Связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями

Некоторые важнейшие ароморфозы:

3. Фотосинтез- превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ. Фотосинтез происходит с участием поглощающих свет пигментов, прежде всего хлорофилла. Фотосинтез обеспечивает все земные организмы химической энергией.

4. Эукариоты- высшие организмы, четко оформленные ядра которых обладают оболочкой, отделяющей их от цитоплазмы. Эукариоты включают царства: грибы, растения и животные.

5. Многоклеточные-

6. Скелет- Скелет - пассивная часть опорно-двигательной системы. Скелет состоит из костей, хрящей, суставов и связок. Скелет выполняет опорную функцию и служит защитой для многих внутренних органов

7. Скелет человека - объемно-пространственная структура, состоящая из соединенных между собой костей. Различают неподвижное, полуподвижное и подвижное (сустав) соединения костей. Скелет подразделяют на скелет черепа, скелет туловища и скелет верхних и нижних конечностей.

Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:

Рыбы - надкласс позвоночных, которые произошли и обитают в воде. Рыбы дышат жабрами, имеют хорошо развитый челюстной аппарат. Парные и непарные конечности рыб имеют вид плавников. Кожа рыб покрыта чешуей. Рыбы имеют двухкамерное сердце и один круг кровообращения

Земноводные (амфибии) — класс позвоночных четвероногих животных, в числе прочих включающий тритонов, саламандр, лягушек и червей — всего около 5000 современных видов, что делает этот класс сравнительно немногочисленным.

Пресмыкающиеся (рептилии) (рептилии — от лат. Reptilia) — класс (по устаревшей классификации), или парафилетическая группа (по современной классификации) преимущественно наземных позвоночных животных, включающий современных черепах, крокодилов, ящериц и змей.

Птицы (лат. Aves) — класс оперённых, теплокровных, яйцекладущих позвоночных, чьи передние конечности имеют форму крыльев. Изначально строение птиц приспособлено к полёту, хотя в настоящее время существует и много видов нелетающих птиц. Ещё одним отличительным признаком птиц является также наличие клюва. На сегодняшний день на Земле обитает более 9800 различных видов, что делает их наиболее разнообразной группой надкласса четвероногих

Млекопитающие (лат. Mammalia) — класс позвоночных животных, основными отличительными особенностями которых являются живорождение (за исключением инфракласса клоачных) и вскармливание детёнышей молоком. Противопоставленными млекопитающим классами среди позвоночных являются птицы, рыбы, пресмыкающиеся и земноводные.

Голосеменные — древесные и кустарниковые растения, которые развиваются из семяпочек и лежат открыто на чешуйках шишек. Листья голосеменных растений имеют вид хвоинок.

Покрытосеменные — растения, имеющие цветки. Для покрытосеменных растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого развиваются зародыш и эндосперм с запасом питательных веществ.

Цветковые — отдел высших растений, имеющих цветок. Эта важнейшая группа наземных растений насчитывает свыше 165 порядков, 540 семейств, более 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов. По числу видов цветковые растения значительно превосходят все остальные группы высших растений, вместе взятые. Они составляют одну из двух групп семенных растений. Важнейшая особенность цветковых растений — наличие специализированного генеративного органа — цветка, берущего на себя функции полового размножения и привлечения агентов опыления.

Прокариоты — древнейшие организмы. Прокариоты не обладает четко оформленным ядром с оболочкой и типичным хромосомным аппаратом. Наследственная информация передается и реализуется через ДНК. Прокариоты размножаются делением без выраженного полового процесса. К прокариотам относят вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли, микоплазмы и др.

Филогенез — историческое развитие организмов; эволюция органического мира, различных систематических групп, отдельных органов и их систем.

Онтогенез — совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований организма от его зарождения до конца жизни. У многоклеточных организмов онтогенез обычно сопровождается сложной перестройкой со многими периодами. Различают: пренатальный онтогенез; постнатальный онтогенез; а также онтогенез отдельных органов и систем.

Адаптация — комплекс морфофизиологических и поведенческих особенностей особи, популяции или вида, обеспечивающий: успех в конкуренции с другими видами, популяциями и особями; и устойчивость к воздействиям факторов абиотической среды.

