Уровни организации живой материи: молекулярный, клеточный, тканей и органов, организменный, популяционно-видовой, уровень экосистем, биосф

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ИНСТИТУТ МЕНЕДЖМЕНТА

 

 

 

Кафедра менеджмента  здоровье сберегающих технологий

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине: экология

 

вариант : № 60

 

 

Выполнила студентка

заочной формы обучения

направления (специальности)

080200.62 «Менеджмент»

 

 

 

1  курса  11- ЗП группы        _____________ /        Березина Т.В./

                           (подпись)                                    (Ф.И.О.)

 

Отметка ________________

Рецензент работы

_____________ кафедры_____________  _____________ /_________________/

        (должность)                                     (наименование)                              (подпись)                                 (Ф.И.О.)

 

 

 

Оренбург

2012

 

 

 

 

Содержание 

1. Уровни организации живой материи: молекулярный (с перечислением химических элементов, составляющих живое вещество), клеточный, тканей и органов, организменный, популяционно-видовой, уровень экосистем, биосфера.

2. Передача биомассы и энергии по трофическим цепям. Экологические пирамиды: численности, биомассы, энергии.

3. Литосфера, её состав и структура.

4. Среда жизни человека. Качество жизни.

5. Земельные ресурсы планеты, их значение для жизнедеятельности людей, масштабы вовлечения в хозяйственный оборот.

6. Мониторинг радиоактивных материалов и отходов.

7. Экологический ущерб.

8. Санитарно- гигиенические нормативы качества поверхностных вод.

Библиографический список………………………………………………..

Приложения…………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ВОПРОС:

Уровни организации  живой материи.

Все живые организмы  в природе состоят из одинаковых уровней организации, это общая  для всех живых организмов характерная  биологическая закономерность. Выделяют следующие уровни организации живых  организмов — молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.  
1. Молекулярно-генетический уровень. Это наиболее элементарный характерный для жизни уровень. Как бы сложно или просто ни было строение любого живого организма, они все состоят из одинаковых молекулярных соединений. Примером этого являются нуклеиновые кислоты, белки, углеводы и другие сложные молекулярные комплексы органических и неорганических веществ. Их называют иногда биологическими макромолекулярными веществами. На молекулярном уровне происходят различные процессы жизнедеятельности живых организмов: обмен веществ, превращение энергии. С помощью молекулярного уровня осуществляется передача наследственной информации, образуются отдельные органоиды и происходят другие процессы.  
2. Клеточный уровень. Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов на Земле. Отдельные органоиды в составе клетки имеют характерное строение и выполняют определенную функцию. Функции отдельных органоидов в клетке взаимосвязаны и выполняют единые процессы жизнедеятельности. У одноклеточных организмов (одноклеточные водоросли и простейшие) все жизненные процессы проходят в одной клетке, и одна клетка существует как отдельный организм. Вспомните одноклеточные водоросли, хламидомонады, хлореллу и простейших животных — амебу, инфузорию и др. У многоклеточных организмов одна клетка не может существовать как отдельный организм, но она является элементарной структурной единицей организма.

3. Тканевый уровень. Совокупность сходных по происхождению, строению и функциям клеток и межклеточных веществ образует ткань. Тканевый уровень характерен только для многоклеточных организмов. Также отдельные ткани не являются самостоятельным целостным организмом. Например, тела животных и человека состоят из четырех различных тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная). Растительные ткани называются: образовательная, покровная, опорная, проводящая и выделительная. Вспомните строение и функции отдельных тканей.

4. Органный уровень. У многоклеточных организмов объединение нескольких одинаковых тканей, сходных по строению, происхождению и функциям, образует органный уровень. В составе каждого органа встречается несколько тканей, но среди них одна наиболее значительная. Отдельный орган не может существовать как целостный организм. Несколько органов, сходных по строению и функциям, объединяясь, составляют систему органов, например пищеварения, дыхания, кровообращения и т. д.

5. Организменный уровень.

Растения (хламидомонада, хлорелла) и животные (амеба, инфузория и т. Д.), тела которых состоят из одной клетки, представляют собой самостоятельный организм)А отдельная особь многоклеточных организмов считается как отдельный организм. В каждом отдельном организме происходят все жизненные процессы, характерные для всех живых организмов, — питание, дыхание, обмен веществ, раздражимость, размножение и т. Д. Каждый самостоятельный организм оставляет после себя потомство. У многоклеточных организмов клетки, ткани, органы и системы органов не являются отдельным организмом. Только целостная система органов, специализированно выполняющих различные функции, образует отдельный самостоятельный организм. Развитие организма, начиная с оплодотворения и до конца жизни, занимает определенный промежуток времени. Такое индивидуальное развитие каждого организма называется онтогенезом. Организм может существовать в тесной взаимосвязи с окружающей средой.

6. Популяционно-видовой уровень. Совокупность особей одного вида пли группы, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида, составляет популяцию. На популяционном уровне осуществляются простейшие эволюционные преобразования, что способствует постепенному появлению нового вида.

