МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова
Аграрно-биологический факультет
Кафедра экологии
Уровни биотических систем
Методические указания
для проведения СРОП по дисциплине «Глобальная экология» для студентов специальности 5В060800 - Экология
Костанай, 2012
ББК 20.1
Ш 37
Автор:
, кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии
Рецензенты:
кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии
кандидат технических наук, доцент кафедры экологии
Ш 37
Глобальная экология. – Методические указания по проведению СРОП по теме «Уровни биотических систем»
Костанай: КГУ им. А. Байтурсынова, 2012. – 21 с.
Целью настоящих методических указаний является - расширение у студентов представлений об уровнях организации биотических систем, об иерархической структуре самоорганизующихся систем, биосферы в том числе. Эта тема вынесена на самостоятельное изучение, поэтому данный материал может стать хорошим подспорьем в его изучении.
Предназначено для студентов специальности 5В060800 - Экология
ББК 20.1
Утверждено методическим советом аграрно-биологического факультета, _2012 г протокол №
©Костанайский государственный
университет им. А. Байтурсынова, 2012
Содержание
Введение ……………………………………………………………….. 4
1 Общие представления о формах и уровнях жизни …………………6
2 Молекулярно-генетический уровень ………………………………. 8
3 Онтогенетический уровень живых систем ………………………… 8
4 Популяционно-биоценотический уровень …………………………11
5 Биосферный уровень ……………………………………………… 14
5.1 Учение Вернадского о биосфере …………………………………15
5.2 Многообразие живых организмов ……………………………… 16
5.3 Понятие ноосфер. Человеческое общество …………………… 18
5.4 Рациональное использование природных ресурсов …………….19
6 Список использованной литературы………………………………..21
Введение
Одной из центральных проблем биологии является природа жизни, ее происхождение, разнообразие живых существ и объединяющая их структурная и функциональная близость.
В основе биологической эволюции лежат уникальные процессы самовоспроизведения макромолекул и живых организмов, таящие в себе почти неограниченные возможности преобразования систем в ряду поколений. Применительно к живым организмам эволюцию определяют как развитие сложных организмов из предшествующих более простых организмов с течением времени.
Биологическая эволюция – направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов, крупных экосистем и биосферы в целом.
Эволюция жизни на Земле прослеживается в трудах ученых-биологов и экологов. Выделение различных уровней усложнения организации живого просматривается при попытке классификации его на четыре царства: прокариоты, животные, грибы и растения. Весь информационный материал о ступенях развития живого накапливает наука экология, вышедшая из недр общей экологии. Любой натуралист-исследователь растительного и животного мира – всегда не только ботаник или зоолог, но и эколог, т. к. невозможно изучать тот или иной организм в отрыве от его местообитания. Поэтому великими экологами прошлого можно назвать К. Линнея, , Т. Мальтуса, Ч. Дарвина. Огромный вклад в развитие экологии внесли , , и многие другие.
На сегодняшний день в науке известен такой порядок образования живого из неживого (из теории Опарина): неорганические соединения – органические соединения – протобионты – предбиологические многомолекулярные системы – ДНК – клетка – многоклеточные организмы, т. е. показано усложнение в эволюционном развитии живой материи и материи в целом.
Выяснение направления эволюции материи и в том числе живого вещества – очень сложный и длительный процесс, в связи с чем возникла необходимость дать дополнительный материал, раскрывающий эту тему. Важно уяснить, что биологическая эволюция развивалась в контексте условий существования живой системы.
Эволюция биосферы на протяжении большей части своей истории шла под влиянием двух главных моментов: 1)естественных и климатических изменений на планете и 2) изменений видового состава живых существ в процессе биологической эволюции и 3) человеческое общество.
Цель данных методических указаний: помочь студентам разобраться в сложнейших закономерностях взаимоотношений организмов на всех уровнях организации со средой их обитания, сформировать у студентов системные представления о таком уникальном явлении как жизнь.
Список рекомендованной литературы:
1 , Садохин современного естествознания. Учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1998.-380 с.
2 Вернадский . М.: Мысль, 1967.-72 с.
3 Киселев экологии: Учеб. пособие / .- Мн.: Выш. шк., 2002. – 383 с.
4 Лапо былых биосфер - М.: Знание, 1987 – 198 с.