Ароморфоз — приспособительные изменения общего значения, повышающие уровень организации и жизнеспособность особей, популяций и видов. Ароморфоз приводит к появлению новых таксонов

Понятие о флоре, фауне

Флора — исторически сложившаяся совокупность видов растений, обитающих или обитавших в прошлые

геологические эпохи на определенной территории или в составе конкретного растительного сообщества.

Фауна — в широком смысле - исторически сложившаяся совокупность видов животных, обитающих на определенной территории. Фауна складывается из животных разного происхождения: автохтонов, аллохтонов и иммигрантов. Фауна (в узком смысле) — совокупность животных некоторой систематической категории.

Методы исследования эволюции:

Палеонтология (ископаемые переходные формы, палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм)

Палеонтоло́гия (от др.-греч. παλαιοντολογία) — наука об ископаемых останках растений и животных, пытающаяся реконструировать по найденным останкам их внешний вид, биологические особенности, способы питания, размножения и т. д., а также восстановить на основе этих сведений ход биологической эволюции. Палеонтологи исследуют не только останки собственно животных и растений, но и их окаменевшие следы, отброшенные оболочки, тафоценозы и другие свидетельства их существования. В палеонтологии также используются методы палеоэкологии и палеоклиматологии с целью воспроизведения среды жизнедеятельности организмов, сопоставления современной среды обитания организмов, предположения местообитаний вымерших и т. д.

Биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты). Биогеография — наука, изучающая закономерности географического распространения животных и растений, а также характер фауны и флоры отдельных территорий. Биогеография разделяется на зоогеографию (географию животных) и фитогеографию (географию растений).

Морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм, рудиментарные органы, атавизмы)

Эмбриологические методы (зародышевое сходство, принцип рекапитуляции)

Генетика и эволюция

Генетика — наука, изучающая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов, методы управления этими процессами. Основы генетики заложены Г.Менделем (1822-1884), открывшим законы наследственности.

Генетика включает ряд отраслей, в том числе по объектам исследования: генетика микроорганизмов; генетика растений, генетика животных, генетика человека

Основные понятия генетики – наследственность и изменчивость. Наследственность — это свойство одного поколения передавать другому признаки строения, физиологические свойства и специфический характер индивидуального развития. Изменчивость — это изменение наследственных задатков, вариабельность их проявления в процессе развития организма при взаимодействии с внешней средой. Новые свойства организма появляются только благодаря изменчивости, но она лишь тогда играет роль в эволюции, когда проявление изменчивости сохраняется в последующих поколениях, т.е. наследуется.

Ген — это участок молекулы ДНК (или участок хромосомы), определяющий возможность развития отдельного элементарного признака. Молекула ДНК состоит из двух поли-нуклеотидных цепей, закрученных одна вокруг другой в спираль. Сочетание трех рядом стоящих нуклеотидов в цепи ДНК составляют генетический код.

Наследственная, или генотипическая, изменчивость обусловлена изменениями в генетическом материале (генотипе), которые передаются из поколения в поколение. Изменения в генотипе могут быть вызваны мутациями – изменениями в структуре генов и хромосом или изменениями числа хромосом в хромосомном наборе. Другая форма генотипической изменчивости – т. н. комбинативная изменчивость, в основе которой лежит перекомбинация (перегруппировка) хромосом и их участков при половом размножении (в процессе мейоза и оплодотворения). Ненаследственная, или модификационная, изменчивость – способность организмов изменяться под действием различных факторов окружающей среды (температуры, влажности и т. п.). Этот тип изменчивости не связан с изменениями в генотипе и не наследуется. Однако пределы модификационной изменчивости любого признака – т. н. норма реакции – задаются генотипом.

Ген — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойствГен-структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойств.

Аллель (от греч. allelon - друг друга, взаимно), аллеломорфа, одно из возможных структурных состояний гена. Любое изменение структуры гена в результате мутаций или за счёт внутригенных рекомбинаций у гетерозигот по двум мутантным аллелям приводит к появлению новых аллелей этого гена (число аллелей каждого гена практически неисчислимо).

Рецессивные гены (т.е. признак, им определяемый) могут не проявляться у одного или многих поколений, пока не встретятся два идентичных рецессивных гена от каждого из родителей (внезапное проявление такого признака у потомков не следует путать с мутацией).