7. Биогеоценотический уровень. Совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, приспособленных к одинаковым условиям природной среды, называется биогеоценозом, или природным сообществом. В состав биогеоценоза входят многочисленные виды живых организмов и условия природной среды. В природных биогеоценозах накапливается энергия и передается от одного организма к другому. Биогеоценоз включает неорганические, органические соединения и живые организмы.

8. Биосферный уровень. Совокупность всех живых организмов на нашей планете и общей природной среды их обитания составляет биосферный уровень. На биосферном уровне современная биология решает глобальные проблемы, например определение интенсивности образования свободного кислорода растительным покровом Земли или изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, связанные с деятельностью человека. Главную роль в биосферном уровне выполняют "живые вещества", т. е. совокупность живых организмов, населяющих Землю. Также в биосферном уровне имеют значение "биокосные вещества", образовавшиеся в результате жизнедеятельности живых организмов и "косных" веществ (т. е. условий окружающей среды. На биосферном уровне происходит круговорот веществ и энергии на Земле с участием всех живых организмов биосферы.

 

 

 

 

 

 

 

2 ВОПРОС

Передача биомассы и энергии по трофическим цепям. Экологические пирамиды: численности, биомассы, энергии.

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.

 Пищевые цепи состоят,  как правило, из трех - пяти  звеньев, например: растения  овцы  человек; растения  кузнечики  ящерицы  орел; растения  насекомые  лягушки  змеи  орел.

 Различают два типа  трофических (пищевых) цепей. Пищевые  цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных  животных к другим потребителям, называют пастбищными или цепями выедания. Их примеры приведены выше. 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  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 (например, медведь).

 Интересный пример  пищевых сетей можно обнаружить  при прочтении стихотворения  Э. Дарвина, деда знаменитого  эволюциониста Ч. Дарвина: 

"Свирепый волк с  кормящею волчат волчицею - гроза  невинных стад;

Орел, стремясь из-под  небес стрелою, грозит голубке смертью злою;

Голубка ж, как овца, должна, кормясь, губить ростки и семена.

Охотнице-сове, средь  ночи темной, не жаль певца любви  и неги томной,

А соловей съедает  светляка, не посмотрев на прелесть огонька.

Светляк же, ночи светоч оживленный, вползая вверх, цветок съедает сонный".

 Из-за сложной структуры  пищевой сети исчезновение вида, как правило, почти не сказывается  на экосистеме. Питавшиеся особями  этого вида организмы находят  другие источники пищи. А пищу, которую потребляли животные исчезнувшего вида, начинают использовать другие потребители. Это обеспечивает экосистеме длительное и устойчивое существование. И чем богаче видовая структура экосистемы, тем она устойчивее.

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". В данном случае рассмотрена пирамида чисел. Она может нарушаться, если мелкие хищники живут благодаря групповой охоте на крупных животных.

 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.

Для наглядности представления  взаимоотношений между организмами  различных видов в биоценозе принято использовать экологические пирамиды, различая пирамиды численности, биомасс и энергии.(см. приложение 1)

Пирамида численности

Для построения пирамиды численности подсчитывают число  организмов на некоторой территории, группируя их по трофическим уровням:

 продуценты – зеленые  растения;

 первичные консументы  – травоядные животные;

 вторичные консументы  – плотоядные животные;

 третичные консументы  – плотоядные животные;

n-е консументы («конечные  хищники») – плотоядные животные;

 редуценты – деструкторы.

Консументы второго, третьего и более высоких порядков могут  быть хищниками, питаться падалью или  быть паразитами. В последнем случае по величине они меньше своих хозяев, в результате чего пищевые цепи паразитов  необычны по ряду параметров. В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные становятся крупнее на каждом трофическом уровне.

Каждый уровень изображается условно в виде прямоугольника, длина  или площадь которого соответствуют  численному значению количества особей. Расположив эти прямоугольники в соподчиненной последовательности, получают экологическую пирамиду численности, основной принцип построения которой впервые сформулировал американский эколог Ч. Элтон.

Данные для пирамид  численности получают достаточно легко  путем прямого сбора образцов, однако существуют и некоторые трудности:

 продуценты сильно  различаются по размерам, хотя  один экземпляр злака или водоросли  имеет одинаковый статус с  одним деревом. Это порой нарушает  правильную пирамидальную форму,  иногда давая даже перевернутые пирамиды;

 диапазон численности  различных видов настолько широк,  что при графическом изображении  затрудняет соблюдение масштаба, однако в таких случаях можно  использовать логарифмическую шкалу.

Пирамида биомасс

Экологическую пирамиду биомасс строят аналогично пирамиде численности. Ее основное значение состоит в том, чтобы показать количество живого вещества (биомассу – суммарную массу организмов) на каждом трофическом уровне. Это позволяет избежать неудобств, характерных для пирамид численности. В этом случае размер прямоугольников пропорционален массе живого вещества соответствующего уровня, отнесенной к единице площади или объема.

Термин «пирамида биомасс» возник в связи с тем, что в  абсолютном большинстве случаев  масса первичных консументов, живущих за счет продуцентов, значительно меньше массы этих продуцентов, а масса вторичных консументов значительно меньше массы первичных консументов. Биомассу деструкторов принято показывать отдельно.