Шпаргалка по "Экологическому праву"

36. Состав и строение животной и растительной клетки.

Биосфера состоит  из неживых и живых образований, которые неразрывно связаны между  собой. неживые составляющие биосферы. В экологии их называют косным веществом  в силу пассивности неживого вещества в нормальных условиях. Оно активно потребляется живыми организмами, которые перерабатывают его для своих нужд и выбрасывают отходы обратно в неживое пространство биосферы. Иногда косная среда приходит в необычное движение и тогда живое попадает в зависимость от сил стихии. Все живые организмы состоят из клеток. Лишь вирусы не имеют нормального клеточного строения, в связи с чем не могут быть безусловно включены в перечень живых организмов. Размеры клеток очень малы. Например, в теле человека клетки от нескольких микрометров до 200 микрометров. 1 микрометр (мкм) = 10^-6 метра (м) = 10^-3 миллиметра (мм); 1нанометр (нм) = 10^-9м = 10^-6  мм; 1 ангстрем (Е) = 10^-10 м = 10^-7 мм. Все клетки всех организмов имеют принципиально одинаковое строение. В структуре их присутствуют поверхностный комплекс, цитоплазма и ядро. Клетки являются основной структурной и функциональной единицей живых организмов. В них осуществляется обмен веществ и энергии, следствием чего является рост и развитие организма. Форма клеток разнообразна. В состав клеток входят почти все известные химические элементы. В организме человека обнаружено 86 постоянно присутствующих элемента. Из них 25 необходимы для нормальной жизнедеятельности, 18 из которых необходимы абсолютно, а 7 полезны. Причём 98% массы клетки составляют четыре элемента. Это кислород (65-75 % массы), углерод (15-18 %), водород (8-10 %) азот (1,5–3,0 %). Остальные 2 % заняты преимущественно серой, фосфором, хлором, калием, натрием, магнием, кальцием, железом. Их объединяют под названием макроэлементы. Группа из 16 микроэлементов занимает только 0,1 % массы. Несмотря на малое содержание микроэлементы выполняют важные функции, регулируют обмен веществ. К микроэлементам относятся цинк, медь, йод, фтор, марганец, селен, кобальт, молибден, стронций, никель, хром, ванадий и другие. Химические элементы в клетке находятся в форме химических соединений или веществ. Есть в ней неорганические вещества – преимущественно вода, которая составляет 70-80 % клетки. На долю других неорганических веществ приходится 1,0-1,5 %. В воде растворяются соли, основания, кислоты, белки, углеводы и спирты. Они называются гидрофильными веществами. Гидрофобные вещества, к ним относятся жиры и жироподобные вещества. Не растворяются в воде. Из органических соединений в клетке преобладают белки (10-20 %). Жиры (1-5 %), углеводы (0,2-2,0 %), нуклеиновые кислоты (1-2 %). Нуклеиновые кислоты: рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) несут генетическую информацию. Различаются клетки растительных и животных организмов. Клетки растений содержат хлоропласты и вакуоли.  В них особые вещества хлорофиллы, в присутствии которых в клетке растения идёт важнейший для биосферы процесс фотосинтеза. Сущность его в том, что на свету из простых неорганических соединений формируются сложные органические вещества. Реакция  эндотермическая, то есть идёт с поглощением теплоты, излучаемой солнцем или другим источником света. Таким образом растения создают органическое вещество для всей биосферы. Потому в экологии растения называют продуцентами. Свои ткани они строят из органических веществ, выработанных самостоятельно. Потому они называются ещё автотрофы, то есть сами питающие себя. Кроме автотрофов существуют организмы гетеротрофы, которые для питания получают готовые органические вещества. Физическим источником жизненной энергии для них является экзотермическая реакция распада при окислении органических веществ, протекающая в организме гетеротрофа.  

