Лекции по "Биологии"

Развитие происходит с полным превращением. Яйца откладываются в гниющие остатки. Численность мух обратно пропорциональна культуре человека.

В конце лета – начале осени  появляется муха – жигалка. Кровососущая. Просверливает кожу. Нападает на человека и крупных животных. Переносит возбудителей туляремии, сибирской язвы, чумы, бруцеллеза.

Муха цеце – специфический переносчик трипаносом.

Некоторым видам мух свойственен  – энтомоз – поражение органов  и тканей личинками мух (Вольфартова муха).

 

 

 

ЛЕКЦИЯ № 28

Человек и биосфера.

 

1. Биосфера как историческая система.
2. Современные концепции.
3. Организация биосферы6 живое вещество, количественная и качественная характеристика биосферы.
4. Эволюция биосферы.
5. Человечество как активный элемент биосферы. Ноосфера.
6. Медико-биологические аспекты биосферы.

 

Учение о биосфере создано Вернадским, опубликовано в 1926 году в труде «Биосфера».

Биолдогическая концепция.

Самые ранние представлении\я о  биосфере как совокупности живых  организмов. Первым термин употребил  Ламарк 9биосфера – область жизни).

Милль и Зюсс: « Биосфера – совокупность живых существ»

Ошибка концепции: исследователи  отделяли живое от неживого.

 

Биогеохимическая концепция.

Немецкий ученый Малишотт  выдинул  идею го том, что биосфера выражается прежде всего в круговороте веществ  с участием живых существ.

Докучаев писал о совместном действии климата, живых организмов, минеральной среды в образовании почыв. Наиболее распростарненная концепция.

 

Термодинамическая концепция.

Биосфера – система, которая  обменивается с космосом энергией и  подчиняется Ворому Закону термодинамики.

 

Кибернетическая концепция.

Биосфера – система саморегулирующаяся, которую можно моделировать и  изучать протекающие в ней  процессы.

 

Геохимическая концепция.

Живые организмы взаимодействуют  между собой и с окружающей средой. Пр этом создаются глубокие метаболические связи с геохимическими факторами. Минеральные вещества идут на построении е скелета, регуляцию осмоса, функции кровеносной системы, велючается в обмен веществ. Изменяется среда – изменяется состав организмов. Дальнейшая разработка концепции принадлежит Вернадскому.

1. Его заслуга в том, что он разработал учение о биосфере как глобальной системе Земли, в которой основной ход геохимических и энергетиеских превращений определяетсяживыми организмами.
2. Распространил поняие «биосфера» на живые организмы и среду их обитания.
3. Создал теорию о живом веществе и геохимической роли живых организмов.
4. создал учение о преобразовании биосферы в ноосферу, как результат действий человека.

 

Основные положения.

 

Биофера включает живое вещество как  совокупность жэивых организмов, биогенное вещество, которое создается, перерабатывается в процессе жизнедеятельности живых организмов : газы, нефть, каменный уголь, известники, сланцы. Косное вещество – образуется без участия живых организмов и абиогенных процессов. В биосферу входят радиоактивные вещества, рассеянные атомы, вещество космического происхождения.

Биосфера имеет несколько уровней. Границы бмиосферы – границы  жизни на Земле. Ограничиваются температурой.

Верхняя граница – 20 км выше уровня земли. Тропосфера и нижний слой стратосферы. Нижняя - -20 км (глубина океана +10 км).

Между ними раполагаются литосфера, атмосфера  и гидросфера.

Атмосфера включает в себя косное и биогенное вещество. Это важное условие жизни на Земле,т.к. регулирует климат, пропускает УФ-лучи, сохраняет тепло, служит средой для распространения света и звука, является источником кислорода для дыхания. Это среда, ерез которую Земля сообщается с Космосом.

Гидросфера – вся совокупность водных объектов (+почвенные воды. Ледники). Необходима, т.к. все организмы состоят из веществ, находящихся в водной фазе. Все биохимичекие процессы протекают в водной фазе.

Литосфера. Верхняя оболочка Земли. Самый верхний слой – почва. Толщина  литосферы под горами составляет – 70-75, а под морем – 6-8 км. Почва  – результата взаимодействия 5 факторов (по Докучаеву):

- геологические породы;

- климат;

- живые организмы;

- рельеф;

- время.

Через почву проходят обменные процессы энергией и веществами между живыми организмами, литосферой, гидросферой  и атмосфкерой.

Живое вещество (о Вернадскому) – совокупность живых организмов. Биосфера – оболочка Земли, состав, энергетика, структура которой определяются деятельностью живых организмов. Вернадский доказал, что живые организмы, когда-то обитавшие и сейчас обитающие на Земле играют роль в геологической эволюции.

Живое вещество распространено неравномерно. В основно – в почве, на ее поверхности  и верхней части гидросферы.

На суше выделяют 2 уровня жизни:

- на поверхности;

- в глубине.

В воде выделяют 3 уровня:

- планктон;

- нектон (плавающие организмы);

- бентос (на дне– глубинные существа).

Биомасса: на суше растений – 99,2%. Животных и микроорганизмов – 0,8%. В океане растений-  6,3%, животных и микроорганизмов  – 93,7%,

По содержанию атомов водорода и  кислорода живое вещество ближе к гидросфере, по содержанию углерода, кальция, азота – в живом веществе их концентрация выше, чем в гидросфере.

99% массы живых организмов пиходится  на элементы земной коры.

 

Функции живого вещества.

1. Энергетическая.
2. Концентрационная.
3. Деструктивная.
4. Средообразующая.
5. Транспортная.