Доминантные гены. Присутствие доминантного гена всегда явно и внешне проявляется соответствующим признаком. Их присутствие всегда проявляется, даже если доминантный ген "работает" без партнера (т.е. Аа).

Гомозиготы (гомо- (Гомео-) + Зигота) — особь или клетка, имеющая в генотипе два одинаковых или даже идентичных по происхождению аллеля данного гена. Гомозигота — диплоидная или полиплоидная клетка (особь), гомологичные хромосомы которой несут идентичные аллели того или иного гена.

Гетерозиготы (от гетеро... и зигота) — клетка или организм, имеющие в наследственном наборе (генотипе) разные формы (аллели) того или иного гена. Гетерозигота получается при слиянии разнокачественных по генному составу гамет, каждая из которых приносит в зиготу свои аллели. Например, гомозиготные формы АА и аа образуют гаметы соответственно А и а. Полученная при скрещивании ААаа Гетерозигота всегда образует разнокачественные гаметы: А и а. Скрещивание такой формы внутри себя или с рецессивной родительской формой аа даёт потомков двух видов — фенотипически А и фенотипически а (см. Рецессивность, Фенотип). Расщепление Гетерозигота происходит по определённому правилу (см. Менделя законы). Сохранение Гетерозигота имеет значение для сельскохозяйственной практики, т.к. расщепление часто ведёт к утрате ценных качеств. Почти все плодовые деревья гетерозиготны. Чтобы предупредить у них расщепление признаков и утерю ценных свойств, прибегают к вегетативному размножению или апомиксису. Для сохранения гетерозиготного состояния могут применяться также гиногенез и партеногенез. Ср. Гомозигота.

Хромосомы (греч. chrōma цвет, окраска + sōma тело) — основные структурно-функциональные элементы клеточного ядра, содержащие гены. Название «хромосомы» обусловлено их способностью интенсивно окрашиваться основными красителями во время деления клетки. Каждый биологический вид характеризуется постоянством числа, размеров и других морфологических признаков X. Хромосомный набор половых и соматических клеток различен. В соматических клетках содержится двойной (диплоидный) набор Х. который можно разделить на пары гомологичных (идентичных) хромосом, сходных по величине и морфологии. Один из гомологов всегда отцовского, другой— материнского происхождения. В половых клетках (гаметах) эукариот (многоклеточных организмов, в т.ч. человека) все хромосомы набора представлены в единственном числе (гаплоидный хромосомный набор). В оплодотворенной яйцеклетке (зиготе) гаплоидные наборы мужских и женских гамет объединяются в одном ядре, восстанавливая двойной набор хромосом. У человека диплоидный хромосомный набор (кариотип) представлен 22 парами хромосом (аутосом) и одной парой половых хромосом (гоносом). Половые хромосомы различаются не только по составу содержащихся в них генов, но и по своей морфологии. Развитие из зиготы женской особи определяет пара половых хромосом, состоящая из двух Х-хромосом, то есть ХХ-пара, амужской — пара, состоящая из X-хромосомы и У-хромосомы, — то есть ХУ-пара.

ГЕНОМ- (нем. Genom), совокупность генов, характерных для гаплоидного набора хромосом данного вида организмов; основной гаплоидный набор хромосом. Термин предложен Г. Винклером в 1920. В отличие от генотипа, Г. представляет собой характеристику вида, а не отд. особи. При отдалённой гибридизации можно получить организмы, несущие разные Г., аллополиплоиды (напр., гибриды между пшеницей и пыреем, пшеницей и элимусом, рожью и пыреем). Виды растений, содержащие разл. Г., иногда встречаются и в природе (напр., некоторые виды пшеницы). Для определения числа и сходства Г. у разных видов используют спец. метод — геномный анализ. У диплоидных организмов Г. является дискретной единицей генетического анализа, поскольку гаметы у них в норме содержат по одному Г. Можно рассматривать Г. и как функциональную единицу, необходимую для нормального развития организма, т. к. для мн. организмов (особенно растений) существуют в норме или получены экспериментально гаплоиды, развивающиеся на основе одного Г.