5 , , а пределами роста. – М.: Пангея, 1994. – 304 с.
6 и др. Экология:Учеб. для вузов.- М.: Дрофа, 2003.–624 с.
7 Рузавин современного естествознания: Учеб. для вузов. – М.: Культура и спорт, 1998. – 287 с.
8 Экология: Учеб. пособие /Под ред. .- М.: МарТ, 2004. – 672 с.
1 Общее представление о формах и уровнях жизни
Жизнь - активное поддержание и самовоспроизведение специфической структуры, идущее с затратой полученной извне энергии. Жизнь на Земле существует в виде отдельных организмов, и независимо от строения и размеров, организмы всегда обособлены от окружающей среды, при этом постоянно находятся во взаимодействии с ней.
Для живого характерен ряд свойств, которые в совокупности «делают» живое живым. Такими свойствами являются самовоспроизведение, целостность, дискретность, рост и развитие, обмен веществ и энергии, наследственность и изменчивость, движение, внутренняя регуляция, специфичность взаимоотношений со средой.
Живой организм – целая биологическая система, состоящая из взаимозависимых и соподчиненных элементов, взаимоотношения которых определены их функционированием как целого. По определению академика «живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».
Основу же всех живых организмов составляют структурно-функциональные единицы – клетки, являющиеся элементарной живой системой. Она может существовать как отдельный организм и как составная часть многоклеточного организма. Лишь вирусы представляют собой неклеточные формы жизни. Биофизик писал: «Живая клетка представляет собой результат космического, солярного и теллурического воздействия и является тем объектом, который был создан напряжением творческих способностей всей Вселенной. Жизнь в значительно большей степени есть явление космическое, чем земное».
Все объекты живой и неживой природы по строению представляют собой системы, для которых характерно иерархическое соподчинение входящих в них элементов, т. е. структурных уровней организации. Самые элементарные из них относятся к области познания физики - электроны, протоны. Затем идут атомные уровни, молекулярные уровни (их изучает и физика и химия). Затем следует субмолекулярный уровень исследования макромолекул как единого целого и так далее, вплоть до уровня организмов и сообществ из них.
Каждый нижележащий уровень располагается как бы в оболочке вышележащего уровня и сохраняет его особенности. Действительно, молекулярный состав мембраны клетки будет отличаться от молекулярного состава ядра клетки, а конкретный химический элемент будет всегда иметь свое строение электронных оболочек. Конкретизация знания об объекте предполагает суммирование знаний о его строении на всех уровнях знаний. А изучение каждого уровня организации живой материи должно иметь биологический смысл, т. е. должно быть направлено на изучение феномена жизни, а не просто структуры ее физико-химической организации.
Среди ученых есть откровенные противники структурирования и выделений уровней познания при изучении биологических объектов. Они считают жизнь уникальным явлением, не подлежащим сухому анализу и рассматривают проявления жизни во всем ее многообразии. Но биологические явления сами по себе явления достаточно сложные для изучения и понимания, сложные по своей структуре и по свои функциональным проявлениям. Поэтому ясно, что без деления такой сложной системы на отдельные части, которые был бы в силах охватить мозг исследователя просто, не обойтись. Деление же на части или уровни исследования происходит в соответствии с реальными структурными уровнями живого объекта.
Проблема различной степени упорядоченности и организованности живой материи возникла у натуралистов еще в 18-19 в. Первым толчком к ее проявлению послужило провозглашение в 1830-е годы клеточной теории. А в 1846 г. Шлейден – один из основателей этой теории – сформулировал положение о существовании живых тел различного порядка организованности. Незадолго до этого Э, Геккель выдвинул гипотезу, согласно которой протоплазма клетки не однородна, а состоит из каких-то надмолекулярных частиц. С одной стороны утверждалась идея дискретности, т. е. делимости целого на структуры более низкой организации, а с другой – этим структурам приписывалась постоянная и самостоятельная функция.
В первой половине 19 века появляется история теории систем, Одна из первых ее страниц была посвящена редукционизму, представляющему собой механистический материализм. Согласно ему все высшее сводится к низшему: процессы жизнедеятельности – к совокупности их физико-химических реакций. Качественное своеобразие живого отрицалось. Противников редукционистов в то время называли виталистами. Они утверждали, что органическое целое невозможно свести к простой сумме его частей, и оно управляется божественной силой.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