37. Два надцарства в биологической классификации, время их появления на земле и экологическое значение. На протяжении тысячелетий представлялось, что землю населяют люди, животные и растения. С появлением микроскопа были открыты микроорганизмы, многие из которых имеют признаки и животного и растения одновременно. После создания электронного микроскопа были описаны вирусы, которые не несут на себе обязательных признаков, которые есть у всех растений или всех животных. Это создало большие трудности в классификации живых организмов. Такая классификация необходима для понимания системы биосферы и ее подсистем в экологии. В настоящее время в биологии сохраняется систематика (классификация) созданная в 1770 году Карлом Линнеем. В основу её положен принцип иерархичности. За наименьшую единицу, по численности особей, принят вид. Вид это множество сходных особей живых организмов, которые оставляют потомство. Животные или растения, которые с особями вида не могут дать потомства не принадлежат к виду. Внутри вида выделяются разновидности. Например, всё множество собак объединяется в один вид. Породы собак это разновидности в общих терминах классификации. Виды в классификации объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды, отряды – в классы, классы – в типы, типы – в царства. Над ними существуют ещё надцарства, которые включают организмы принципиально различные на клеточном уровне. Например, вид мышь домовая относится к роду «мышь», семейству мышиных, отряду грызунов, классу млекопитающих, типу хордовых, царству животных, надцарству эукариотов. В царстве животных насчитывается много более 1 миллиона видов, и количество их постоянно увеличивается в связи с обнаружением исследователями новых видов. Надцарство эукариотов включает все развитые современные организмы животных, растений и грибов. Грибы составляют отдельное царство. Другое надцарство прокариотов объединяет примитивные древние формы преимущественно одноклеточных организмов. Прокариоты существуют на земле более 2-х млрд. лет. Многие виды их вымерли. Из ныне живущих к ним относятся некоторые бактерии, в частности цианобактерии, называемые также сине-зелёными водорослями. Размеры клеток прокариотов 1-10 мкм. Размеры клеток эукариотов 10-100 мкм и более. Клетка эукариотов сложнее, совершеннее. У прокариотов ядро чётко не отделено от цитоплазмы. Потому они называются доядерные. Существенно, что прокариоты способны жить в анаэробных условиях, тогда как эукариоты только в аэробных. Среди прокариотов также есть и аэробные организмы. Способность прокариотов жить без кислорода показывает, что они возникли так давно, когда не было кислорода в атмосфере, и он не был растворён в воде гидросферы. Этим примитивным организмам биосфера обязана созданием кислорода для животных, а вместе с ним и запаса органического вещества для растений. Из рассмотрения классификаций организмов можно сделать заключение, что мир живого на земле необыкновенно разнообразен, богат различными форами, приспособленными к разным условиям существования. В то же время он построен закономерно. В нём имеются виды животных и растений способные к воспроизведению потомства  и родственные виды, которые объединяются в семейства. 

38. Царства в биологической классификации, их особенности и экологическое значение.

На протяжении тысячелетий  представлялось, что землю населяют люди, животные и растения. С появлением микроскопа были открыты микроорганизмы, многие из которых имеют признаки и животного и растения одновременно. После создания электронного микроскопа были описаны вирусы, которые не несут на себе обязательных признаков, которые есть у всех растений или всех животных. Это создало большие трудности в классификации живых организмов. Такая классификация необходима для понимания системы биосферы и ее подсистем в экологии. В настоящее время в биологии сохраняется систематика (классификация) созданная в 1770 г. Карлом Линнеем. В основу её положен принцип иерархичности. За наименьшую единицу, по численности особей, принят вид. Вид это множество сходных особей живых организмов, которые оставляют потомство. Животные или растения, которые с особями вида не могут дать потомства не принадлежат к виду. Внутри вида выделяются разновидности. Например, всё множество собак объединяется в один вид. Породы собак это разновидности в общих терминах классификации. Виды в классификации объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды, отряды – в классы, классы – в типы, типы – в царства. Над ними существуют ещё надцарства, которые включают организмы принципиально различные на клеточном уровне. Например, вид мышь домовая относится к роду «мышь», семейству мышиных, отряду грызунов, классу млекопитающих, типу хордовых, царству животных, надцарству эукариотов. В царстве животных насчитывается много более 1 миллиона видов, и количество их постоянно увеличивается в связи с обнаружением исследователями новых видов. 

39. Определение экосистема и примеры.

