

Фитоценоз – растительный компонент биоценоза (ведущий),

Зооценоз – животный,

Микробоценоз – микробный.

Биотоп – территория с абиотическими факторами среды (климат, почва)

Биогеоценоз – совокупность биоценоза и биотопа.( экосистема в границах фитоценоза)

Биогеоценоз – устойчивая, саморегулирующаяся экологическая система, состоящая из растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии друг с другом и элементами неживой природы (В.Н. Сукачев 1942).

Единая экосистема планеты, совокупность разнообразных биогеоценозов - биосфера

Структура биоценоза:

- видовая структура – число видов, соотношение их численности или массы (видовое разнообразие, количество видов)

- пространственная структура – распространение видов по вертикали и горизонтали (ярусность, мозаичность)

- экологическая структура – соотношение организмов разных экологических групп.

Биоценозы со сходной экологической структурой могут иметь разный видовой состав. Местообитание – адрес организма, экологическая ниша - профессия

Функциональные группы в экосистеме (компоненты)

Продуценты – автотрофные организмы (растения и бактерии авт.)

Консументы- гетеротрофные организмы (животные, микроорганизмы, гетеротрофные растения). К. первого порядка фитофаги, сапрофаги, второго порядка зоофаги и некрофаги.

Редуценты – организмы разрушающие органические вещества и превращающие их в минеральные вещества (сапрофитные бактерии и грибы, простейшие и черви).

Абиотические компоненты – вещества органической и неорганической природы в среде обитания.

Параметры характеризующие биоценозы:

- видовое разнообразие – число видов в биогеоценозе, образующих разные пищевые уровни.

- плотность видовых популяций – количество особей данного вида, отнесенное к единице площади или объема.

- биомасса – общая сухая масса органического вещества отнесенная к единице площади или объема.

- биологическая продуктивность – скорость продуцирования биомассы ( низкая в тундре и пустыне, самая высокая в тропических лесах).

Первичная продуктивность – продуценты. Вторичная – биомасса консументов и редуцентов.

Антропогенные экосистемы:

- агроэкосистемы – искусственные экосистемы, возникшие в результате сельскохозяйственной деятельности человека (пашни, сенокосы, пастбища).

Отличия от естественных биоценозов:

- незначительное видовое разнообразие;

- короткие цепи питания;

- неполный круговорот веществ;

- источник энергии не только солнце, но и человек;

- искусственный отбор;

- отсутствие саморегуляции и т.д.

Урбасистемы – искусственные экосистемы, результат развития городов.

- промышленные зоны

- селитебные зоны (спальные районы, культура, администрация)

- рекреационные зоны (парки)

- транспортные системы.

Поддерживают агроэкосистемы и энергия горючих ископаемых.

 

2.Абиотические факторы – факторы неживой природы, действующие на организм.

Физические, химические, эдафические.

-климатические (свет, Т, влажность, ветер, давление и т.д.)

- Геологические (землетрясения, извержения, движение ледников, радиоактивное излучение и т.д.)

- Орографические (рельеф местности)

- Эдафические (почвенно- грунтовые)- плотность, структура, рН, гранулометрический состав, химический.

- Гидрологический (вода, течение, соленость, давление и т.д.)

Свет – ультрафиолет (бактерицидное, стимуляция роста, синтез витамина Д и т.д., мутации).

Видимые лучи – энергия для фотосинтеза.

Инфракрасные лучи – тепло.

Фотопериодизм (листопад, перелеты птиц), суточные ритмы, животные (дневной, ночной, сумеречный образ жизни), растения (светолюбивые, тенелюбивые, теневыносливые).

Температура. В основном жизнь от 0 до + 50 ( свойства цитоплазмы). Верхний предел жизни 120-140 (споры, бактерии), нижние – 190- 273 С (семена, споры, сперматозоиды).

Пойкилотермные организмы – непостоянная температура тела (микробы, растения, беспозвоночные и низшие позвоночные).

Гомойотермные животные – организмы с постоянной температурой (птицы и млекопитающие).

Факторы среды имеют количественное выражение.

По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума, зону пессимума и пределы выносливости организма.

Способность организмов переносить колебания действия экологического фактора называется экологической толерантностью (валентностью, устойчивостью, пластичностью – меняется - витамины.)

