Экологические факторы

Экологические факторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм.

Экологические факторы могут  выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических  функций; как ограничители, обусловливающие  невозможность существования тех  или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфо-анатомические  и физиологические изменения организмов.

Организмы испытывают воздействие  не статичных неизменных факторов, а их режимов — последовательности изменений за определённое время.

Классификации экологических  факторов

По характеру воздействия

Прямо действующие — непосредственно  влияющие на организм, главным образом  на обмен веществ.

Косвенно действующие  — влияющие опосредованно, через  изменение прямо действующих  факторов (рельеф, экспозиция, высота над  уровнем моря и др.)

По происхождению

Абиотические — факторы  неживой природы:

климатические: годовая сумма  температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха

эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы

орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона

химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность

физические: шум, магнитные  поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения

Биотические — связанные  с деятельностью живых организмов:

фитогенные — влияние  растений

микогенные — влияние  грибов

зоогенные — влияние животных

микробиогенные — влияние  микроорганизмов

Антропогенные (антропические):

физические: использование  атомной энергии, перемещение в  поездах и самолётах, влияние  шума и вибрации

химические: использование  минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта

биологические: продукты питания; организмы, для которых человек  может быть средой обитания или источником питания

социальные — связанные  с отношениями людей и жизнью в обществе

По расходованию

Ресурсы — элементы среды, которые организм потребляет, уменьшая их запас в среде (вода, CO2, O2, свет)

Условия — не расходуемые  организмом элементы среды (температура, движение воздуха, кислотность почвы)

По направленности

Векторизованные — направленно  изменяющиеся факторы: заболачивание, засоление почвы

Многолетние-циклические  — с чередованием многолетних  периодов усиления и ослабления фактора, например изменение климата в  связи с 11-летним солнечным циклом

Осцилляторные (импульсные, флуктуационные) — колебания в  обе стороны от некоего среднего значения (суточные колебания температуры  воздуха, изменение среднемесячной суммы осадков в течение года).

2. Трофическая структура

 Виды, входящие в состав  экосистемы, связаны между собой  пищевыми связями, так как служат  объектами питания друг для друга.

В водоеме продуцентами являются зеленые водоросли. Их поедают мелкие растительноядные ракообразные (дафнии, циклопы) - консументы (потребители) первого  порядка. Этих животных потребляют в  пищу плотоядные личинки различных  водяных насекомых (например, стрекоз). Это консументы (потребители) второго  порядка. Личинками питаются мелкие рыбы (например, плотва) - консументы (потребители) третьего порядка. А рыбы становятся добычей щуки - консумента (потребителя) четвертого порядка. Такую последовательность питающихся друг другом организмов называют пищевой, или трофической, цепью. Отдельные  звенья трофической цепи называют трофическими уровнями.

 Различают два типа трофических (пищевых) цепей. Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных животных к другим потребителям, называют пастбищными или цепями выедания.Например. Например: Растения - овцы - человек;

Пищевые цепи другого типа начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Эти цепи называют детритными, или цепями разложения. Например: мертвые ткани растений - грибы - многоножки кивсяки - грибы - ногохвостки коллемболы - хищные клещи - хищные многоножки - бактерии. Линейные пищевые цепи - большая редкость в природе. Как правило, пищевые цепи в экосистеме тесно переплетаются. Совокупность пищевых связей в экосистеме образует пищевые сети, в которых многие консументы служат пищей нескольким членам экосистемы. В то же время некоторые животные могут принадлежать сразу к нескольким трофическим уровням, так как питаются и растительной, и животной пищей, то есть являются всеядными ( медведь).

                                                Правило экологической пирамиды

Пищевые сети, возникающие  в экосистеме, имеют структуру, для  которой характерно определенное число  организмов на каждом трофическом уровне. Замечено, что число организмов прямо  пропорционально уменьшается при  переходе с одного трофического уровня на другой. Такая закономерность получила название "правило экологической  пирамиды".

