Ответы к государственным экзаменам для эколого-биологического факультета ПетрГУ
хранилищ, неправильное хранение мин. удобрений, гербицидов, ядохимикатов
загрязняет почву и грунтовые воды. Особая форма «биологического» засорения
почв связано с внесение в нее с фекалиями домашних животных яиц гельминтов
и патогенных микроорганизмов. Большую экологическую опасность представляет
широкое применение ядохимикатов. В ряде случаев зарегистрировано
парадоксальное явление – их применение приводило к повышению численности
вредителей за счет уничтожения их естественных врагов и паразитов.
Передаваясь по пищевой цепи, токсиканты способствуют гибели хищных зверей и
птиц, а также накапливаются в пищевых продуктах. Существуют 2 выхода из
этой ситуации: создание инсектицидов и гербицидов узконаправленного
действия и разработка биологических (биоценотических) методов ограничения
численности вредных в данных условиях видов. Многие из веществ, входящих в
состав сточных вод, токсичны для человека и многих живых организмов (отходы
ЦБП). В водоемах, принимающих эти воды, погибает почти все население б/п
животных и рыб. Среди промышленных выбросов особую опасность представляют
нефтепродукты, кислоты, ПАВ, соли. На базе обилия органических веществ
(бытовые стоки) идет усиленное развитие фитопланктона («цветение воды»),
многих других гидробионтов, прибрежных зарослей высшей растительности. Но
зато возникает дефицит О2, расширяется глубинная зона с анаэробным обменом,
накоплением Н2S, NH3 => гибель ценных видов рыб, ухудшение питьевых качеств
воды. Засорение пресных вод имеет также отдаленные последствия. Нарушения
водных экосистем снижает уровень биологической самоочистки вод. В
результате часть загрязнений попадает в морские водоемы, которые
загрязняются и прямым путем.
Борьба с различными формами загрязнения биосферы – проблема, лишь
условно относимая к экологическим. Разработка различного рода очистных
сооружений – задача чисто техническая и во многом решенная. Поэтому важен и
юридический аспект проблемы – соблюдение законодательства, ограничивающего
выброс промышленных отходов в окружающую среду. Собственно экологической
оказывается проблема нормирования допустимого уровня антропогенной нагрузки
на конкретные экосистемы. Теоретическая база решения этой проблемы лежит в
изучении адаптивных возможностей конкретных видов по отношению к различным
воздействиям на уровне организмов, их популяций и целых сообществ. В основе
разработки нормативов различных воздействий должны лежать: 1) формализация
основных понятий, характеризующих устойчивость БС; 2) разработка принципов
экстраполяции эффектов антропогенного воздействия с организменного уровня
на популяционный; 3) применение методов математической экологии для
обобщения результатов. На экосистемном уровне важной задачей оказывается
развитие «экологического конструирования» в виде направленного формирования
экосистем на землях, опустошенных промышленным воздействием.
Вопрос № 28.
Учение о биосфере (б/сф).
Термин «б/сф» появился в 1875 г. (Э. Зюсс). Развернутое учение о б/сф
создано и разработано акад. В. И. Вернадским, опубликовавшим в 1926 г. свой
труд «Биосфера». С одной стороны, он рассматривает б/сф как оболочку Земли,
в которой существует жизнь, в этом плане ВИВ различает газовую (а/сф),
водную (г/сф) и каменную (л/сф) оболочки земного шара как составляющие
б/сф, области распространения жизни. С другой стороны, ВИВ подчеркивал, что
б/сф - не просто пространство, в котором обитают живые организмы; ее состав
определяется деятельностью живых организмов, представляет собой результат
их совокупной химической активности в настоящем и в прошлом. В б/сф ВИВ
выделил 4 составляющих:
- живое вещество (вся совокупность живых организмов);
- косное вещество (все геологические образования, не входящие в состав
живых организмов и не созданные ими);
- биокосное вещество (комплекс взаимодействующих живого и косного
веществ). Океанические воды, нефть, почва;
- биогенное вещество (геологические породы, созданные деятельностью живого
вещества).
Б/сф, по В. И. Вернадскому, представляет собой одну из геологических
оболочек земного шара, глобальную систему Земли, в которой геохимические и
энергетические превращения определяются суммарной активностью всех живых
организмов – живого вещества. Одновременно функционирующая масса живого
вещества в масштабах планеты невелика – примерно 0,01% массы всей б/сф.