Виды с широкой толерантностью - эвритопные (серая крыса, воробьи, одуванчик, подорожник), с узкой – стенобионтные (паразиты, морских глубин).

Ограничивающий (лимитирующий) фактор- фактор, выходящий за пределы выносливости вида (тундра – вода, минеральные вещества, углекислый газ, свет , но низкая температура).

Наилучшее сочетание факторов - биологический оптимум.

 

 

№16 1.Биотические факторы – факторы живой природы, зависящие от действия одних организмов на другие.

Всевозможные взаимоотношения между живыми организмами ( опыление, поедание, связь птиц с деревьями и т.д.)Взаимоотношения внутривидовые, межвидовые.

Типы связей:

- трофические – когда один вид питается другим: живыми (лев – антилопа), мертвыми ( труп зебры – гиена), продуктами жизнедеятельности (Жук – навозник помет крупных копытных).

- топические – изменение одним видом условий обитания другого вида (хвойный лес- отсутствует травянистый покров).

- форические – вид участвует в распространении другого вида ( перенос семян, спор, особей)

- фабрические – один вид использует для сооружений продукты выделения, мертвые остатки(птицы в гнезда ветки, пух, перья).

По типу отношений: симбиоз, мутуализм, комменсализм, конкуренция, паразитизм, нейтрализм и т.д.

В зависимости от воздействующего организма, делят на фитогенные, зоогенные и микробогенные.

Антропогенные факторы - деятельность человека, воздействующая на среду и изменяющая условия обитания. Воздействие человека как организма и хозяйственная деятельность (техногенные факторы).

Питаясь друг другом, живые организмы образуют цепи питания.

Цепь питания – последовательность организмов, по которой передается энергия, заключенная в пище, от ее первоначального источника.

Цепь питания- ряд взаимосвязанных видов, из которых каждый предыдущий служит пищей последующему.

Звенья цепи – трофический уровень:

1. Продуценты (растения, синезеленые)

2. Консументы первого порядка (растительноядные животные)

3. Консументы второго порядка (хищники травоядных)

4. Консументы третьего порядка (хищники плотоядных)

5. Редуценты.

2 типа Цепи выедания (пастбищные) – цепи питания, начинающиеся с живых фотосинтезирующих организмов( фитопланктон – зоопланктон – рыбы микрофаги – рыбы макрофаги – птицы ихтиофаги).

Цепи разложения (детритные) – пищевые цепи, начинающихся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных ( детрит – детритофаги – хищники микрофаги – хищники макрофаги).

Пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети. В результате не нарушается равновесие в экосистеме.

2.Поток энергии, заключенной в пище, в экосистеме осуществляется однонаправлено от автотрофов к гетеротрофам.

При передаче энергии с одного трофического уровня на другой большая часть энергии рассеивается в виде тепла. Передается всего10% энергии. 1% энергии солнца получают растения – 5-20% энергии идет на построение нового в-ва, в цепи (3-5) звена.

Цепи можно представить в виде экологических пирамид:

1.Пирамида чисел – отражает уменьшение численности организмов от продуцентов к консументам ( 1 га экосистемы – 4 млн растений – 700 тыс раст. Насекомых- 350 тыс. нас. – 3 птицы).

2.Пирамида биомассы- показывает изменение биомасс на каждом уровне ( наземные сужаются кверху, океана книзу).

3.Пирамида энергии – отражает уменьшение количества энергии, содержащейся в продукции на каждом трофическом уровне.

Правило экологической пирамиды: Масса каждого последующего звена цепи прогрессивно уменьшается.

3.Изменения в сообществах бывают циклическими (суточные. Сезонные. Многолетние) и поступательными.

Сукцессия – последовательная смена биоценозов, выраженная в смене видового состава и структуры сообщества (опустынивание степей, озеро-болото).

Природные сукцессии – природные причины.

Антропогенные с – обусловлены деятельностью человека.

Аутогенные – внутренние причины (изменение среды под действием сообщества)

Аллогенные – внешние причины ( климат).

Первичные сукцессии – на субстрате не занятыми живыми организмами (скалы, пески, новые водоемы). Скалы – бактерии – сине-зеленые – лишайники (кислоты)- мхи – почва – травы – кусты – лес.

