Закономерности взаимодействия экологических факторов Основы аутэкологии Общие закономерности

Закономерности взаимодействия экологических факторов Основы аутэкологии Общие закономерности взаимодействия экологических факторов, организм и среда. Основные пути приспособления организмов к неблагоприятным условиям среды, иммунитет Пространство, местообитания, биомы, сообщества, популяции организмов, ареалы и экологические ниши. Влияние эдафических факторов на организм животных

Основы аутэкологии Аутэкология - раздел экологии, изучающий влияние факторов окружающей среды на отдельные организмы, популяции и виды (растен. , животных, грибов, бактерий). Задачи аутэкологии: • выявление физиологических, морфологических и прочих приспособлений (адаптаций) видов к различным экологическим условиям: режиму увлажнения, высоким и низким температурам, засолению почвы (для растений), р. Н. • изучение механизмов реагирования организмов на различные варианты химического и физического загрязнения (включая радиоактивное загрязнение)

Теоретической основой аутэкологии являются ее законы: 1 закон - закон оптимума: по любому экологическому фактору любой организм имеет определенные пределы распространения (пределы толерантности). 2 закон - индивидуальность экологии видов: каждый вид по каждому экологическому фактору распределен по своему, кривые распределений разных видов перекрываются, но их оптимумы различаются. 3 закон - закон лимитирующих (ограничивающих) факторов: наиболее важным для распределения вида является тот фактор, значения которого находятся в минимуме или максимуме.

Общие закономерности взаимодействия экологических факторов, организм и среда

Окружающая среда - пространство, в котором живут организмы, и все то, что их окружает в этом пространстве. Территория, на которой располагаются организмы, есть среда их обитания. Различают следующие факторы среды: • Абиотические - факторы неживой природы. • Биотические - живые организмы растительной и животной природы. • Антропогенные - факторы, возникающие в результате деятельности человека.

Абиотические факторы Абиотическое содержание среды определяется климатическими, почвенными и водными условиями. Классификация биотических факторов среды: • физические (температура, свет, влажность, барометрическое давление), • химические (состав атмосферы, органические и минеральные вещества почвы, р. Н почвы и др. ) • механические факторы (рельеф местности, движения почвы и воды, ветер, оползни и др. ). Диапазоны переносимости организмов (растений и животных) бывают эврибиотные (в широких пределах) и стенобионтные (в узких пределах).

Биотические факторы Все организмы испытывают влияние среды и сами влияют на нее. Биотические факторы различаются на • фитогенные (фотосинтез - определяют газовый состав атмосферы); • зоогенные (изменяют газовый состав в атмосферы, в почве оказывают влияние на ее механический состав, между организмами в форме: симбиоза (мутуализма, комменсализма, хищничества, паразитизма), конкуренции и антагонизма.

• Паразитизм (дефинитивные и промежуточные) - это когда один организм (паразит) живет за счет другого (хозяина), но не убивая его, а только вызывают болезнь хозяина. Дефинитивные, т. е. паразит приобретает половую зрелость организме хозяина; Промежуточные, т. е. паразит в организме хозяина проходит лишь некоторые стадии своего развития.

Антагонизм - это форма взаимоотношений, когда один вид в процессе жизни угнетает другой (фитонциды, антибиотики). Классификация паразитов: • временные (комары, мухи-жигалки, блохи и др. ) • постоянные (простейшие, гельминты и др. ), • эндопаразиты (простейшие, гельминты) • эктопаразиты (вши, блохи и др. ).

Основные пути приспособления организмов к неблагоприятным условиям среды, иммунитет

Основные пути приспособления организмов к неблагоприятным условиям среды: • Активный путь –усиление сопротивляемости и развитие регуляторных процессов организма • Пассивный путь- подчинение жизненных функций к изменению факторов среды. • Избегание неблагоприятных воздействий – выработка завершения жизненных циклов в благоприятные условия периода года (миграции и адаптации). Адаптации бывают : Морфологические (наличие особенностей внешних строений способствующие выживанию), физиологические (горб у верблюдов) и поведенческие (спячка, закапывание и т. д. )

Факторы защиты организма (иммунитет) Иммунитет - это невосприимчивость организма к болезнетворным агентам, продуктам их жизнедеятельности и к генетически чужеродным веществам, обладающим антигенными свойствами. • Функция иммунной системы - это фагоцитарная и гуморальная защита организма. Факторы естественной защиты человека: • кожа, поверхностные структуры (слизистые оболочки) дыхательного тракта, соляная кислота в желудке, лизопим, • интерферон, белые форменные элементы крови, антитела Защитная функция - препятствие проникновению патогенов в организм.

Различают иммунитет инфекционный (врожденный и приобретенный) и неинфекционный. Классификация инфекционного иммунитета: • противовирусный ( при гриппе) - разрушение вирусных частиц; • антимикробный (при дизентерии человека, бруцеллезе) - обезвреживание бактериального возбудителя; • антитоксический (при столбняке, ботулизме)разрушение токсинов. •

Врожденный иммунитет (куры не восприимчивы к возбудителю сибирской язвы)- это естественный иммунитет, возникший в ходе исторического развития организмов и передающийся по наследству. Приобретенный иммунитет (активный и пассивный) приобретается организмом в ходе его жизни. Активный иммунитет возникает после перенесения организмами болезни или после их вакцинации.

