Ответы к государственным экзаменам для эколого-биологического факультета ПетрГУ
основе дмвергенции или адаптивной радиации, при этом филогенез изображается
в виде родословного древа. Границы между предковыми и дочерними таксонами
зачастую пересекает несколько параллельных эволюционных филетических линий,
что связано с тем, что общих предок находился на более ранних этапах
(парафилия). Дж. Симпсон (1960 г.) предложил относить таксон к
монофилитическим, если он происходит одним или несколькими корнями от
одного таксона более низкого ранга (класс - от отряда, отряд – от семейства
и т. д.). Монофилитическим таксоном являются млекопитающие. Полифилия –
происхождение данной группы организмов от нескольких предковых групп, не
связанных близким родством; осуществляется конвергенцией. С
филогенетической позиции установление полифилитического происхождения
данного таксона требует его разделения на соответствующее число
монофилитических групп. Примером полифилитических таксонов являются
зайцеобразные и грызуны, которых раньше относили к одному классу.
Вопрос №29.
Биосфера и человек.
Человек издавна оказывал влияние на природу, воздействуя как на
отдельные виды растений и животных, так и на сообщества в целом. Но лишь в
текущем столетии рост населения, а главным образом качественный скачок в
развитии науки и техники привели к тому, что антропогенные воздействия по
своему значению для биосферы вышли на один уровень с естественными
факторами планетарного масштаба (преобразование ландшафтов, охватило уже
более 20% территории суши, расход кислорода в промышленности и транспорте
составляет порядка 10% планетарной продукции фотосинтеза). В наши дни
воздействие человека на природные системы становится направляющей силой
дальнейшей эволюции экосистем. Век научно-технической революции означает
переход биосферы в новую фазу, которую акад. В. И. Вернадский назвал
ноосферой – сферой ведущего значения человеческого разума. «В ней впервые
человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен
перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни». Характер и
масштабы влияния человека на окружающую его среду определяются
двойственностью его положения в биосфере. С одной стороны, человек –
биологический объект, входящий в общую систему круговорота и необходимо
связанный со средой сложной системой трофических и энергетических
взаимодействий и адаптаций. В этой системе связей человек как вид занимает
нишу гетеротрофного консумента-полифага с аэробным типом обмена. С другой
стороны, человечество представляет собой высокоразвитую социальную систему,
которая предъявляет к среде широкий круг небиологических требований,
вызванных техническими, бытовыми, культурными потребностями и прогрессивно
возрастающих по мере развития науки, техники и культуры. В результате
масштабы использования естественных (и прежде всего биологических) ресурсов
существенно превышают чисто биологические потребности человека. В связи с
этим возникает ситуация переэксплуатации биологических ресурсов, нарушаются
естественные трофические связи, возрастает доля органического вещества, не
возвращаемого в круговорот. В основе отрицательных форм влияния человека на
биосферу лежит именно расхождение технологических возможностей такого
влияния и осознания отдаленных экологических последствий вмешательства в
биосферные процессы. Влияние деятельности человека на природные сообщества
чрезвычайно разнообразно и прослеживается на всех уровнях биосферы.
