Законы и определения экологии

• 1. Экологические законы Б. Коммонера
• — ничто не дается даром (принцип сохранения);
• — все должно куда-то деваться (принцип сохранения);
• — все связано со всем (отсутствие изолированных систем);
• — природа знает лучше (первенство природы).
• 2. Фундаментальное положение биологии

каждая клетка — из клетки (сформулировано немецким биологом Вирховом) или принцип — живое из живого (принцип Пастера-Реди). Ни одна попытка «саморождения» биологической клетки не увенчалась успехом.

3. Основные законы жизни

Жизнь — это существа безграничной, вечной Вселенной, чья деятельность подчинена нескольким основным законам:

• — микромир, живые существа и космические объекты образуют единую природу и единое поле (В.И. Вернадский), связанные законами сохранения (Ньютон, Гельмогольц, Фарадей, Пастер), которые можно назвать гомеостазом в широком смысле этого слова. Индивиды и виды, являющиеся предками, передают жизнь индивидам-потомкам без разрыва по принципу «каждая клетка из клетки».
• — в отличие от неживых систем, у живых существ имеется передаваемая по наследству цель — вечная жизнь, которая может быть бессознательной (передача генетического кода), инстинктивной (забота о потомстве) и осознанной (накопление и передача знаний).
• — процессы эволюции жизни на основании наследственности, изменчивости и отбора (Дарвин) необратимы, как и микропроцессы, и эволюция небесных тел и их систем.
• 4. Фотосинтез
• — превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими организмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ.
• 5. Биосфера
• (по определению В. И. Вернадского) — наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни (bios — жизнь). Биосфера — сумма экосистем, включающая все живые организмы, взаимосвязанные с физической средой Земли.
• 6. Компоненты биосферы
• — живое вещество (растения, животные и микроорганизмы);
• — биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории — каменный уголь, нефть, торф и др.);
• — косное вещество (горные породы неорганического происхождения и вода);
• — биокосное вещество (продукт синтеза живого и неживого, т. е. осадочные породы, почвы, илы).
• 7. Основные экологические принципы естественного устройства биосферы
• — биосфера использует внешние источники энергии, не вызывая загрязнения окружающей среды.
• — биосфера использует вещество в основном в форме круговоротов, не накапливая вредных отходов.
• — в биосфере существует огромное многообразие видов и биологических сообществ, при этом доминирующие виды отсутствуют, биосфера защищена от чрезмерной опасности со стороны внутренних факторов.
• 8. Экологические факторы
• — абиотические (или абиогенные) — факторы неживой или косной природы: климатические, космические, почвенные;
• — биотические (или биогенные) — факторы живой природы.
• 9. Компоненты биосистем
• — абиотические компоненты — вещество и энергия;
• — биотические компоненты — гены, клетки, органы, организмы, популяции, сообщества.

Биотические компоненты подразделяют на три функциональные группы организмов: продуценты, консументы, редуценты.

