Транспортная экология

     Основным  свойством популяций, является то, что  они не статичны, а находятся в  беспрерывном изменении, в движении, которое существенно отражается на структурно-функциональной организованности, продуктивности, биологическом разнообразии и устойчивости системы. Популяционный уровень занимает особое место в системе организации живой материи.

     С одной стороны, популяция является элементарной единицей биоценотического взаимодействия, входя в функционально-экологический ряд различных уровней организации жизни: организм – популяция – биоценоз – биогеоценоз – биосфера.

     С другой стороны, популяция является элементарной единицей эволюционного  процесса, включаясь в генетико-эволюционный ряд, отражающий филогенетические связи таксонов разного уровня: организм – популяция вид – род – семейство – отряд – класс – царство (рис.1). 

     

     Рис.1. Положение популяции в структуре биологических систем биосферы (по И.А.Шилову, 1988).

 

      Популяция – именно та «ячейка» биоты, которая является основой ее существования: в ней происходит самовоспроизводство живого вещества, она обеспечивает выживание вида благодаря наследственности адаптационных качеств, она дает начало новым популяциям и процессам видообразования, т.е. является элементарной единицей эволюционного процесса, тогда как вид есть его качественный этап.

     Известно, что важнейшими являются количественные характеристики, которые позволяют  решить большинство проблем качественного  характера. Выделяют две группы количественных показателей – статистические и динамические. 

     

3. Экологическая ловушка

 

     Отрицательное влияние изменения качества внешней  среды на метаболизм живых организмов получило название “экологической ловушки”. Наиболее яркими примерами являются воздействие на физиологические процессы в организме человека метилртути (болезнь “Минамата”), а также влияние некоторых пестицидов.

     Загрязнение физическое подразделяют на:

     1) тепловое (термальное), возникающее  в результате повышения температуры  среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и воды;

     2) световое — нарушение естественной  освещенности местности в результате  воздействия искусственных источников  света, приводящее к аномалиям  в жизни животных и растений, или снижения уровня естественной освещенности из-за задымленности нижних слоев атмосферы;

     3) шумовое, образующееся в результате  увеличения интенсивности и повторяемости  шумов сверх природного уровня;

     4) электромагнитное, появляющееся в  результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводящее к глобальным и локальным геофизическим аномалиям и изменениям в биологических структурах;

     5) радиоактивное,связанное с превышением естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.

     Биологическое и микробиологическое загрязнение  возникает случайно или в результате хозяйственной деятельности человека.

     Все эти различные по происхождению  и характеру воздействия факторы имеют один объединяющий их признак: они являются помехами в экологических системах и популяциях и ведут к одному и тому же результату — снижению продуктивности популяции, затем экосистемы в целом, а далее — к их распаду.

     Рассматривая  процесс загрязнения в широком  смысле, с позиций теории помех, его  можно классифицировать следующим  образом:

     — ингредиентное загрязнение как  совокупность веществ, количественно  или качественно чуждых естественным биогеоценозам;

     — параметрическое загрязнение, связанное с изменением качественных параметров окружающей среды;

     — биоценотическое загрязнение, заключающееся  в воздействии на состав и структуру  популяций живых организмов;

     — стациально-деструкционное загрязнение, представляющее собой изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования.

     Последствия загрязнения среды кратко можно  обозначить следующим образом:

     1. Загрязнение среды есть процесс  нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств, приложенных  человеком к добыче и заготовке сырья и материалов, превращающихся в безвозвратные отходы, рассеиваемые в биосфере.

     2. Загрязнение имеет следствием  необратимое разрушение как отдельных  экологических систем, так и биосферы  в целом, включая воздействие  на физико-химические параметры среды.

     3. Вследствие загрязнения теряются  плодородные земли, снижается  продуктивность экологических систем  и биосферы в целом.

     4. Загрязнение прямо или косвенно  ведет к ухудшению физического  и морального состояния человека  как главной производительной силы общества.

     5. Защита окружающей среды от  загрязнения — одна из ключевых  задач в общей проблеме оптимизации  природопользования, сохранения качества  среды для настоящего и будущих  поколений людей. 
 
 
 
 

     

4. Синэкология

  

 Синэкология — раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов. Часто синэкологию рассматривают как науку о жизни биоценозов, то есть многовидовых сообществ животных, растений и микроорганизмов.

     В настоящее время является одним  из 3 главных разделов общей экологии (наряду с аутэкологией и демэкологией). Изначально термин использовался преимущественно в ботанике.

     Синэкология или учение о растительных формациях, распадается на следующие отделы:

1. Физиономическая синэкология.- имеет задачей описание растительных формаций с точки зрения их состава и «физиономии» («жизненных форм»).
2. Географическая синэкология - изучает географическое распределение формаций по областям, по горным поясам и по геологическим системам представляющим из себя субстрат для растительности.
3. Экологическая синэкология- изучает условия жизни данного местообитания; отдельные экологические группы, входящие в состав данной формации; происхождение формаций, условия поддержания их в равновесии и изменения, претерпеваемые формациями.
4. Историческая синэкология.- исследует флористические элементы отдельных формаций и историю их иммиграции.