Вторичные сукцессии – на месте существующих биоценозов после их нарушения (вырубка. Пожар, вспашка, вулкан). Пожар – вейниковый луг(15-25)- кустарники (25-50)- береза (75-100)- сосново- лиственный лес(100-150)- сосновый (125-175).

Экосистема эволюционирует к устойчивому состоянию (климаксное состояние).

№17 1.Индифферентное сожительство (нейтрализм)- коралловые полипы, морские лилии, ежи, звезды, усоногие рачки.

Позитивные отношения:Симбиоз (греч. symbiosis — сожительство) это сожительство разнородных организмов. Две формы отношений различают: антагонистическую (с враждебными отношениями) и мутуалистическую (взаимовыгодные).

Мутуализм (лат. mutuus — взаимный, обоюдный) — взаимовыгодное и взаимозависимое сожительство двух разнородных организмов. (обитающих в муравейниках, жуки выделяют секрет, потребляемый муравьями, а муравьи в свою очередь кормят жуков).

Кооперация - особи одного вида используют жилище или тело другого вида для защиты от врагов или передвижения.(Рак – отшельник и актиния-моллюск).

Комменсализм (commensalis — сотрапезник) — один из организмов живет за счет другого, не причиняя ему вреда.

Синойкия (квартирничество) — одно животное использует другое в качестве убежища (пара десятиногих рачков в личиночной стадии забирается в полость губки и навсегда остается там).

Эпойкия, или нахлебничество, с временным прикреплением к хозяину, рыба-прилипала прикрепляется спинной присоской к коже акулы и вместе с ней передвигается и кормится.

Энтойкия — животные поселяются внутри полостей других, имеющих сообщение с внешней средой (мелкая рыба находит убежище в водяном легком и кишечнике голотурии).

Форез — носительство (ком. обязательный, при форезе необязательные).

Антибиотические отношения: конкуренция, х. и п.

Хищничество — одна из разновидностей симбиоза, его трудно отделить от паразитизма. Хищник убивает жертву сразу, а паразит делает это в процессе своего развития, и гибель партнера не всегда обязательна.

Паразитизм — исторически сложившаяся ассоциация генетически разнородных организмов, основанная на иммунобиологических взаимоотношениях, пищевых связях и взаимообмене, при котором один (паразит) использует другого (хозяина) в качестве среды обитания и источника питания, причиняя ему вред.

2.Паразитология — биологическая наука, изучающая явления Паразитизма, жизнь паразитов и вызываемые ими заболевания.

В задачу паразитологии входит разработка научных основ борьбы спаразитами и вызываемыми ими болезнями, а также методов предупреждения.

Паразитология подразделяются на общую, медицинскую, ветеринарную и сельскохозяйственную.

Медицинская паразитология изучает паразитов человека.

сформировалась во второй половине XIX в., когда были обнаружены возбудители : малярии, балантидиаза, амебиаза и др. центром является Институт мед. паразитологии и тропической мед. Е.И. Марциновского, который входит в состав Мос. мед. академии им. И.М.Сеченова. в международном каталоге арбовирусов (вирусов, передающихся членистоногими) зарегистрировано более 300 видов. СНГ известно более 40 болезней человека, очаги которых существуют в природе; более 50 видов простейших пар. человека; из 250 гельминтозов в мире, в СНГ 65 видов. Заболеваемость паразитарными болезнями в России в 1999 1,5 млн случаев; свыше 80% случаев приходится на детей до 14 лет, 89 % составляют гельминтозы и 11% — протозоозы.

клиническая паразитология- паразитарные Болезни человека: их этиология, патогенез, клиника, диагностика, терапия (лечение).

3.Классификации паразитов зависят от критериев.

По степени необходимости паразитического образа жизни выделяют:

Факультативные- способны вести свободный образ жизни (личинки мух).

Облигатные- паразитический образ жизни обязателен (чесоточный клещ).

По времени взаимодействия паразита с хозяином:

Временные – часть жизни проводят с хозяином ( клещи).

Постоянные – всю жизнь с хозяином ( карликовый цепень).

Пространственные взаимоотношения:

Эктопаразиты - обитают на покровах(комары).

Эндопаразиты – обитают в полостях и тканях(ришта).