Для каждого трофического уровня характерна своя биомасса - суммарная  масса организмов какой-либо группы. В пищевых цепях биомасса организмов на разных трофических уровнях различна: биомасса продуцентов (первый трофический  уровень) значительно выше, чем биомасса консументов - растительноядных животных (второй трофический уровень). Биомасса каждого из последующих трофических  уровней пищевой цепи также прогрессивно уменьшается. Эта закономерность получила название пирамиды биомасс.

Аналогичную закономерность можно выявить при рассмотрении передачи энергии по трофическим  уровням, то есть в пирамиде энергии. Растения усваивают в процессе фотосинтеза  лишь незначительную часть солнечной  энергии. Растительноядные животные, составляющие второй трофический уровень, усваивают лишь некоторую часть (20-60 %) от поглощенного корма. Усвоенная пища идет на поддержание процессов жизнедеятельности организмов животных и рост (например, на построение тканей, запасы в виде отложения жиров).

Организмы третьего трофического уровня (хищные животные) при поедании растительноядных животных вновь теряют большую часть заключенной в  пище энергии. Количество энергии на последующих трофических уровнях  вновь прогрессивно уменьшается. Результатом  этих потерь энергии является небольшое  число (три-пять) трофических уровней  в пищевой цепи.

Подсчитано, что с одного трофического уровня на другой передается лишь около 10% энергии. Эта закономерность получила название "правило десяти процентов".

Таким образом, пирамида чисел  отражает число особей в каждом звене  пищевой цепи. Пирамида биомасс отражает количество образованного на каждом звене органического вещества - его  биомассу. Пирамида энергии показывает количество энергии на каждом трофическом  уровне.

                                          Цепи и сети питания

В развитых, сложившихся  экосистемах существуют сложные  пищевые взаимодействия между автотрофами  и гетеротрофами. Одни организмы  поедают другие, и таким образом  осуществляется цепной процесс переноса вещества и энергии в экосистемах, лежащий в основе круговорота  веществ в природе. Перенос вещества и энергии от автотрофов к потребителям-гетеротрофам, происходящий в результате поедания одними организмами других, называется пищевой цепью.

Простейшая пищевая цепь в водной среде может начинаться фитопланктоном, продолжаться более  крупными планктонными ракообразными, которые им питаются, и заканчиваться  китом, который фильтрует этих ракообразных из воды. Пищевая цепь в экосистеме начинается с зеленого растения и через ряд промежуточных организмов-консументов заканчивается звеном, которое представлено хищными животными. Пищевые цепи в чистом виде в природе встречаются довольно редко. В большинстве случаев один и тот же организм может стать жертвой разных хищников. Например, дафнию может съесть не только мелкая рыба, но и хищный рачок циклоп, а плотву -- не только щука, но и выдра. Как видно, одни и те же виды могут служить источником пищи для многих организмов и тем самым являться составной частью различных пищевых цепей. В результате в экосистеме формируются пищевые сети -- сложный тип взаимоотношений, включающий разные цепи питания. Сложность пищевых цепей многократно возрастает, если принять во внимание, что у членов цепей питания -организмов-хозяев-имеются многочисленные специфические паразиты, которые в свою очередь являются звеньями других цепей. Например, обыкновенная белка является хозяином 50 видов паразитов. В экосистемах происходит взаимодействие продуцентов, консументов и редуцентов, результатом которого является передвижение вещества и энергии по пищевым цепям и сетям. Различают пастбищные и детритные цепи питания.