Живое вещество как биогеохимический фактор характеризуется элементарным
составом, массой и энергией. Оно аккумулирует энергию космоса,
трансформирует ее в энергию земных процессов (хим., мех., тепл., электр.) и
в непрерывном обмене веществ с косной материей планеты обеспечивает
образование нового живого вещества, которое не только замещает отмирающие
массы, но и привносит новые качества, определяя тем самым процесс эволюции
органического мира. Различают 5 главных функций живого вещества на нашей
планете:
1. энергетическая (осуществление связи биосферно-планетарных явлений с
космическим излучением, преимущественно с солнечной радиацией; в основе
лежит фотосинтез, в процессе которого происходит аккумуляция солнечной
энергии и ее перераспределение между отдельными компонентами б/сф);
2. газовая (обуславливает миграцию газов и их превращение, обеспечивает
газовый состав б/сф; в процессе функционирования живого вещества
создаются основные газы: N2, O2, CO2, H2S, CH4);
3. концентрационная (извлечение и накопление живыми организмами биогенных
элементов окружающей среды);
4. окислительно-восстановительная (химическое превращение веществ,
содержащих атомы с переменной валентностью);
5. деструкционная (разложение организмов после их смерти, вследствие
которого происходит минерализация органического вещества, т. е.
превращение его в косное, биогенное и биокосное).
Распределение организмов в б/сф. Некоторые из них приспособились к
какой-то определенной среде (гидробионты -–рыбы, водоросли – к водной;
эдафобионты – земляные черви, личинки многих насекомых, грибы, бактерии – к
почвенной). Но чаще организмы обитают на границе сред или периодически
переходят из одной в другую. Условно нижнюю границу б/сф можно провести по
изотерме 100С (критическая температура для развития большинства бактерий).
Некоторые бактерии встречаются в нефтяных водах на глубине 1700 м, на дне
океана (до 10000 м), в рассолах с концентрацией 250 г/л. Распространение
жизни в пределах б/сф вверх ограничивается еще сильнее. Хлорофиллоносные
растения не поднимаются в горы выше, чем на 6200 м из-за того, что там
низкое парциальное давление СО2 и отсутствует жидкая вода. Тем не менее
выше зоны растений в горах встречаются пауки, ногохвостки, клещи, которые,
как предполагают, питаются пыльцой или органическими частицами, заносимыми
сюда ветром, или же ведут хищнический образ жизни. При этом следует
отметить, что в различных частях б/сф плотность жизни неодинакова. Наиболее
высокая она на мелководьях, в умеренных, субтропических и тропических
поясах на суше, а наименее – холодных полярных и субполярных областях, в
засушливых местах и пустынях, на высокогорьях, в океанических впадинах.
Вопрос № 37.
Развитие эволюционного учения после ЧД. Синтетическая теория эволюции.
Неоламаркизм не представляет собой единой целостной концепции:
различные ученые, склонные по тем или иным причинам разделять ламаркистские
идеи, чаще всего принимают лишь одну из двух сторон теории Ламарка* - либо
автогенетический подход к объяснению прогресса и направленности эволюции,
либо эктогенетические взгляды на развитие приспособлений организмов к
изменяющимся условиям окружающей среды. Автогенетические идеи в духе
ламаркизма выдвигали Э. Коп («батмогенез» - стремление организмов к
прогрессу). Г.Осборн («аристогенез»), О. Шиндевольф, П. Тейяр де
Шарден,Т.Эймер (теория ортогенеза), Л. С. Берг (теория номогенеза или
«эволюции на основе закономерностей»). Сущность этих взглядов принципиально
не отличается от идеи Ламарка о градации: телеологические и метафизические
концепции, подменяющие объяснение наблюдаемых в природе процессов и явлений
декларированием неких «изначальных свойств» живой материи. Гораздо большее
число сторонников находят эктогенетические взгляды, согласно которым
эволюционные изменения организмов являются результатом целесообразной их
реакции на изменения внешних условий. Согласно учению Т. Д. Лысенко,
организмы в процессе обмена веществ «ассимилируют условия внешней среды»,
которые после этого сами становятся частью наследственности, понимаемой в
духе представлений сер. 19 в. – как некое общее свойство организма, как