Экосистема - совокупность живых организмов какого-либо однородного в физико-географическом отношении участка вместе с неживой средой, в которой они обитают. Системой эта совокупность называется потому, что для каждого живого тела в ней имеется свое место (экологическая ниша) как в пространственном смысле, так и в системном, в смысле связей между видами, входящими в экосистему. Второе означает, что все организмы между собой и с косным веществом связаны постоянно протекающими процессами обмена веществ, энергии и информации. Экосистема не просто сумма организмов и почвы, воды, воздуха на определенной территории.  Это устойчивая саморегулируемая система взаимосвязанных живых и неживых компонентов. Различаются естественные и искусственные, созданные человеком экосистемы. Природные системы примыкают одна к другой и создают непрерывную мозаичную картину на поверхности суши и моря. Искусственные экосистемы вкраплены в эту мозаику и существуют в ней, оказывая влияние на соседние природные экосистемы. В качестве искусственных можно назвать сад, город, аквариум, космический корабль. Экосистема может иметь объём от объёма капли воды до объёма озера. В составе экосистемы выделяются уровни: особь – популяция - сообщество – биоценоз. Это множества постепенно возрастающие по сложности и объёму. Так популяция состоит из особей разного пола, но одного вида, сообщества из популяций одного царства, а биоценоз - организованная группа взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, живущих совместно в практически одних и тех же условиях косной среды. Растительный компонент биоценоза называется фитоценозом, животный — зооценозом, микробный — микробоценозом. Ведущий компонент - фитоценоз, определяющий, каким будет зооценоз и микробоценоз. Различают видовую, пространственную и экологическую структуры биоценоза. Видовая структура — число видов, образующих данный биоценоз, и соотношение их численности или массы, т.е. видовая структура биоценоза определяется видовым разнообразием и количественным соотношением числа видов или их массы между собой. Видовое разнообразие — число видов в данном сообществе. Встречаются бедные и богатые видами биоценозы. Видовое разнообразие зависит от возраста сообщества (молодые сообщества беднее, чем зрелые) и от благоприятности основных экологических факторов — температуры, влажности, пищевых ресурсов (биоценозы высоких широт, пустынь и высокогорий бедны видами). Связи между организмами в экосистеме и их с косной средой наиболее ярко проступают в способе питания. Оно устроено так, что в идеале первичного сотворения мира (Быт. 1.29) питанием служат плоды. Для мертвых растительных и животных организмов есть могильщики – грибы, бактерии, черви, насекомые которые переводят животные и растительные ткани в косное исходное вещество, точнее в биокосное вещество гумус. Гумус в почве является основным питанием для растений. Другой способ связи – симбиоз.  Пример симбиоза - лишайник – сосуществование гриба и водоросли.  Птица вьет гнезда в кроне дерева, укрывается под ним от зноя олень. Олень оставляет визитную карточку для удобрения. Птица очищает дерево от вредителей, либо переносит его семена на расстояние. 

40. Определение биом и примеры.

Биом – совокупность экосистем определенного географического пояса или физико-географического крупного объекта, как то Балтийского моря, пояса лесов Евразии на территории России. Экосистема - совокупность живых организмов какого-либо однородного в физико-географическом отношении участка вместе с неживой средой, в которой они обитают. ПО определению Юджина Одума, биом — «термин, определяющий крупную региональную или субконтинентальную биосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта». Существует несколько классификаций биомов, включающих от 10 до 32 типов. Распределение биомов происходит по принципу широтной и вертикальной зональностей а также секторности. На территории России и сопредельных стран выделяют 13 наземных биомов. Примеры: Полярная пустыня; Тундра; Тайга; Широколиственные леса; Степи и т.д.; Сухие субтропики: Южный берег Крыма (ЮБК) — средиземноморский климат; Влажные субтропики на причерноморском участке Туапсе-Трабзон; Субтропический финбош: Капской области ЮАР; Тропические болота Эверглейдс: штат Флорида, США. Переселение живых организмов из одного биома в другой чревато катастрофическими последствиями. Так, в Европу с картофелем, которым США кормили свой воинский контингент во Франции перед 2-й мiровой войной, попал колорадский жук, который здесь катастрофически размножился, не имея природных врагов; которые остались в Америке. Жук двинулся на восток и сейчас ушел за Урал. У нас катастрофически разрастается борщевник – гигантское зонтичное однолетнее растение. Альтернативная история с каштаном зубчатым в США. Он был уничтожен вредителем грибом Endothia parasitica, завезенным в Америку на саженцах каштана мягчайшего из Китая. Переселение видов из одного биома в другой называется интродукцией. Она иногда наносит большой ущерб. Чаще протекает гладко, как принесение картофеля и кукурузы из Америки, огурцов из Индии в Россию. 

