Всё связано со всем - РЕГУЛЯЦИЯ НА ПОПУЛЯЦИОННОМ И БИОСФЕРНОМ УРОВНЯХ

Изучая эту главу учебника, вы научитесь:

а) объяснять с точки зрения биологии и критически оценивать экологическую информацию.

Для этого вы должны овладеть следующими умениями:

- пользоваться важнейшими понятиями экологии;

- различать основные факторы среды и характеризовать закономерности их влияния на организмы в разных средах обитания;

- характеризовать причины высокой устойчивости природных экосистем и низкой устойчивости агроэкосистем;

б) понимать, что все живые организмы вносят свой вклад в существование биосферы.

Для этого вы должны овладеть следующими умениями:

- характеризовать биосферу, её основные функции и роль жизни в их осуществлении;

- классифицировать живые организмы по их ролям в круговороте веществ, выделять цепи питания в экосистемах;

- объяснять роль биоразнообразия в поддержании биосферного круговорота веществ;

в) использовать в быту элементарные экологические знания и умения.

Для этого вы должны овладеть следующими умениями:

- использовать знания по экологии для оптимальной организации борьбы с инфекционными заболеваниями, вредителями домашнего и приусадебного хозяйства.

Проверьте себя:

• Какие группы живых организмов должны обитать в экосистеме, чтобы круговорот веществ был замкнут?

Темы исследовательских проектов (анализ литературы в библиотеке и Интернете):

1. Редкие виды вашего региона и перспективы их охраны.

2. Экосистемы вашего региона, их охрана и рациональное использование.

3. Изучение живых организмов населённых пунктов.

§ 19. Всё связано со всем.

Необходимые базовые знания

• Как совершается регуляция? (§ 1)

• Какова роль природных круговоротов в жизни людей? (Жизненный опыт)

Постановка проблемы урока

• Как вы думаете, почему параграфу об экологии авторы дали такое название? Рассмотрите схемы (рис. 1-4) и сформулируйте главный вопрос урока. (Сравните с авторским вариантом на с. 349.)

От организма до биосферы

19.1. Факторы среды, действующие на организм.

Важны не только факторы, но и то, на что они действуют. Надо учесть, что организмы размножаются и поколения сменяются. А для этого необходим уже не один организм, а целая группа.

19.2. Самовоспроизводящиеся одновидовые группы животных.

Одновидовые сообщества организмов, обеспечивающие размножение и смену поколений, называются популяциями.

19.3. Насекомые, живущие на сосне.

• Почему в одних и тех же условиях обитания встречается не один, а множество видов?

Виды одного местообитания воспринимают его по-разному. Они вступают в сложные отношения друг с другом и образуют сообщество. Взаимоотношения видов в сообществе пищевые, состязательные, враждебные и взаимовыгодные.

19.4. Круговорот воды, кислорода и углекислого газа.

Главная функция каждого сообщества - обеспечивать замыкание круговорота веществ. Благодаря этому на нашей планете поддерживается определённый порядок, в котором только и способны жить живые существа вообще и человек в частности. Сообщество организмов вместе с абиотическим окружением образует экосистему. Из экосистем складывается биосфера.

Решение проблемы

Структура современной экологии

19.5. Каждая естественная наука имеет свой экологический аспект.

• Почему у экологии биологическое ядро? С какой ролью жизни это связано?

Экология изучает взаимодействие организмов, популяций, сообществ и экосистем с их живым и неживым окружением.

ЭКОЛОГИЯ — биологическая наука. Однако понятие среды включает и факторы неорганической природы, влияющие на организмы. А проблемы природопользования связывают экологию с системой социальных наук. Поэтому в учебнике общей биологии мы сосредоточим внимание на биологических (фундаментальных) сторонах экологии, не забывая об остальных аспектах.

Наиболее общие идеи экологии

Приспособленность

Каждый вид организмов сформировался в результате естественного отбора, в ходе которого миллионы лет удалялись особи, хуже приспособленные к условиям жизни, и размножались более приспособленные.