3. Генетические факторы  и здоровье человека

Генетика-наука о закономерностях наследственности и изменчивости. В зависимости от объекта исследования классифицируют генетику растений, животных, микроорганизмов, человека и другие в зависимости от используемых методов других дисциплин — молекулярную генетику, экологическую генетику и другие. Идеи и методы генетики играют важную роль в медицине, сельском хозяйстве, микробиологической промышленности, а также в генетической инженерии. Генетика человека, отрасль генетики, тесно связанная с антропологией и медициной. Гинетика человека условно подразделяют на антропогенетику, изучающую наследственность и изменчивость нормальных признаков человеческого организма, и генетику медицинскую, которая изучает его наследственную патологию (болезни, дефекты, уродства и др.). Гинетика человека связана также с эволюционной теорией, т.к. исследует конкретные механизмы эволюции человека и его место в природе, с психологией, философией, социологией. Из направлений гинетика человека наиболее интенсивно развиваются цитогенетика, биохимическая генетика, иммуногенетика, генетика высшей нервной деятельности, физиологическая генетика. В гинетики человека применяют генеалогический метод, который состоит в анализе распределения в семьях (точнее, в родословных) лиц, обладающих данным признаком (или аномалией) и не обладающих им, что раскрывает тип наследования, частоту и интенсивность проявления признака и т.д. При анализе семейных данных получают также цифры эмпирического риска, т. е. вероятность обладания признаком в зависимости от степени родства с его носителем. Генеалогическим методом уже показано, что более 1800 морфологических, биохимических и других признаков человека наследуется по законам Менделя Например, тёмная окраска кожи и волос доминирует над светлой; пониженная активность или отсутствие некоторых ферментов определяется рецессивными генами, а рост, вес, уровень интеллекта и ряд других признаков — "полимерными" генами, т. е. системами из многих генов. Многих признаки и болезни человека, наследующиеся сцепленно с полом, обусловлены генами, локализованными в Х- или Y-хромосом. Таких генов известно около 120. К ним относятся гены гемофилии А и В, недостаточности фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, цветовой слепоты и другие.

Геном человека включает несколько  миллионов генов, способных к  тому же по-разному влиять на развитие признаков. В результате мутаций  и перекомбинации генов возникает  присущее человеку разнообразие по самым  разным признакам. Гены человека мутируют каждый с частотой от 1 на 100000 до 1 на 100000000 гамет на поколение. Распространение  мутаций среди больших групп населения изучает популяционная гинетика человека, позволяющая составить карты распространения генов, определяющих развитие нормальных признаков и наследственных болезней. Особый интерес для популяционной гинетики человека представляют изоляты — группы населения, в которых по каким-либо причинам (географическим, экономическим, социальным, религиозным и др.) браки заключаются чаще между членами группы. Это приводит к повышению частоты кровного родства вступающих в брак, а значит, и вероятности того, что рецессивные гены перейдут в гомозиготное состояние и проявятся, что особенно заметно при малочисленности изолята.

Успехи в развитии гинетики человека сделали возможными предупреждение и лечение наследственных заболеваний. Один из эффективных методов их предупреждения — медико-генетическое консультирование с предсказанием риска появления больного в потомстве лиц, страдающих данным заболеванием или имеющих больного родственника. Достижения биохимической гинетикой человека раскрыли первопричину (молекулярный механизм) многих наследственно обусловленных дефектов, аномалий обмена веществ, что способствовало разработке методов экспресс-диагностики, позволяющих быстро и рано выявлять больных, и лечения многих прежде неизлечимых наследственных болезней. Чаще всего лечение состоит во введении в организм веществ, не образующихся в нём вследствие генетического дефекта, или в составлении специальных диет, из которых устранены вещества, оказывающие токсическое действие на организм в результате наследственно обусловленной неспособности к их расщеплению. Многие генетические дефекты исправляются с помощью своевременного хирургического вмешательства или педагогической коррекции. Практические мероприятия, направленные на поддержание наследственного здоровья человека, на охрану генофонда человечества, осуществляются через систему медико-генетических консультаций. Основная цель медико-генетические консультирования — информировать заинтересованных лиц о вероятности риска появления в потомстве больных. К медико-генетическим мероприятиям относится также пропаганда генетических знаний среди населения, т.к. это способствует более ответственному подходу к деторождению. Медико-генетическая консультация воздерживается от мер принудительного или поощрительного характера в вопросах деторождения или вступления в брак, принимая на себя лишь функцию информации. Большое значение имеет система мер, направленных на создание наилучших условий для проявления положительных наследственных задатков и предотвращение вредных воздействий среды на наследственность человека.

4. Толерантность

 Толера́нтность (от лат. tolerantia — терпение) — социологический термин, обозначающий терпимость к иному образу жизни, поведению, обычаям, чувствам, мнениям, идеям, верованиям