Кризисное ее состояние в первую очередь связано с такими формами
антропогенного воздействия, как прямое истребление ряда видов живых
организмов, а также загрязнение биосферы промышленными и бытовыми отходами,
пестицидами. Для того, чтобы эксплуатация биологических ресурсов была
разумной и способствовала действительному прогрессу социальной, культурной
и научно-технической жизни человечества, нужно четко представлять себе
механизмы влияния различных сторон деятельности человека на природные
системы, знать закономерности реакции биологических объектов на
антропогенные воздействия и на этой основе переходить к управлению
экосистемами с целью поддержания их устойчивости и продуктивности. В
подходе к этим проблемам намечаются два аспекта. Первый связан с изучением
механизмов влияния антропогенных воздействий на биологические системы (БС),
адаптивных реакций последних на воздействия, диапазонов приспособляемости
БС к отдельным факторам и их комплексам. По существу, это проблема
устойчивости БС к средовым и антропогенным факторам. Полученные данные
открывают возможность разработки экологических параметров оценки состояния
систем, а также нормативов хозяйственной нагрузки, предельно допустимых доз
вредных веществ, квот изъятия объектов эксплуатации. Второй аспект
исследований связан с тем, что даже в отсутствии прямых воздействий на
природные системы человечество всей своей повседневной деятельностью меняет
условия их существования. Встает задача сознательного управления БС с целью
повышения продуктивности, конструирования устойчивых в условиях
антропогенных ландшафтов экосистем различного целевого назначения. Решение
этих задач на уровне биосферы в целом выходит за рамки чисто биологических
проблем. В ноосфере действует сложный комплекс факторов, включающий
технологические, экономические, политические, юридические, моральные и иные
социальные аспекты и порождающий новые подходы к динамике природных
комплексов. Но в основе биосферных процессов и в этих новых условиях по-
прежнему остаются биологические законы поддержания жизни как планетарного
явления. Принцип биологического императива (Т. Сутт, 1988 г.),
основывающийся на понимании того, что выживание человека возможно лишь при
сохранении жизни на Земле, приобретает все больше последователей. На базе
познания фундаментальных экологических закономерностей, с использованием
современных научных и технических достижений, удастся сконструировать
систему гармоничного взаимодействия человечества и живой природы.
Вопрос №9.
Биологическое загрязнение и пути его предотвращения.
Различного рода загрязнения атмосферы, почвы и гидросферы определяются
выбросом промышленных, бытовых и с/х отходов, содержащих вещества, не
имеющие природных разрушителей и обладающие токсическим действием на живые
организмы. В самом общем виде можно сказать, что такие формы влияния на
биосферу целиком определяются несовершенством технологических процессов и
незнанием закономерностей круговорота веществ в природе. Промышленное
влияние на атмосферу включает изменение исходного естественного газового
состава – уменьшение содержания кислорода и существенное увеличение
двуокиси углерода. В развитых странах суммарное потребление кислорода более
чем в 1,5 раза превышает его продукцию растениями на территории этих стран.
Острота этой проблемы смягчается глобальностью процессов обмена газов в
атмосфере в целом. Более опасным представляется процесс постепенного
накопления в атмосфере СО2 (уменьшение лесных площадей, промышленность и
транспорт). Уже сейчас локально концентрация СО2 может увеличиваться до
больших величин: например, зимой в воздухе над Парижем эта величина
составляет до 0,071% (N – 0,03%). Подсчитано, что удвоение современного
содержания СО2 (примерно через 160-500 лет) вызовет повышение средней
температуры на поверхности Земли на 4С => изменения климата, уровня
Мирового океана, характера живого населения планеты и т. д. В последнее
время наблюдается прогрессирующее загрязнение а/сф пылью и газообразными
веществами промышленных выбросов. В частности, весьма опасными оказываются
кислотные выбросы, а также иные токсичные газы (сернистый ангидрид, зола,
СО, оксиды азота, углеводороды, сернистый газ, свинец и др.) Пылевые
загрязнения а/сф помимо прямого патологического воздействия на дыхательные
органы человека и животных снижают проницаемость а/сф для солнечного
излучения, а также участвуют в возникновении «парникового эффекта».
Основные компоненты загрязнения почв – промышленные и бытовые отбросы,
отходы строительства, зола ТЭС, выбросы пустой породы в местах разработки
полезных ископаемых. Эти загрязнения скрывают под собой плодородный слой
почвы и содержат ряд х. э., которые в больших количествах токсичны для
растений и микроорганизмов: S, Mo, Cu, Cd, Zn, As, Al, F и др. К локальной
гибели растительности приводит использование при геолого-разведочных
работах каустической соды, хлорида натрия, а также дизельного топлива,
битума (засорение и засоление почвы). Просачивание жидкого навоза из