ГЕНОТИП- (от ген и греч. typos — отпечаток), генетич (наследственная) конституция организма, совокупность всех наследственных задатков данной клетки или организма, включая аллели генов, характер их физического сцепления в хромосомах и наличие хромосомных перестроек. В узком смысле Г.— совокупность аллелей гена или группы генов, контролирующих анализируемый признак у данного организма (в этом случае нерассматриваемая часть Г. выступает в качестве генотипической среды). Термин «Г.» предложен В. Иогапсеном в 1909. В совр. генетике Г. рассматривают не как механический набор независимо функционирующих генов (что было характерно для ранних этапов развития генетики), а как единую систему генетических элементов, взаимодействующих на различных уровнях (напр.. между аллелями одного гена или разных генов). Г. контролирует развитие, строение и жизнедеятельность организма, т.е. совокупность всех признаков организма — его фенотип. Особи с разными Г. могут иметь одинаковый фенотип, поэтому для определения Г. организма необходимо проводить его генетический анализ, например анализирующее скрещивание. Особи с одинаковым Г. в разл. условиях могут отличаться друг от друга по характеру проявления признаков (особенно количественных), т. е. различаться по фенотипу. Т. о., Г. определяет возможные пути развития организма и его отдельных признаков во взаимодействии с внеш. средой. Примером влияния среды на фенотипическое проявление признаков может служить окраска меха у кроликов т. н. гималайской линии: при одном и том же Г. кролики при выращивании на холоде имеют чёрный мех, при умеренной температуре «гималайскую» окраску (белую, с чёрной мордой, ушами, лапами и хвостом), при повышенной темп-ре — белый мех. В связи с этим в генетике используют понятие о норме реакции — возможном размахе фенотипической изменчивости без изменения Г. под влиянием внеш. условий (Г. определяет пределы нормы реакции). При изменении Г. или наличии особей с разными Г. говорят о генотнпической изменчивости, являющейся одним из условий эволюционного процесса. Наличие особей одинакового Г. характерно для видов с бесполым (включая вегетативное) способом размножения и для чистых линий. Одинаковым Г. обладают идентичные (однояйцевые) близнецы, развивающиеся из одной оплодотворённой яйцеклетки.

ФЕНОТИП- (от греч. phaino — являю, обнаруживаю и тип), совокупность всех признаков и свойств особи, формирующихся в процессе взаимодействия её генетич. структуры (генотипа) и внешней, по отношению к ней, среды. Термин «Ф.» введён В. Иогансеиом в 1903. В Ф. не реализуются все генотипич. возможности, и он является лишь частным случаем реализации генотипа в конкретных условиях. Поэтому даже между однояйцовыми близнецами, имеющими полностью идентичные генотипы, можно выявить заметные фенотипические различия, если они развивались в разных условиях. Однозначного соответствия между генотипом и Ф. нет: изменения генотипа не всегда сопровождаются изменением Ф., а изменения Ф. не обязательно связаны с изменениями генотипа. В процессе микроэволюции отбор идёт по Ф. особей. Тем самым в популяциях сохраняются особи либо с широкой нормой реакции, пределы к-рой определяются генотипом, либо особи нужного Ф., определяемого генотипом достаточно жёстко. При наличии в популяции особей разного генотипа отбор по Ф. приводит опосредованно к отбору по генотипу. При отсутствии генотипич. изменчивости отбор по Ф. не даёт результатов, что было продемонстрировано экспериментально В. Иогансеном в опытах по отбору в чистых линиях.

Генетический материал (genetic material) — компоненты клетки, обеспечивающие хранение, реализацию, воспроизводство и передачу при размножении генетической (наследственной) информации.

1. Свойства генетического материала:
2. дискретность (наличие обособленных групп сцепления – хромосом),
3. непрерывность (физическая целостность хромосомы),
4. линейность (одномерность «записи» генетической информации),
5. относительная стабильность (передача потомству с небольшими изменениями).

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.

1. Фенотипическая изменчивость – это изменение организмов под действием факторов среды и эти изменения не наследуются. Эта изменчивость не затрагивает гены организма, наследственный материал не изменяется.
2. Модификационная изменчивость признака может быть очень велика, но она всегда контролируется генотипом организма.
3. Генотипическая изменчивость - при генотипической изменчивости происходит изменение наследственного материала и, обычно, эти изменения наследуются. Это основа разнообразия живых организмов. Различают два вида генотипической изменчивости: мутационная и комбинативная.
4. Комбинативная изменчивость основывается на возникновении новых комбинаций генов родителей.
5. Мутационная изменчивость в основе этой изменчивости лежит изменение структуры гена, хромосомы или изменения числа хромосом.