     СИНЭКОЛОГИЯ - раздел экологии, изучающий ассоциации популяций разных видов растений, животных и микроорганизмов (биоценозов), пути их формирования, их взаимодействие с внешней средой.

     СИНЭКОЛОГИЯ - (от греч. syn - вместе и экология), раздел экологии, изучающий сообщества организмов (биоценозы).

     Термин  «СИНЭКОЛОГИЯ» был предложен  швейцарским ботаником К. Шрётером (1902) и принят Брюссельским международным  ботаническим конгрессом (1910) для обозначения  учения о растительных сообществах  — фитоценозах. Таким образом, СИНЭКОЛОГИЯ в первоначальном смысле — синоним современной фитоценологии, в дальнейшем большинство фитоценологов стали считать синэкологию лишь частью фитоценологии, охватывающей экологические стороны изучения фитоценоза.  

     

5. Метаболизм

 

     Метаболизм (т.е. обмен веществ и энергии) имеет две составляющих - анаболизм  и катаболизм. Анаболизм - синтез компонентов клетки (конструктивный обмен). Катаболизм - энергетический обмен, связан с окислительно- восстановительными реакциями, расщеплением глюкозы и других органических соединений, синтезом АТФ. Питательные вещества могут поступать в клетку в растворимом виде (это характерно для прокариот)- осмотрофы, или в виде отдельных частиц - фаготрофы. 

     Когда с физиологических позиций выдвигалось  понятие о базисном метаболизме, то имелся в виду как раз этот фундаментальный уровень (этаж) жизнеобеспечения, на котором изначально проявляются системообразующие факторы. Именно на нем определяется индивидуальная специфичность белков, складывается согласованная периодичность воспроизводства главных гуморальных биорегуляторов, обеспечивающих согласованное взаимодействие висцеральных функций. Здесь же формируется индивидуальная биоритмика функциональной активности всего организма, не претерпевающая радикальных изменений в процессе жизненного цикла. Только теперь, когда за основу обсуждения берется не организм как физиологическая категория, а сложная интегрированная неравновесная система как биологическая категория, понятие о базисном метаболизме должно быть несколько расширено и видоизменено. В основу такого обновленного представления о базисном метаболизме может быть положена концепция цитокиновой сети, получившая распространение применительно к современным суждениям о многофакторном иммуногенезе. В нее конструктивно вписываются не только молекулярные факторы взаимодействия клеток и органов, иммунокомпетентность которых давно установлена, но и другие регулирующие механизмы, имеющие цитокиновую природу. Это касается, в частности миелопептидов, обеспечивающих сопряженность иммуногенеза с системами, регулирующими общесоматическую реактивность организма.

     Выведение концепции цитокиновой сети за пределы иммуногенеза, включение в нее многих (а, возможно, и большинства) органов и систем, обладающих специальным клеточным механизмом постоянной взаимной информации о происходящих в них процессах на молекулярном уровне, по существу и составляет представление о базисном уровне жизнеобеспечения. Конструктивная сторона такого представления определяется возможностью описывать клинические ситуации, патогенетически связанные с нарушениями базисного метаболизма. Такое заключение полностью согласуется с суждениями, изложенными в пятой главе уже цитировавшейся ранее книги И. Пригожина и И. Стингерс "Порядок из хаоса", опубликованной в нашей стране в русском переводе в 1986 году. Авторы считают, что описание сложной сети метаболической активности и торможения является существенным шагом в понимании "функциональной логики" биологических систем. А далее следует замечание о том, что понимание процессов, происходящих на молекулярном уровне в биологических системах, требует взаимно дополняющего развития физики и биологии. Первой – в направлении сложного, второй – простого. Однако описать клиническую ситуацию, ориентируясь не на привычную категорию – организм, а на общебиологический подход, где в качестве основной категории выступает сложная биосистема, непросто. Для того чтобы сохранить логическую связь с клинико-физиологической концепцией на столь сложном этапе обсуждения, видимо, нецелесообразно отказываться от самого термина "метаболизм". Тем более что в данном случае в него вкладывается несколько иной, более широкий и нетрадиционный для медицины смысл. Обычно в медицине с метаболизмом ассоциируется представление об обмене веществ. Однако, согласно лингвистическим истокам, слово "метаболизм" происходит от греческого "metabolic", означающего перемену, превращение. Оно используется не только для описания постоянно осуществляющихся обменных процессов организма с внешней средой, но и для характеристики многих явлений в других, не смежных с медициной областях, где отмечаются динамические преобразования в относительно стабильных структурных комплексах. Так, например, понятием "метаболизм" обозначается архитектурное направление, получившее развитие в шестидесятых годах нашего столетия, особенно в Японии (архитекторы Кэндзо Тангэ, Киепори, Кикутакэ и др.), и предлагающее выход из кризиса урбанизации. В целях устранения неблагоприятных последствий урбанизации оно предусматривало строительство наряду с фундаментальными архитектурными сооружениями временных построек, периодически заменяемых зелеными зонами (концепция так называемых "плавающих городов").