Войти
Закрыть

Поняття про еволюцію. Еволюційна гіпотеза Ж.-Б. Ламарка

11 Клас

Що таке еволюція? Еволюція (від лат. еволютіо — розгортання) - це процес необоротних змін у будові та функціях живих організмів протягом їхнього історичного розвитку. Її наслідком є пристосованість організмів до умов середовища життя. Загальні закономірності, фактори, механізми і наслідки еволюції живої матерії вивчає розділ біології - еволюційне вчення. Ідеї про еволюцію живих організмів висловлювали ще давньогрецькі (Геракліт, Демокріт та ін.) та давньоримські (Лукрецій та ін.) мислителі. Однак спроби науково пояснити це явище з’явились лише на початку XIX століття. Що таке креаціонізм? Не всі біологи визнають реальність еволюційного процесу. Система поглядів на незмінність живої природи з часу її виникнення дістала назву креаціонізм (від лат. креатіо - створення). Її послідовники здебільшого дотримуються релігійних поглядів на походження життя, розглядаючи його як наслідок свідомого творчого акту вищої нематеріальної сили (Бога). Креаціоністами були такі видатні біологи, як К. Лінней, Ж. Кюв’є, геолог Ч. Лайєль та інші. Це була людина енциклопедичних знань. Він написав багатотомну працю «Флора Франції», створив систему класифікації безхребетних тварин, яка певною мірою не втратила свого значення і донині. Саме він запропонував термін «біологія» (1802), обґрунтував уявлення про окрему «область життя» на Землі (пізніше названу біосферою) тощо. Свою еволюційну гіпотезу Ж.-Б. Ламарк опублікував у 1809 р. у книзі «Філософія зоології». Він вважав, що організми, позбавлені нервової системи, змінюються безпосередньо під впливом факторів довкілля. Наприклад, листки водяних рослин стрічкоподібні, бо видовжуються під впливом течії води. У тварин, які мають нервову систему, пристосування виробляються за схемою: зі зміною потреб змінюються звички; зміна звичок сприяє вправлянню певних органів. Органи, які вправляються, розвиваються, а ті, що не вправляються, - зменшуються. Згодом ці зміни успадковуються. Наприклад, жирафа почала живитися листям дерев, тому весь час витягувала шию, щоб дістатися крони: шия і передні ноги у неї видовжились. Отже, за Ж.-Б. Ламарком, одним із факторів еволюції є успадкування всіх ознак, які виникли під впливом чинників довкілля....

Про що ми дізналися з цього розділу. Основи екології. Людина і біосфера

11 Клас

Екологія — наука про взаємозв’язки живих організмів і їхніх угруповань між собою та умовами середовища існування, про структуру й функціонування надорганізмових біологічних систем. Усі компоненти середовища існування, що впливають на живі організми та їхні угруповання, називають екологічними факторами. Їх ділять на абіотичні, біотичні та антропогенні. Фактори, дія яких виходить за межі витривалості організмів називають обмежуючими. Вони визначають територію розселення видів. Живі організми - мешканці нашої планети - освоїли чотири основні середовища існування: наземно-повітряне, водне, ґрунт та організми інших видів. Найрізноманітнішим за умовами існування є наземно-повітряне середовище. Усі форми співіснування організмів (паразитизм, коменсалізм і мутуалізм) називають симбіозом. Сезонні зміни умов середовища зумовлюють формування в організмів адаптивних біологічних ритмів: добових, припливно-відпливних, сезонних тощо. Одним із провідних факторів, що впливає на інтенсивність процесів життєдіяльності організмів є тривалість світлового періоду доби. Реакція організмів на цей фактор дістала назву фотоперіодизм. Види існують у формі популяцій. Популяція кожного виду займає в біогеоценозі певне положення - екологічну нішу. Кожна популяція характеризується певними показниками (чисельністю, густотою, біомасою тощо), а також певною структурою (статевою, віковою, просторовою, екологічною). Зміни чисельності популяцій під впливом різних факторів називають популяційними хвилями; вони бувають сезонними й несезонними. Підтримання чисельності популяції на оптимальному для даного середовища рівні називають гомеостазом популяції. Угруповання взаємодіючих між собою популяцій організмів різних видів, що населяють територію з однорідними умовами існування, утворюють біоценози. Біоценози характеризуються певним видовим різноманіттям, біомасою, продуктивністю, просторовою та екологічною структурою. Популяції організмів різних видів, що входять до складу певного біоценозу, тісно взаємопов’язані не лише між собою, а й з умовами фізичного середовища. Внаслідок цього формуються біогеоценози - цілісні системи, яким властиві стійкість, здатність до саморегуляції (підтримання гомеостазу) та самовідтворення....

