Развитие начинается с
пионер-сообщества и заканчивается на
климаксовом сообществе. Это климаксовое
сообщество образуется, когда флора и
фауна пришла в баланс с местной средой.
Подобные экосистемы формируют гетерархии, в которых гомеостаз на одном
уровне способствует гомеостатическим
процессам на другом комплексном уровне.
К примеру, потерялистьев у зрелого тропического дерева даёт место для новой поросли
и обогащает почву. В равной степени тропическое
дерево уменьшает доступ света на низшие уровни и помогает
предотвратить инвазию других видов. Но
и деревья падают на землю и развитие леса
зависит от постоянной смены деревьев,
круговорота питательных веществ, осуществляемогобактериями, насекомыми, грибами. Схожим образом такие леса
способствуют экологическим процессам —
таким, как регуляция микроклиматов или гидрологических
цикловэкосистемы, а несколько разных
экосистем могут взаимодействовать для
поддержания гомеостаза речного дренажа в рамках биологического
региона. Вариативность биорегионов
так же играет роль в гомеостатической стабильности биологического региона, или биома.
[править]Биологический гомеостаз
Дополнительные
сведения: Кислотно-основное
равновесие
Гомеостаз выступает в
роли фундаментальной характеристики
живых организмов и понимается как
поддержание внутренней среды в
допустимых пределах.
Внутренняя среда организма
включает в себя организменные жидкости — плазму крови, лимфу, межклеточное
вещество и цереброспинальную
жидкость. Сохранение стабильности этих
жидкостей жизненно важно для организмов,
тогда как её отсутствие приводит к повреждению
генетического материала.
В отношении любого параметра организмы делятся на конформационные и регуляторные. Регуляторные организмы сохраняют
параметр на постоянном уровне, независимо
от того, что происходит в среде. Конформационные
организмы позволяют окружающей среде
определять параметр. Например, теплокровные
животные сохраняют постоянную температуру
тела, тогда как холоднокровные демонстрируют широкий диапазон
температур.
Речь не идёт о том, что
конформационные организмы не обладают поведенческими приспособлениями, позволяющими
им в некоторой степени регулировать взятый
параметр.Рептилии, к примеру, часто сидят на нагретых
камнях утром, чтобы повысить температуру
тела.
Преимущество гомеостатической
регуляции состоит в том, что
она позволяет организму функционировать
более эффективно. Например, холоднокровные
животные, как правило, становятся вялыми
при низких температурах, тогда как
теплокровные почти так же активны,
как и всегда. С другой стороны,
регуляция требует энергии. Причина,
почему некоторые змеи могут есть только
раз в неделю, состоит в том, что они тратят
намного меньше энергии для поддержания
гомеостаза, чем млекопитающие.
[править]Клеточный гомеостаз
Регуляция химической деятельности клетки достигается с помощью ряда процессов, среди которых особое значение
имеет изменение структуры самой цитоплазмы, а также структуры и активности ферментов. Авторегуляция зависит от температуры, степени кислотности, концентрации субстрата, присутствия некоторых макро-
и микроэлементов.
[править]Гомеостаз в организме человека
Дополнительные
сведения: Кислотно-основное
равновесие
См. также: Буферные
системы крови
Разные факторы влияют
на способность жидкостей организма
поддерживать жизнь. В их числе такие
параметры, как температура, солёность, кислотность и концентрация питательных веществ — глюкозы, различных ионов, кислорода, и отходов — углекислого
газа и мочи. Так как эти параметры влияют
на химические реакции, которые сохраняют организм
живым, существуют встроенные физиологические
механизмы для поддержания их на необходимом
уровне.
Гомеостаз нельзя считать
причиной процессов этих бессознательных
адаптаций. Его следует воспринимать
как общую характеристику многих
нормальных процессов, действующих
совместно, а не как их первопричину.
Более того, существует множество
биологических явлений, которые не подходят под эту модель — например, анаболизм.
[править]Другие сферы
Понятие «гомеостаз» используется
также и в других сферах.
Актуарий может говорить о рисковом гомеостазе, при котором, к примеру, люди,
у которых на машине установлены незаклинивающие тормоза, не находятся в более безопасном
положении по сравнению с теми, у кого
они не установлены, потому что эти люди бессознательно компенсируют более безопасный автомобиль рискованной ездой. Это происходит
потому, что некоторые удерживающие механизмы —
например, страх — перестают действовать.
Социологи и психологи могут говорить о стрессовом гомеостазе — стремлении популяции или индивида оставаться на
определённом стрессовом уровне, зачастую
искусственно вызывая стресс, если «естественного»
уровня стресса недостаточно.
[править]Примеры
- Терморегуляция
- Может начаться дрожание скелетных мышц, если слишком низкая температура тела.
- Иной вид термогенеза включает расщепление жиров для выделения тепла.
- Потоотделение охлаждает тело посредством испарения.
- Химическая регуляция
- Поджелудочная железа секретирует инсулин и глюкагон для контроля уровня глюкозы в крови.
- Лёгкие получают кислород, выделяют углекислый газ.
- Почки выделяют мочу и регулируют уровень воды и ряда ионов в организме.
Многие из этих органов
контролируются гормонами гипоталамо-гипофизарной системы.