Мутация – это спонтанное изменение генетического материала.

Мутации имеют ряд свойств:

1. Возникают внезапно, и мутировать может любая часть организма, т.е. они не направлены.

2. Чаще бывают рецессивными, реже – доминантными.

3. Могут быть вредными, полезными, нейтральными.

4. Передаются из поколения в поколение.

5. Вызываются внешними и внутренними факторами.

6. Представляют собой стойкие изменения наследственного материала.

7. Это качественные изменения, которые, как правило, не образуют непрерывного ряда вокруг средней величины признака.

8. Могут повторяться.

9. Мутации являются и элементарным эволюционным материалом и не направляющим элементарным эволюционным фактором.

10. Мутационный процесс – источник резерва наследственной изменчивости популяций.

Итог

Генетика— наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости.

Законы Менделя

закон единообразия гибридов первого поколения

закон расщепления — Законы Менделя

закон независимого наследования признаков

Мутация — стойкое изменение генотипа, происходящие под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.

Мутации появляются постоянно в ходе процессов, происходящих в живой клетке. Основные процессы, приводящие к возникновению мутаций - репликация ДНК, нарушения репарации ДНК и генетическая рекомбинация.

В рамках этой классификации различают следующие виды мутаций:

Генные, хромосомные, геномные.

Геномные: — полиплоидизация и анеуплоидия - изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору. В зависимости от происхождения хромосомных наборов среди полиплоидов различают аллополиплоидов, у которых имеются наборы хромосом, полученные при гибридизации от разных видов, и аутополиплоидов, у которых происходит увеличение числа наборов хромосом собственного генома, кратное n.

При хромосомных мутациях происходят крупные перестройки структуры отдельных хромосом. В этом случае наблюдаются потеря (делеция) или удвоение части (дупликация) генетического материала одной или нескольких хромосом, изменение ориентации сегментов хромосом в отдельных хромосомах (инверсия), а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую (транслокация) (крайний случай На генном уровне изменения первичной структуры ДНК генов под действием мутаций менее значительны, чем при хромосомных мутациях, однако генные мутации встречаются более часто. В результате генных мутаций происходят замены, делеции и вставки одного или нескольких нуклеотидов, транслокации, дупликации и инверсии различных частей гена. В том случае, когда под действием мутации изменяется лишь один нуклеотид, говорят о точковых мутациях. Возможны четыре генетических последствия точковых мутаций: 1) сохранение смысла кодона из-за вырожденности генетического кода (синонимическая замена нуклеотида), 2) изменение смысла кодона, приводящее к замене аминокислоты в соответствующем месте полипептидной цепи (миссенс-мутация), 3) образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией (нонсенс-мутация). В генетическом коде имеются три бессмысленных кодона: амбер — UAG, охр — UAA и опал — UGA (в соответствии с этим получают название и мутации, приводящие к образованию бессмысленных триплетов - например амбер-мутация), 4)обратная замена (стоп-кодона на смысловой кодон).

Первичную мутацию иногда называют прямой мутацией, а мутацию, восстанавливающую исходную структуру гена, — обратной мутацией, или реверсией.

Биосфера и человек

6.1. Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости живых систем)

Пищевая, или трофическая, цепь, ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которой связанных друг с другом отношениями: пища — потребитель.

Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы.

Существует 2 основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, потом хищники 1-го порядка, хищники 2-го порядка.

В детритных трофических цепях, наиболее распространенных в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам.

Биогеоценоз — структурная и функциональная элементарная единица биосферы. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Биогеоценоз — биоценоз, который рассматривается во взаимодействии с абиотическими факторами, влияющими на него и в свою очередь изменяющимися под его воздействием. Биоценоз имеет синоним сообщество, ему также близко понятие экосистема.

Экосистема — группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой круговоротом веществ.

Каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз.

Основные показатели биогеоценоза

Видовой состав — количество видов, обитающих в биогеоценозе.

Видовое разнообразие - количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.

Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы.

Экосистема монодоминантная - экосистема с одним основным видом продуцента, служащим в ней одновременно и доминантом и эдификатором (напр., монокультура).