Охорона видового різноманіття організмів

11 Клас

Які основні напрями збереження видового різноманіття організмів? Ми вже згадували, що збереження і поліпшення стану навколишнього природного середовища неможливе без збереження видового різноманіття організмів, які населяють нашу планету. Для цього потрібно всебічно вивчати видовий склад організмів різних регіонів Землі, приділяючи при цьому особливу увагу тим видам, яким загрожує зникнення. На підставі цих досліджень розробляють основи раціонального використання видів, за якого їхні популяції могли б відновлювати свою чисельність. З метою збереження видового різноманіття уряди різних країн (у тому числі й України) приєдналися до розробленої МСОП Всесвітньої стратегії охорони природи. Її теоретичною базою є розуміння того, що кожен вид організмів є необхідним і унікальним компонентом біосфери. Важливість охорони біологічного різноманіття підкреслює і ратифікована урядами різних країн (серед них і Україна) «Конвенція про охорону біологічного різноманіття», а також створена на її основі «Концепція збереження біологічного різноманіття України» (1997 р.). Для реалізації цих документів розроблено Національну програму збереження біологічного різноманіття України на 1998-2015 рр. Її основні положення такі: - збереження, поліпшення стану та відновлення природних і порушених екосистем, місцеіснувань окремих видів тварин, рослин, грибів і компонентів ландшафтів; - сприяння переходу до збалансованого використання природних ресурсів, зменшення негативного впливу на екосистеми; - посилення відповідальності за збереження біологічного різноманіття з боку підприємств і громадян, діяльність яких пов’язана з використанням природних ресурсів або впливає на стан навколишнього середовища....

Застосування екологічних знань у практичній діяльності людини

11 Клас

Як уникнути глобальної екологічної кризи? Ми вже розглянули деякі проблеми з тих, що постали перед людиною відтоді, як вона перестала відчувати себе частиною природи і почала активно її перетворювати. Але, незважаючи на бурхливий розвиток науки і техніки, людина неспроможна відмінити або змінити закони природи: вона може лише використовувати їх у своїй діяльності. Допомогти людині досягти гармонії у своїх взаємовідносинах із природою і покликана екологія. Екологію часто ототожнюють з охороною природи, але це не одне й те саме. Охорона природи - це прикладна галузь знань про збереження і поліпшення стану біосфери, теоретичною базою якої є екологія. Під час планування та здійснення природоохоронних заходів на практиці реалізуються результати екологічних досліджень. Лише з розвитком екології людство поступово почало усвідомлювати важливість знань про взаємозв’язки між організмами і середовищем їхнього життя, виявлення тих закономірностей, які керують функціонуванням біосфери. Навіть незначний вплив людини на довкілля може призвести до ланцюгових реакцій, здатних спричинити непередбачені наслідки глобального масштабу. Тому, щоб уникнути всеосяжної екологічної кризи, потрібне об’єднання зусиль усіх країн, що дасть можливість виробити і втілити у життя єдину стратегію збереження і поліпшення стану навколишнього природного середовища. Насамперед, варто побудувати екологічно стабільне суспільство, яке б ґрунтувалося на застосуванні екологічних знань у практичній діяльності людини. Таке суспільство для задоволення власних потреб не повинне ставити під загрозу існування наступних поколінь, тобто має бути відповідальним за те, в якому стані залишить після себе навколишнє середовище і природні ресурси....