4.Взаимоотношения в системе «паразит—хозяин».

паразиты приносят вред своим хозяевам, паразитарные болезни редко заканчиваются гибелью хозяев, в процессе эволюции происходит взаимное приспособление паразитов и хозяев.60 — 65 тыс. видов животных ведут паразитический образ жизни, что составляет 6 — 7 % от общего числа всех видов на Земле. Паразиты, обитающие в хозяине, обычно вызывают у него заболевания.

Вредоносное действие паразита на хозяина сводится к следующему:

1) механические воздействия — сдавливание тканей хозяина па­разитом, например растущей финной эхинококка;

2) токсическое воздействие — выделение паразитами продук. диссимиляции и токсинов, отравляющих организм хозяина.

3) отнятие пищи — паразиты особенно крупных размеров питаются за счет хозяина.

4) нарушение тканей - крючки на сколексе.

Паразит неспособен существовать без хозяина, у паразитов и хозяев выработались взаимные приспособления. Развитие паразита сдерживается защитными механизмами организма. Так, паразиты, обитающие в тканях, покрываются соед. тканной капсулой, хозяин отвечает развитием иммунных реакций, большинство пар. бол. не оставляет после себя иммунитета, заражение гельминтами, может повторяться. Зараженный паразитами организм сущ. долгое время, при этом жизнеспособность его снижается незначительно. Хозяин активной жизнью расселяется в среде и заражает новых индивидов.

5.Жизненные циклы паразитов развиваются со сложным метаморфозом.

Хозяин, в котором обитают личиночные формы паразита, носит название промежуточного (двух трех промеж. хозяев).

Основным (окончательным) хозяином называется организм, в котором развивается половозрелая стадия паразита.

«резервуарный хозяин», — организм, в котором возбудитель болезни может жить длительное время, но не развиваться.

Антропонозные заболевания (аскаридоз, амебиаз)- Источником заражения в этом случае является только человек.

зоонозные (фасциолез, описторхоз и др.), источником заражения при этом являются животные.

6.Природно-очаговые болезни

согласно учению Е. Н. Павловского, природной очаговости трансмиссивных болезней состоит в том, что на географических ландшафтах могут существовать очаги заболеваний, они сложились в процессе длительной эволюции межвидовых биоценозов с включением в их состав основных звеньев:

1) возбудителей болезни; лейшмания

2) резервуаров возбудителей; грызуны

3) переносчиков (трансмиссии) возбудителей; москиты (возбудитель переносят, природный резервуар и переносчик),

4)природный ландшафт (тайга, смешанные леса, степи, полупустыни, пустыни, различные водоемы и т.д.)- полупустыни

Важнейший путь проникновения возбудителей (микроорганизмы, простейшие — чаще всего в виде цист, яиц или личинок гельминтов)

1.в организм животных и человека — пероральный (через рот) с пищ. продуктами (недовар. мясо и рыба, яйца, некипяченое молоко).

2) геооральном — пища контаминирована (загрязнена) почвой (микроорг., цисты , яйца).заражение происходит не в процессе питания, а вследствие его.

Для многих факультативно-трансмиссивных болезней :

2) транспирационный (воздушно-капельный) — при вдыхании воздуха, загрязненного выделениями больных живот. или человека (чума, туляремия);

3) контактный (перкутантный) — возбудитель попадает в организм через слизистые, царапины на коже (туляремия, чума, кожный лейшманиоз).

Возбудители некоторых очаговых болезней могут передаваться по вертикали от матери к плоду (токсоплазмоз) — 4.трансплацентарный путь передачи, при гемотрансфузии (переливании крови) и трансплантации

Профилактика паразитарных болезней Предупреждение паразитарных болезней включает меры общественной и личной профилактики.

Общественная профилактика — это мероприятия, проводимые государством и специальными учреждениями. Она направлена на уничтожение паразитов на всех этапах их жизненных циклов и создание условий, при которых паразиты лишаются возможности циркулировать среди восприимчивых людей и животных. У человека-паразитоносителя могут отсутствовать симптомы заболевания, но он опасен для окружающих, так как выделяет в окружающую среду цисты, яйца или личинки паразитов. В связи с этим лица, работающие в детских учреждениях и на предприятиях общественного питания, подлежат регулярным медицинским обследованиям на паразитоносительство.