Экосистема олигодоминантная - экосистема с несколькими основными видами продуцентов и консументов (напр., леса умеренной полосы). В понятие следовало бы включить и редуцентов.

Экосистема полидоминантная - богатая видами экосистема, в которой нет четкого преобладания небольшого числа видов над другими; такая экосистема может быть также названа «бездоминантной» (напр., тропический лес).

Экосистема техногенная - экосистема, возникшая или знащтельно измененная под влиянием техногенных факторов (напр., осушенные болота, подтопленные земли, вырубки и т. д.).

Обычно выделяют: микроэкосистемы (например, небольшой водоем), которые существуют, пока в них присутствуют живые организмы, способные осуществлять круговорот веществ; мезоэкосистемы (например, река); макроэкосистемы (например, океан) а также глобальную экосистему – биосферу.

Экосистемы (многообразие живых организмов — основа организации и устойчивости биосферы)

ЭКОСИСТЕМА-понятие, введенное А. Тенсли, обозначающее относительно устойчивую систему динамического равновесия, в которой организмы и неорганические факторы являются полноправными компонентами. Э. представляет собой совместно функционирующие на данном участке организмы (биотическое сообщество), взаимодействующие с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями.

1. Биогеоценоз- (био- + греч. ge земля + koinos общий) территориально (или акваториально) единая система живых (животные, растения, микроорганизмы) и неживых компонентов, которые связаны между собой обменом веществ и энергии; совокупность биоценоза и соответствующего ему биотопа.

Элементы экосистем:

2. Биотоп- (био- + греч. topos место, местность) участок земной поверхности, где обитает некоторая совокупность живых организмов, характеризующийся однородностью составляющих его абиотических элементов (геологического строения, микроклимата, водного режима, рельефа, почвенного покрова и т. п.) и отличающийся от смежных участков.

3. БИОЦЕНОЗ- (от био... и греч. koinos - общий) (ценоз) - совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды (напр., биоценоз озера, леса).

Биотическая структура экосистем:

1. ПРОДУЦЕНТЫ- (от лат. producens, род. падеж producentis — производящий, создающий), автотрофные организмы, создающие с помощью фотосинтеза или хемосинтеза органич. вещества из неорганических. П. противопоставляются гетеротрофным организмам — консументам и редуцентам. Основные П. в водных и наземных экосистемах — зелёные растения. П. составляют первый трофич. уровень в экосистеме (основание экологич. пирамиды).

2. РЕДУЦЕНТЫ- (от лат. reducens, род. падеж reducentis — возвращающий, восстанавливающий), деструкторы, организмы, питающиеся мёртвым органич. веществом и подвергающие его минерализации (деструкции), т. е. разрушению до б. или м. простых неорганич. соединений, к-рые затем используются продуцентами. К Р. обычно относят сапротрофов: бактерий, грибы и нек-рых животных (напр., дождевых червей), входящих в детритную трофич. цепь. Строго говоря, к Р. следует относить всех животных (традиционно называемых консументами), поскольку в процессе их жизнедеятельности происходит минерализация органич. веществ. Напр., в летнее время в озёрах значит, часть минерального фосфора, необходимого для роста планктонных водорослей, высвобождается в результате экскреции планктонных животных. В наземных экосистемах особенно важное значение имеют почв. Р., вовлекающие в круговорот органич. вещества отмерших растений (они потребляют до 90% первичной продукции леса).

3. КОНСУМЕНТЫ- (от лат. consumo - потребляю) - организмы, являющиеся в пищевой цепи потребителями органического вещества, все гетеротрофные организмы. Консументы первого порядка - растительноядные животные, Консументы второго, третьего и т. д. порядков - хищники.

Виды природных экосистем:

1. ОЗЕРО, водоемы в углублениях суши, обычно довольно значительных размеров и глубины, так что корневые растения не могут покрывать всю их поверхность. Вода обычно пресная, реки могут впадать в озера и вытекать из них. Озера не являются постоянными атрибутами рельефа местности. Расширенный участок реки и резервуар за плотиной также называются озерами.

ЛЕС - один из основных типов растительности, господствующий ярус которого образован деревьями одного или нескольких видов, с сомкнутыми кронами; для леса характерны также травы, кустарнички, мхи, лишайники. Различают хвойные и лиственные (как чистые, так и смешанные), листопадные и вечнозеленые леса. Жизненная среда для многих птиц и зверей, источник древесины, ягод, грибов и технического сырья.