Энергетическая функция – поглощение солнечной энергии при фотосинтезе  и химической энергии при хемосинтезе  и передача энергии по пищевым  цепям.

Концентрационная функция –  способность накапливать химические элементы и использовать их при построении тела.

Деструктивная функция – ми нерализация  неживого органического вещества  и вовлечение образовавшихся веществ  в биотический круговорот.

Средообразующая функция – преодалевание  физико-химических параметров среды  в результате синтеза и рнаспада.

Транспортная – перенос веществ  против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

 

Вернадский : «Живое вещество -  самая  активная форма материи во Вселенной».

 

Определение Вернадского.

Биосфера – комплексная геологическая  оболочка, состоящая из атмо - , гидро -  и литосферы, заселенная и преобразуемая живым веществом.»

Основой равновесия и устойчивости биосферы является круговорот веществ  и энергии, а универсальной структурной  единицей – биогеоценоз.

Сукачев разработал учение о биогеоценозе, 1947 год.

Биогеоценоз – растения, животные, микроорганизмы, находящиеся в постоянном контакте и взаимодействии с атмосферой, гидросферой, литосферой. Состоит из биотической части (биоценоз) и абиотической (биотоп).

Биоценоз – совокупноть популяций  живых существ, населяю.щих определенную территорию.

Может быть представлен:

- фитоценозом;

- зооценозом;

- микробиоценгозом.

Экотоп может быть педставлшен:

- атмосферой;

- почвенными водами;

- почвой.

Эти части связаны постоянным обменов  вещества и энергии.

Биотическая часть – автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы – продуценты органических веществ.

Гетеротрофы – консументы, потребители  органических веществ. Консументы 1-го порядка – растительноядные, а 2-го порядка – плотоядные организмы. Редуценты разрушают биолгические вещества до простых веществ.

Юлизкое биогеоценозу понятие –  экосистема. Экосистема охватывает пространство от капли до поверхности Земли.

Экосистема  -совокупность живых  организмов и среды, в которой  они существуют.

3,5 kvhl/ лет: 300 раз обновлен Мировой океан, 14 млн. раз – обновлен кислород

 

Эволюция биосферы.

 

Этапы:

1. Аиогенный;
2. Период биогенеза;
3. Период ноогенеза.

 

Абиогенный период – 4 млрд. лет  назад. Включает возникновение органических веществ из неорганических. Образование  сахаров, аминокислот, азотистых оснований. Простейшего круговрота кислорода нет.

Период биогенеза – 3 млрд. лет  назад. Характеризуется появлением анаэробных гетеротрофов, получающих энергию за счет брожения. Появляется жизнь и смерть, круговорота кислорода  нет. Позднее (2 млрд. лет назад) – появляются фотосинтезирующие бактерий, 1% кислорода, первичная атмосфера. 1млрд.лет назад – появляются первые эукариоты, 3-4% кислорода. 600 млн. лет назад  - 7% кислорода, появляются многоклеточные организмы. 400 млн. лет назад  - накапливается кислород, происходит выход растений на сушу, протекает биологическая эволюция. Немного позденне появляется человек.

Период ноогенеза – решающий фактор эволюции – деятельностьчеловека.

- изменяет естественный рельеф, геологические и климатические  условия;

- изменяет видовой состав живых  существ.

Человек – мощнейшая геологическая  сила на Земле.

Ноосфера – сфера разума и  новый этап в развитии биосферы (Вернадский). Наука о ноосфере – ноогенетика.

Биосфера без человека существовала, а человек без нее –  нет.

 

Медико-биологические аспекты биогеографических  и антропогенных характеристик  среды.

Особенности адаптации человека. Главный  вопрос экологии – адаптация живых  существ к условиям окружающей среды.

Адаптация – процесс установления авновесия со средой. Все виды врожденнойи приобретенной деятельности, которые обеспечиваются организмом.

Адаптации к среде у человека.

1. биохимические изменения ( акклиматизация, ммунитет);
2. биологические реакции ( определяются конкретным генотипом, передаются по наследству и дают преимущество всей популяции в целом);
3. небиологические (обеспечение себя одеждой, теплом, медицинским обслуживанием).

 

В процессе эволюции шло приспособление наесления различных географических районов в определенных эколгических нишах до тех пор, пока

- морфологические признаки не стали адекватныим в данной среде обитания;

- не выработалдись генетические  устойчивые механизмы адаптации  к условиям среды.

Для кажздого человека существует оптимальная  экологическая среда обитания окружающая среда в совокупности с наследственностью, оказывающая формообразующее влияние на все системы и структуры оргнизма.

Существует конститциально-генетическая предрастположенность человека к определенным заболеваниям.

Конституция – комплекс индивидуальных отностельно устойчивых, морфологических, физиологических, психических свойств организма, которые обусловлены наследственностью и влиянием внешней среды.

Между людьми сеть различия по фрорме тела – колшичественный сблансированный  полиморфизм.

В разных географических регионах имели  преимущество разные вариации конституции, ставшие адекватными в разной среде.

Под действием факторов среды изменяется масса тела, площадь поверхности  тела. Строение грудное клетки, структура  белко, изоферментов, антигшенная структура  ткани, генетческий аппарат клетки. Определяются температурой и особенностями питания.

Простейший пример – различие мужчин и женщин.

Делались попытки классифицировать типы сложенияю наиболее полная –  система соматотипирования по Шелдону. Выделяют 3 основных типа:

- крайний эндоморфный.

Крупная голова, большой живот, слабые руки и ноги, большое количество жира на плечах и бедрах. Высокое  артериальное давлоение, склонность к  инфаркту миокарда, поздняя форма  диабета, истерии, депрессии

- крайний мезоморфный тип.