19.6. Нора - замечательное приспособление.

Поток солнечной энергии — источник всего

Любая форма движения, превращение материи и даже поддержание её структуры нуждается в энергии. Солнце — основной и почти единственный источник энергии для всего живого на Земле. Поэтому запасание растениями солнечной энергии в органических веществах играет исключительно важную роль в распределении и численности живых организмов.

Биологическое равновесие

Гибкость экосистемы обеспечивается её динамическим равновесием (устойчивостью) из-за взаимной регуляции численности видов, входящих в экосистему. Каждый вид оказывает разностороннее влияние на другой, но благодаря отрицательным обратным связям численность видов поддерживается на определённом уровне (рис. 19.7).

19.7. Упрощённая схема биологического круговорота.

• Укажите, в какие периоды между изображёнными на рисунке видами наблюдалась положительная, а в какие - отрицательная обратная связь.

Результат экологического процесса — рост численности, расселение вида или взаимоотношение между двумя видами — влияет на условия и причины продолжения процесса.

19.8. Динамика численности рыси и зайца.

Замкнутые циклы

Все живые организмы в своей жизнедеятельности нуждаются в потоках материи и энергии, поступающих из окружающей среды. Все организмы производят отходы. Однако экосистема безотходна, так как отходы одного вида служат пищей для другого.

19.9. Круговорот органического вещества в водоёмах.

• В чём биологический смысл круговорота?

• Какова роль организмов в очистке сточных вод?

• Что заставляет нас строить очистные сооружения несмотря на биологическую очистку сточных вод?

Сети

Популяции разных видов в сообществе образуют пищевые цепи — цепи питания. Они ветвятся и пересекаются, превращаясь в пищевые сети.

19.10. Пример пищевой сети в тундре.

• Как влияют многочисленные дублирующие связи на устойчивость сообщества?

Сотрудничество

Взаимно согласованные функции совместно обитающих организмов обеспечивают гармонию — определённость, предсказуемость и постоянство условий жизни.

• Какую роль играют животные в опылении растений?

• Какую пользу извлекают опылители, посещая цветок?

19.11. Колибри и бабочка в роли опылителей.

Разнообразие

Экосистемы становятся стабильными и жизнеспособными благодаря многообразию и сложности своих экологических сетей.

19.12. Пример разнообразия лесных обитателей.

• Какие виды исполняют три основные роли в экосистеме? Найдите на схеме дублирующие экологические связи и элементы биологического круговорота.

• В чём экологический смысл биологического разнообразия?

Зачем нужна экология?

Прочитав афоризмы эколога Барри Коммонера, можно понять это без труда. Так образно автор сформулировал экологические правила общения с природой.

“Все связано со всем”

Повлияешь на один вид, разрушишь всё. Выдернешь одно звено, рассыплется вся пирамида. Так можно подрубить сук, на котором сидишь.

“Все должно куда-то деться”

У природы нет не только плохой погоды, но и отходов. Всё, что производится, то и потребляется. Но человек производит отходы в большом количестве. Природа давно перестала справляться с нашим мусором. Поэтому мы должны думать о том, как совместно с природой победить это зло.

“Природа знает лучше”

Не следует торопиться “улучшать” природу. Для этого её надо хотя бы знать. Незнание может привести к катастрофическим последствиям.

“За все надо платить”

Каждый шаг современного человека сопряжён с использованием природных ресурсов, с загрязнением среды. Но мы не можем жить в нарушенной природе. И за её восстановление нам приходится платить своим трудом, исправляя нанесённый природе вред.

Экология

Применение знаний

1. Что такое экология?

2. Чем занимается экология и кому она нужна?

3. Почему все естественные науки так или иначе участвуют в решении экологических задач, а все общественные науки не могут обойтись без экологических знаний?

4. Почему экологи так любят использовать слова “сети”, “циклы”, “разнообразие”, “равновесие”?

5. Почему выражения “эколог” и “защитник природы” часто употребляются как синонимы?

6. Составьте несколько цепей питания на основе иллюстраций в этом параграфе.