41. Липидная цепь и её значение для чистоты земли. Круговорот органического вещества в лепидной (трофической) цепи идет по ряду колец: малому, от растений к редуцентам и от редуцентов через почву к растениям и через большой с захватом консументов I рода и даже очень большой с захватом консументов II рода. Но эти круги все завершаются в почве и возобновляются растениями. Особый круг создают грибы, которые редуцируют органику, обходя почву и подают обновленный после деструкции органический продукт на стол консументов (животных – червей, насекомых, млекопитающих – до человека). Закон вращения вещества – один из основных законов биосферы. Липиды (от греч. λίπος, lípos — жир) — жирные кислоты. Звено цепи – совокупность организмов, объединенная способом питания. Все организмы чем-то питаются только в процессе жизнедеятельности. Их ткани после отхода души служат пищей для других организмов. Это закон природы такой же естественный, как смена дня и ночи. В липидной цепи первое место занимает неорганическое или косное вещество. Впрочем, только исторически это чистое неорганическое вещество. В современных условиях оно почти везде смешано с гумусом, имеющим органический состав. Гумус – слово однокоренное со словом homo . Они от одного санскритского корня, обозначающего землю, а, по Библии, прах земной. Консументы - [от лат. consumo - потребляю] - организмы, потребляющие готовые органические вещества, но не доводящие разложение органических веществ до простых минеральных составляющих. Совокупность консументов образует трофические цепи, в которых выделяют консументы первого порядка (растительноядные) и консументы второго, третьего и т.д. порядков (хищники). Растения, фотосинтезирующие органического вещества для животных и человека называются продуценты. Они производят, продуцируют средства питания. Животные называются консументы – они используют растительную пищу. Некоторые используют наряду с растительной также животную пищу (консументы II рода). К последней категории относится и человек. После смерти растений и животных они потребляются редуцентами. Это преимущественно бактерии и микробы, но есть и другие отряды животных – насекомые, черви, рыбы, раки, моллюски, птицы (вороны, орлы) и даже млекопитающие (мыши, медведи, шакалы). Экологами установлено, что в наземной экосистеме от косной среды к продуцентам, консументам, человеку вверх по лепидной цепи биомасса уменьшается. Существует 2 основных типа трофических цепей - пастбищные и детритные. В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, судак, питающийся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка. В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространенных в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям - хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоемах и на больших глубинах океана) значит, часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.  

42. Экологическая пирамида. Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме. Эффект пирамид в виде графических моделей разработан в 1927 г. Ч. Элтоном. Выражается: в единицах массы (пирамида биомасс), в числе особей (пирамида чисел Элтона), в заключенной в особях энергии (пирамида энергий). Правило экологической пирамиды - количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую. Растения, фотосинтезирующие органического вещества для животных и человека называются продуценты. Они производят, продуцируют средства питания. Животные называются консументы – они используют растительную пищу. Некоторые используют наряду с растительной также животную пищу (консументы II рода). К последней категории относится и человек. После смерти растений и животных они потребляются редуцентами. Это преимущественно бактерии и микробы, но есть и другие отряды животных – насекомые, черви, рыбы, раки, моллюски, птицы(вороны, орлы) и даже млекопитающие (мыши, медведи, шакалы). Экологами установлено, что в наземной экосистеме от косной среды к продуцентам, консументам, человеку вверх по лепидной цепи биомасса уменьшается. Цепь питания - цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено цепи питания является пищей для следующего звена. 

43. Соотношение божественной и человеческой воли в управлении экосистемами.

В материалистическом представлении о мире, всё живущее в нем получает энергию для жизни и вещество для построения своих органов от питания растительной или животной пищей. В христианском представлении мiр не ограничен видимым материальным пространством. В нем существуют Бог, ангелы, души святых. Организующей силой в мiре является любовь. Её источает Бог, который изливает её на ангелов и святые души, умерших, если они удостоились быть приближены к Богу. Через ангелов и святых божественная любовь окормляет живых людей. Человек передает любовь животным, менее растениям, еще менее неживой природе. Существует закон убывания ”массы” любви по мере перехода от святых и ангелов к людям, животным, растениям. Он подобен закону убывания материальной массы по мере усложнения организмов, её носителей. О мере любви говорит Господь в Евангелии, например, в беседе с Симоном-прокаженным в его доме. Апостол Матфей говорит, что Господь среди учеников выделял своей любовью Иоанна Богослова. Поток божественной любви распространяется от Бога на все живое и неживое также и помимо человека. Человек со времени грехопадения оказался слабым проводником божественной любви. Потому земля  без любви взращивает ему ”тернии и волчицы”. Об управлении  мiра Богом можно прочесть в Евангелии, где сказано, как апостолы попали в бурю на озере Тивеиадском и были избавлены от потопления Иисусом Христом.