• Пассивный иммунитет возникает после введения в организм готовых антител (сыворотки, содержащей антитела). • Неинфекционный иммунитет (несовместимость по группам крови) является результатом исторически сложившейся генетической несовместимости. Различают иммунитет: • клеточный, • гуморальный • тканевой.

Клеточный иммунитет заключается в фагоцитозе (фагоциты или клетки белой крови), т. е. в захватывании и переваривании фагоцитами (микрофагами и макрофаги) бактерий, проникших в организм, при этом центральная роль в иммунном ответе принадлежит лимфоцитам. • Микрофаги: эозинофилы, нейтрофилы и базофилы • Макрофаги: моноциты - подвижные клетки крови, клетки лимфатических узлов и селезенки, эндотелий кровеносных

Гуморальный иммунитет связан с выработкой антител и обусловленный взаимодействием антигенов и антител. • Антигены - это чужеродные для организма вещества (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, ферменты, токсины, яды, вирусы, бактерии и т. д. ). • Антитела - это белки, в частности, иммуноглобулин, содержащийся в сыворотке крови.

Морфологическим субстратом антител являются лимфоидные клетки лимфоузлов, селезенки, костного мозга, миндалин, тимуса, а за развитие иммунного процесса и за его специфичность ответственны лимфоциты, плазматические клетки и моноциты (макрофаги). Лимфоциты - это иммунокомпетентные клетки, переносящие противотканевый иммунитет, иммунологическую память и

Тканевой (неспецифический) иммунитет у животных и человека обеспечивается кожей, слизистыми оболочками, лимфатическими узлами, тканями мышц, мускулатуры кишечника и матки, сывороткой крови и другими жидкостями. Естественные реакции иммунитета широко используют в лабораториях для диагностики многих болезней человека и домашних животных.

Основными реакциями иммунитета являются: • нейтрализация токсинов (антитоксинами), • преципитация бактерий (преципитинами), • агглютинация бактерий (агглютининами), • лизис бактерий (лизинами), • связывание комплемента, • опсонизация (опсонинами).

Пространство, местообитания, биомы, сообщества, популяции организмов, ареалы и экологические ниши.

В целях упорядочивания пространства океанов и материков выделяют фаунистические и флористические области и различают: В океане -10 фаунистических (зоогеографических) областей (Арктическую, Атлантическую, Тихоокеаническую, Западноатлантическую, Восточноатлантическую, Магелланову и т. д. ). На материке - 6 -9 областей: Палеарктическую (Европа, Средняя Азия, Северная Азия и Северная Африка), Неоарктическую (Северная Америка), Кругоантарктическую (Антарктика), Неотропическую (южная Америка), Эфиопскую (Африка), Восточную (Юго-Восточная Азия), Австралийскую.

Местообитание - это место, где живет тот или иной организм и различают: • Наземные - представляют собой поверхность и поверхностные слои Земли. • Воздушные - являются временными, т. к. все летающие животные являются все же наземными организмами • Водные - делятся на морские и пресноводные.

В результате взаимодействия растений, животных, физических субстратов и климата образуются биомы, т. е. крупные комплексы в местах обитания организмов и различают наземные, морские и пресноводные. К биомам относятся тундра, хвойные леса, лиственные леса, влажный тропический лес, степь, чаппараль, пустыня, т. д. и их обитатели.

Группировки растений и животных получили название сообществ, а называются по большинству встречающихся в нем организмов, их размеры колеблются и характеризуется упорядоченностью, размещением в пространстве и видами. Сообщества состоят из популяций организмов разной видов и влияют на их эволюцию, при этом пищевые связи влияют на состав сообществ. Видовой состав сообществ может быть разным, иногда виды могут иметь сходные фенотипы и быть функционально одинаковыми –их называют экологическими двойниками (экологическим

Вид состоит из 1 или более популяций, причем разной численности, а их структура делятся на: • пространственную - определяется размещением особей в пространстве и зависит от биологических свойств вида, местообитания и времени года. • возрастную определяется количеством в популяции организмов того или иного возраста • половую - количеством самцов и самок. • генетическую - является отражением количественных отношений между разными генотипами в популяции.

Популяции в сообществах взаимодействуют между собой, т. е. одни из них создают среду для других организмов, т. е. связями типическими (деревья и гнезда птиц) и пищевыми (лисы и мыши-полевки) и численность (плотность, объема) зависит от темпов размножения, гибели особей в результате старости, болезней, уничтожения хищниками, миграции. Популяции различаются по возрасту, половым признакам, численности, плодовитости, сроком жизни и т. д.

Ареал и численность особей в популяции определяется условиями их обитания: • географическими, • физическими, • экологическими. Ареал может составлять всего лишь несколько квадратных километров либо целый материк, а наличие приспособительных механизмов обеспечивает уход вида от неблагоприятных воздействий среды, чем

Различают след экологические ниши: • Фундаментальная экологическая ниша представляет собой комплекс условий, в которых есть принципиальная возможность (аскарида человеческая и кишечник млекопитающих) для существования того или иного вида. • Реализованная экологическая ниша представляет собой комплекс условий, в которых реально (вид аскарида человеческая и кишечник человека) обитает.

Вывод: в результате приспособления организмов к абиотическим и биотическим факторам создаются условия для существования видов и их связей с другими видами, причем сообщества разных районов населяют эквивалентные формы организмов.

Спасибо за внимание