Діяльність людини і сучасний стан біосфери

11 Клас

У процесі свого історичного розвитку вид Людина розумна поступово втрачав свою залежність від природи. На певному етапі розвитку цивілізації людина почала активно перетворювати природу і її вплив на довкілля зростав з кожним століттям, доки не став провідним екологічним фактором. Але діяльність людини, яка визначає нині обличчя нашої планети, поставила її перед складним вибором: або і далі жити за принципом «після нас хоч потоп», нехтуючи законами природи, або ж розвивати те, що американський еколог Ольдо Леопольд називав «екологічною совістю», тобто відповідальність перед наступними поколіннями людей за стан нашої планети. Перелік екологічних проблем, породжених діяльністю людини, чималий. Невирішеність цих проблем поставила людство на межу біосферної кризи, яка загрожує самому його існуванню. Розглянемо ці проблеми докладніше. Які проблеми породжує зростання населення Землі? Причиною багатьох проблем, які стоять нині перед людством, є швидке збільшення населення нашої планети. За підрахунками вчених, у VII тис. до н. е. населення Землі не перевищувало 10 млн осіб (порівняйте: тепер лише в столиці Японії - Токіо - людей живе більше), на початку н. е. - 300, в середині XVII століття - майже 700 млн, у 1970 році - 3,6 млрд, а в 1990 - 5,3 млрд осіб (мал. 156). Якщо ця тенденція зростання народонаселення зберігатиметься, то за прогнозами фахівців уже в 2030 році воно сягне 9 млрд. Лише за останні 50 років населення Землі збільшилося вдвічі, що дає підстави стверджувати про справжній демографічний вибух, наслідки якого неможливо передбачити. Зокрема, зростання народонаселення загострює проблему забезпечення його продовольчими ресурсами. При цьому регіони з найбільшою густотою населення часто не збігаються з місцями найрозвиненішого сільського господарства. Наприклад, у країнах Європи, Північної Америки, Австралії, де виробляють до 60% харчових продуктів, мешкає всього 30% населення Землі, тоді як для Східної Азії це співвідношення становить відповідно 28 і 53%. Отже, проблема перенаселеності певних регіонів визначається співвідношенням густоти населення з наявними на цій території ресурсами, необхідними для існування людини....

Роль організмів у перетворенні оболонок Землі

11 Клас

Яка роль живих організмів в утворенні осадочних порід? Осадочні породи формуються на дні водойм внаслідок нашарувань різних нерозчинних сполук переважно біогенного походження. У створенні осадочних порід беруть участь ті живі істоти, які накопичують протягом усього життя в своїх скелетах, черепашках, панцирах тощо сполуки кальцію, кремнію, фосфору та інші. Із залишків цих організмів (діатомових водоростей, форамініфер, радіолярій, молюсків, коралових поліпів та ін.) виникають різноманітні осадочні породи (вапняк, крейда, кремнезем, діатоміти, радіолярити) значної товщини (мал. 153, 154). Поклади крейди і вапняків утворювалися протягом усього періоду історичного розвитку біосфери. Внаслідок накопичення на дні морів черепашок і скелетів відмерлих організмів утворюється вапняковий мул. У його товщі відбуваються хімічні процеси, які в умовах підвищеного тиску зумовлюють утворення крейди чи вапняку. Геологічні процеси, що відбувалися на нашій планеті, приводили до того, що ті або інші частини материків опускалися, а певні ділянки морського дна піднімалися. Внаслідок цього відбувався перерозподіл площі суходолу й гідросфери, а також виникали гірські хребти з вапняку (Піренеї, Альпи, Гімалаї, Кавказькі гори тощо). У накопиченні кремнеземових осадочних порід брали участь радіолярії і діатомові водорості. Радіолярити (осадочні породи, утворені переважно з внутрішньоклітинних скелетів радіолярій) представлені крем’яними глинами, родовищами напівкоштовних каменів (яшми, опала, халцедона). Переважно з радіоляритів утворений острів Барбадос у Карибському морі. Поклади фосфоритів і апатитів (солі фосфатних кислот, які використовують як добрива і сировину для промисловості) утворені рештками особливих груп морських тварин, що мали черепашки з фосфату кальцію....

Колообіг речовин у біосфері

11 Клас

Здійснення живою речовиною нашої планети своїх функцій пов’язане з міграцією атомів у процесі колообігу речовин у біосфері. В ній постійно відбувається колообіг усіх хімічних елементів, які входять до складу живих істот. Міграцію хімічних елементів з участю організмів називають біогенною (від грец. біос - життя), а ту, що відбувається поза ними - абіогенною (від грец. а - частинка, що означає заперечення, та біос). Як відбувається колообіг води в біосфері? Вода - найпоширеніша хімічна сполука в біосфері. Сумарні запаси води нашої планети становлять приблизно 1,5 млрд км3. Ви пам’ятаєте, що вода може перебувати не лише в рідкому, а й у твердому (лід) чи газоподібному станах. Водяна пара надходить в атмосферу внаслідок випаровування з поверхні водойм, живими організмами тощо. З атмосфери вода випадає у вигляді дощу або снігу. Це може відбуватись поблизу місця випаровування або ж за тисячі кілометрів від нього. Перебування молекул води в атмосфері триває від кількох годин до тижнів. У морях і океанах запас води поповнюється завдяки стокам річок, які в них впадають, і опадам. Морські течії переносять теплу або холодну воду на значні відстані, впливаючи на клімат певних ділянок суходолу; вода переміщується і завдяки течії річок. З нею пов’язані такі геологічні явища, як вимивання певних сполук, їхнє перенесення і відкладення....