ПУСТЫНЯ — тип биома в областях с постоянно сухим и жарким климатом, препятствующим развитию растительности, которая не образует в пустыне сомкнутого покрова. Пустыни покрывают ок. 20% поверхности суши Земли и занимают обширные пространства в Сев. и Юго-Зап. Африке, Центр. и Юго-Зап. Азии, Австралии, на западном побережье Юж. Америки. В зависимости от подстилающих пород различают каменистые, песчаные, глинистые, солончаковые и другие типы пустынь. Типичные растения - эфедра, саксаул, солянка, кактусы, кендырь; много эфемеров и эфемероидов. Животный мир: антилопы, куланы, тушканчики, суслики, песчанки, ящерицы и многочисленные насекомые.

ТУНДРА (от фин. tunturi - безлесная - голая возвышенность), тип биома, распространенный в субарктическом поясе Земли. Занимает полосу (ширина 30-500 км) главным образом вдоль побережий Евразии (более 3 млн. км²) и Сев. Америки. Основные типы тундры: кустарниковые (ива полярная, береза карликовая, кедровый стланик и др.), кочковатые (осоки), моховые, лишайниковые. Для фауны тундры характерны растительноядные млекопитающие (северный олень, заяц-беляк, лемминги и др.), песец, водоплавающие птицы, из насекомых - двукрылые. Пастбища для северных оленей. Экосистемы тундры малоустойчивы и легко нарушаются в результате антропогенных воздействий.

ОКЕАН (греч. Okeanos) (Мировой океан) - непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и обладающая общностью солевого состава. Занимает площадь 361,10 млн. км² (объем 1340,74 млн. км³), что составляет 70,8% земной поверхности (в Северном полушарии 66% поверхности, в Южном - 81%). Океан делится материками на 4 океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Сев. Ледовитый.

БИОСФЕРА (от био... и сфера), область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы (высота до 20-25 км), гидросферу и верхнюю часть литосферы (глубина до 2-3 км). В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему. Термин "биосфера" введен в 1875 австрийским ученым Э. Зюссом. Учение о биосфере как об активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в том числе человека) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба, создано В.И. Вернадским (1926). Учение о биосфере оказало огромное влияние на развитие многих наук в 20 в. и особенно на понимание и решение проблем, связанных с взаимоотношением природы и общества.

Пищевые (трофические) цепи, пирамиды:

1. Цепь питания - цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено цепи питания является пищей для следующего звена.

2. ТРОФИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ , цепь питания, взаимоотношения между организмами при переносе энергии пищи от ее источника — зеленого растения — через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими из более высоких трофических уровней.

3. Пищевая пирамида. Трофическая цепь пищевая цепь, Цепь питания — взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии; группы особей (бактерии, грибы, растения и животные), связанные друг с другом отношением пища – потребитель. В Трофической цепи при переносе потенциальной энергии от звена к звену большая её часть (80-90%) теряется, переходя в тепло. Если представить это соотношение количественно, то получится пищевая пирамида.

Пирамиды энергетических потоков.

С каждым переходом из одного трофического уровня в другой в пределах пищевой цепи или сети совершается работа и в окружающую среду выделяется тепловая энергия, а количество энергии высокого качества, используемой организмами следующего трофического уровня, снижается.

Правило 10%: при переходе с одного трофического уровня на другой 90% энергии теряется, и 10% передается на следующий уровень. Чем длиннее пищевая цепь, тем больше теряется полезной энергии. Поэтому длина пищевой цепи обычно не превышает 4 - 5 звеньев.

Экологические факторы:

Абиотические факторы среды, совокупность условий неорганической среды, влияющих на организмы. А. ф. делятся на химические (химический состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы или донных отложений) и физические, или климатические (температура, барометрическое давление, ветер, течения, радиационный режим и т. д.). Строение поверхности (рельеф), геологические и климатические различия земной поверхности создают огромное разнообразие А. ф., играющих неодинаковую роль в жизни приспособившихся к ним видов животных, растений и микроорганизмов. Численность (Биомасса) и распределение организмов в пределах ареала зависят от лимитирующих А. ф., т. е. необходимых для существования, но представленных в минимуме (например, вода в пустыне).