Девастация- меры борьбы с возбудителями пар. И инф. Болезней, направленные на их истребление.(Скрябин)природно-очаговые болезни- лечение больных и борьба с переносчиками одна из мер — снижение численности животных — резервуаров возбудителя. Результативность борьбы с лейшманиозом в СССР. После вы­явления и эффективного лечения больных, уничтожения грызунов и москитов число больных в некоторых очагах снизилось с 90 до 0,04 %.

Личная профилактика осуществляется каждым человеком. Она заключается в предотвращении заражения.

Меры личной профилактики зависят от путей проникновения паразита в организм человека и среды. Если паразит проникает через рот из почвы или воды, рекомендуется мыть руки, овощи, фрукты, кипятить воду, предназначенную для питья и приготовления пищи и т.д. Если инвазионная стадия паразита находится в тканях животных, следует тщательно пропаривать или прожаривать мясо, рыбу, раков. Для предупреждения заражения трансмиссивными заболеваниями применяют механические и химические средства защиты от укусов кровососущих насекомых и клещей

№181.Медицинская протозоология изучает паразитов подцарства простейших(70 000 видов простейших, 10 150 паразиты, более 50 видов паразиты человека). Относятся к четырем классам.

Класс саркодовые

Кишечная амеба является комменсалом, цисты имеют 8 ядер, обитает в толстом кишечнике.

Ротовая амеба- язвы на десневых карманах, кариозных полостях зубов и криптах небных мин. Заражение при поцелуе, так как цисты амеба не образует, у 25 % лиц, не соблюдающих правила гигиены полости рта.

Дизентерийная амеба – амебиаз: мелкая вегетативная форма; крупная вегетативная форма; тканевая форма; циста.

Мелкая вегетативная форма обитает в просвете толстой кишки. Размеры тела 8 — 20 мкм. Крупную вегетативную форму выделяют из гноя и язв кишечника. Размеры этой формы 15-45 мкм. Цитоплазма разделена на два слоя: Наружный слой (эктоплазма) прозрачный, стекловидный, внутренний (эндоплазма) имеет вид мелкозернистой массы. Тканевая форма мельче крупной вегетативной формы. Цисты в фекалиях больных людей и паразитоносителей, диаметром 8— 15 мкм. от одного до четырех ядер, имеющих вид колечек.

Жизненный цикл: цисты с пищей или водой. В толстой кишке из цист образуются мелкие вегетативные амебы. При небл. условиях они превращаются в крупные вегетативные формы в язвах. Погружаясь глубже, превращаются в тканевые формы и могут с кровью в печень, легкие, вызывая в них нагноение.

Лаб. диагностика: в мазке из фекалий крупных вег. форм.

Профилактика: личная гигиена, мытье овощей и фруктов кипяченой водой, употребление для питья только кипяченой воды.

Класс жгутиконосцы

Лейшманиозы — две формы: В амастиготной 3-5 мкм. нет жгутика, в клетках (макрофагах позвоночных животных) и человека; в промастиготной 25, жгутик— пищеварительного тракта москитов.

Кожный лейшманиоз — эпидермис обычно изъязвляется.

Слизисто-кожный лейшманиоз соединительных тканей, вызывая деструктивное воспаление.

Висцеральный лейшманиоз —Паразиты размножаются в макрофагах селезенки, печени, костного мозга и других органов.

Лабораторная диагностика: производят микроскопирование, крови или пунктата костного мозга, из грудины или лимфат. узлов.

Лямблия - лямблиоза, по форме груша, 10—18 мкм, два ядра и четыре пары жгутиков, вдоль тела проходит два тонких аксостиля, присасывательный диск, Лямблии обитают в тонкой кишке, иногда проникают в желудок и желчный пузырь, лямблии инцистируются. Цисты овальной формы 10—14 мкм.Заражение при проглатывании цист с водой и продуктами питания.

Лабораторная диагностика: микр. мазков из фекалий или двен. Кишки, в фекалиях цисты, а в кишечнике — живые вегет. формы.

Профилактика: мероприятия те же, что и при амебиазе.

Трихоманады: влагалищная — возбудитель мочеполового трихомоноза и кишечная — возбудитель кишечного трихомоноза.