• 10. Биосистемы
• — это биологические системы, в которых биотические компоненты разных уровней организации (от генов до сообществ) упорядоченно взаимодействуют с абиотическими компонентами (энергией и веществом), составляя единое целое с окружающей физической средой (биосистемы разных уровней изучаются различными дисциплинами: гены — генетикой, клетки — цитологией, органы — физиологией, организмы — ихтиологией, микробиологией, орнитологией, антропологией и др.).
• 11. Трофическая (или пищевая) цепь
• — перенос энергии пищи в процессах питания от растений через последовательный ряд живых организмов
• 12. Продуценты
• (producens — создающий, производящий) или автотрофные организмы (auto — сам, trophe — пища) — создатели первичной биологической продукции, организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений (диоксида углерода CO₂ и воды). Фотоавтотрофы — зелёные растительные организмы, которые используют в качестве источника энергии солнечный свет, а в качестве питательного материала — неорганические вещества, в основном углекислый газ и воду.
• 13. Консументы
• (consume — потреблять) или гетеротрофные организмы (heteros — другой, trophe — пища) осуществляют процесс разложения органических веществ. Эти организмы используют органические вещества в качестве питательного материала и источника энергии. Гетеротрофные организмы делят на фаготрофы (phaqos — пожирающий) и сапротрофы (sapros — гнилой). К фаготрофам относятся животные, к сапротрофам — бактерии.
• 14. Редуценты
• (redus — возвращающий) — организмы, которые превращают органические остатки в неорганические вещества. Редуценты — бактерии, грибы — участвуют в последней стадии разложения — минерализации органических веществ до неорганических соединений (CO₂, H₂O, метан и др.).
• 15. Популяция
• — совокупность разновозрастных особей одного вида, обменивающихся генетической информацией, объединенных общими условиями существования, необходимыми для поддерживания численности (например, популяция грызунов).
• 16. Ареал
• — занимаемая популяцией площадь, размер (численность, биомасса, плотность), способ распределения особей популяции в пространстве (равномерное или случайное).
• 17. Биоценоз
• — совокупность популяций, которая функционирует в определенном пространстве абиотической среды — биотопе.
• 18. Биотоп
• — однородное по абиотическим факторам местообитание, занятое одним и тем же сообществом. Примеры биотопов — лесопарк, прибрежная отмель, склон оврага.
• 19. Экосистема
• — это надорганизованная система, в которой биотический компонент представлен биоценозом, абиотический — биотопом (биоценоз + биотоп = экосистема).
• 20. Эмерджентность
• (emergent — англ. неожиданно появляющийся) — особенность экосистем приобретать новые свойства по мере объединения в более крупные подсистемы (возникновение новых свойств, которых не было на предыдущем уровне, которые нельзя предсказать на основании свойств систем низшего порядка, составляющих систему более высокого уровня организации).
• 21. Саморегуляция экосистем
• — важнейший фактор их существования, обеспечиваемый внутренними механизмами, устойчивыми связями между их компонентами, трофическими и энергетическими взаимоотношениями.
• 22. Гомеостаз
• (homoios — тот же, подобный; stasis — состояние) — это способность популяций или экосистемы поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменяющихся условиях среды.
• 23. Метаболизм
• (metabol — изменение) — это совокупность биохимических реакций и превращений энергии в живых клетках, сопровождающихся обменом веществ между организмом и средой.
• 24. Теплообмен. Влияние температуры. Пойкилотермные и гомойотермные организмы
• (poikilos -меняющийся, homoisos — одинаковый, греч.). К пойкилотермным организмам относят все организмы, кроме двух классов позвоночных животных — птиц и млекопитающих.

Главная особенность пойкилотермных организмов — благодаря относительно низкому уровню метаболизма (п. — брадиметаболические организмы, «бради» — медленный) главным источником поступления тепловой энергии у них является внешнее тепло (п. являются эктотермным, «экто» — снаружи).

У гомойотермных животных приспособление к меняющимся температурным условиям основано на функционировании комплекса активных регуляторных механизмов (терморегуляция) поддержания теплового гомеостаза внутренней среды организма (г. являются эндотермными, «эндо» — внутри). Гомойотермные животные являются тахиметаболическими («тахи» — быстро).

• 25. Экологическая сукцессия
• — это процесс развития, заключающийся в последовательной смене биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории под воздействием природных или антропогенных факторов до установления равновесия между биотическим сообществом — биоценозом и абиотической средой — биотопом.
• 26. Антропогенные экосистемы
• — экосистемы, в которых сосредоточены представители человека, как биологического вида (это две громадные экосистемы, к которым можно отнести город и агроэкосистемы).

Город является гетеротрофной экосистемой, получающей воду, пищу, энергию и другое с больших площадей, находящихся за его пределами, и выбрасывающей на большие площади промышленные и бытовые отходы.

Агроэкосистема является автотрофной зеленой системой, которая отличается от естественных экосистем (лес, луг, поляна) введением дополнительной энергии, она воздействует на естественные экосистемы и перерабатывает их.

• 27. Среда обитания
• — природное окружение живого организма.
• 28. Экологические факторы
• — важные для жизни организма компоненты окружающей среды.
• 29. Условия существования

экологический биосфера антропогенный среда.

• — совокупность экологических факторов, обеспечивающих рост, развитие и воспроизводство организмов. К основным группам факторов относятся абиотические (химические, физические, климатические и пр.) и биотические (совокупность воздействия жизнедеятельности одних организмов на другие).
• 30. Экологическая ниша
• — совокупность территориальных и функциональных характеристик среды обитания, соответствующих требованиям данного вида: пищи, условий размножения и т. д.
• 31. Антропогенные факторы
• — совокупность различных воздействий человека на неживую и живую природу. В результате воздействия человека изменяется климат, рельеф поверхности, химический состав атмосферы, исчезают виды и естественные экосистемы и т. д. Наиболее важный для природы антропогенный фактор — урбанизация.