Ротовая трихомонада считается условно-патогенной.

Влагалищная трихомонада грушевидное тело 14 — 30 мкм., четыре свободных жгутика, ундулирующей мембраной, доходящей только до середины тела, ядро, осевая нить (аксостиль). Цист не образует, передаются половым путем.

Диагноз: трих. в выделениях мочепол. путей методом микроскопии.

Профилактика в.т. и к.т.: общих правил личной гигиены при питании и питье воды, общественная — включает санитарно-просветительскую работу, санит.благ. туалетов и предприятий общ. питания. Выявлять больных среди работников детских учреждений, в сфере общественного питания и направлять их на лечение.

Класс споровики.

Малярийные плазмодии: воз. трехдневной малярии, тропической малярии, четырехдневной малярии и малярии овале, Жизненный цикл— со сменой двух хозяев: человека и мал.комара рода Anopheles. Co слюной ком. попадают в кровь(спорозоитами). С током в клетки печени, растут и в стадию шизонта, разм. шизогонией на тысячи мерозоитов. Из печени мерозоиты в эритроциты, растет и стадии развития.

1.Кольцевидный трофозоит — паразит величиной 1 — 2 мкм

2.Юный трофозоит менее половины эритроцита (амебовидные).

3.Полувзрослый трофозоит более половины эритроц., 4 — 5 мкм.

4.Взрослый трофозоит занимает почти весь эритроцит, превращается в шизонт, размножается шизогонией, на 8 — 24 мерозоита, разрушение эритр. мерозоиты попадают в плазму крови.

Из части мерозоитов в эритроцитах образуются незрелые половые клетки — муж. и жен. гамонты: — гаметогония, только в комаре. После копуляции гамет образуется подвижная зигота (оокинета), которая проникает в стенку желудка комара, растет и делится: третья фаза — спорогония (ооцисты до 10 000 спорозоитов), в слюн­ные железы комара - человека. в человеке бесполым путем (тканевая и эритроцитарная шизогония), а в комаре половой процесс в виде копуляции, а также спорогония (комара основ. Хоз. плазмодия, человек — промежуточный).

При малярии нарушается деятельность печени, селезенки, центральной нервной системы. Число приступов может достигать 10—15, они прекращаются, человек становится паразитоносителем.

Лабораторная диагностика: обнаружении плазмодиев в мазке либо в капле крови при ее микроскоп.

Профилактика: выявление и лечение больных, исследование мазков крови у лиц с при­ступами высокой температуры; борьбу с переносчиками.

Токсоплазма- токсоплазмоз- ЦНС, печени, почек, легких, сердца, мышц, глаз. Заб. хронически, часто бессимптомно. Трофозоиты полумесяца размерами 4 —7х 1,5 — 2 мкм. Ооцисты кишки кошки, созрев в окр. среде в кишечник человек. Заразиться путями:

1) через рот — с необработанным мясом и молоком больных животных, яйцами, во время ухода за животными;

2) через кожу и слизистые оболочки — при снятии шкур с боль­ных животных, разделке туш;

3) внутриутробно — от матери через плаценту.

Лабораторная диагностика:

1) обнаружение токсоплазм микроскоп. (лимф. узлы, спинномозговая жидкость, печень, головной мозг, плацента, кровь);

2) метод биологических проб — лабораторным живот­ным спинномоз. жидкости или крови больного человека и заражение их.

Профилактика: термическая обработка пище­вых продуктов, санитарный контроль на мясокомбинатах, предотвращение тесных контактов детей и беременных женщин с домашними животными.

Класс ресничные инфузории (Ciliata)

Балантидий— балантидиаза язвенным поражением толстой кишки. Вегетатив­ная форма овальная, до 200 мкм. На переднем конце цитостом и цитофаринкс, реснички. Под пелликулой слой прозрачной экто­плазмы. В зернистой эндоплазме бобовидный макронуклеус, шаровидный микронуклеус. Циста до 50 — 60 мкм. Поносы с кровью, к летальному исходу, цистоносительство

Лабораторная диагностика: обнаружение вегетативных форм цист балантидия при микроскоп. мазков из фека­лий .

Профилактика: как при амебиазе, гигиеническое со­держание свиней и соблюдение правил личной гигиены при ухо­де за ними.