Біосфера та її межі

11 Клас

Які оболонки оточують планету Земля? Розвиток Землі, як й інших планет Сонячної системи, має свою тривалу геологічну історію. За цей час сформувалися її зовнішні оболонки: тверда (літосфера), рідка (гідросфера) і газоподібна (атмосфера) (мал. 149). Літосфера (від грец. літос - камінь і сфера - куля) - зовнішня тверда оболонка планети завтовшки 50-200 км. Вона складається з поверхневого шару осадочних порід (крейда, вапняк, кремнезем тощо), сформованого за участі живих істот, а також граніту (середній шар) і базальту (нижній шар). Сукупність усіх водойм (океанів, морів, річок тощо) утворює водну оболонку Землі - гідросферу, яка займає майже 71% поверхні планети. Ця оболонка може бути завтовшки понад 11 км. Газову оболонку, розташовану над поверхнею літосфери і гідросфери, називають атмосферою (від грец. атмос - пара). Її нижню частину заввишки до 15-18 км (у помірних широтах - до 8-12 км) називають тропосферою (від грец. тропос - зміна). Тут міститься зважена в повітрі водяна пара. Внаслідок нерівномірного нагрівання поверхні Землі вона формує хмари, здатні пересуватись на значні відстані. Температура тропосфери, особливо її нижніх шарів, непостійна. Над тропосферою розташована стратосфера (від лат. стратус - шар) заввишки 80 км. Біля верхньої межі цього шару виникає північне сяйво (свічення газів, спричинене потоком електрично заряджених частинок, які випромінює Сонце). В атмосфері на висотах між 7-8 км (над полюсами), 17- 18 км (над екватором) і 50 км сформувався особливий озоновий екран (від грец. озон - пахучий). До його складу входить озон (О3), який утворився під дією сонячної радіації з кисню (O2). Озоновий екран має виняткове значення для існування наземних біогеоценозів і біосфери в цілому, оскільки відбиває короткохвильове ультрафіолетове сонячне випромінювання, яке згубно діє на живу матерію....

Зміни в біогеоценозах. Агроценози

11 Клас

Що таке сукцесії? Як правило, будь-який біогеоценоз може нормально функціонувати лише за відносно стабільних умов навколишнього середовища, потрібних для здійснення колообігу речовин. Ви вже знаєте, що біогеоценози певною мірою здатні до саморегуляції, завдяки чому вони підтримують свою сталість (гомеостаз). Проте, у біогеоценозах можуть відбуватися зміни, які мають циклічний або поступальний характер. Циклічні зміни є результатом пристосувань біогеоценозів до періодичних (добових, сезонних) змін у довкіллі. Пригадайте, наприклад, як змінюється вигляд широколистих чи мішаних лісів протягом року (мал. 145). В основі циклічних змін у біогеоценозах лежать адаптації популяцій окремих видів. Вони можуть проявлятися як періодичні зміни їхньої густоти, вікової структури, так і активності особин, що входять до складу популяції. Поступальні зміни в біогеоценозах відбуваються внаслідок інтенсивного впливу господарської діяльності людини, змін клімату в певних регіонах нашої планети тощо. Такі зміни можна спостерігати і під час відновлення порушених біогеоценозів (наприклад, відновлення лісів чи степової рослинності на місці пожеж). Поступальні зміни в біогеоценозах можуть спричинятись і процесами, які відбуваються в них самих, наприклад, внаслідок незавершеності колообігу речовин....

Перетворення енергії в біогеоценозах

11 Клас

Які перетворення енергії відбуваються в біогеоценозах? Функціонування будь-якого біогеоценозу, як і окремого організму, пов’язане з перетворенням енергії. Енергія потрібна всім організмам для забезпечення процесів життєдіяльності: росту, розмноження, рухової активності тощо. Так само, як і окремі організми, біогеоценози - відкриті системи, тому вони потребують постійного надходження енергії ззовні. Простежимо, які саме перетворення енергії відбуваються в біогеоценозах. Основним джерелом енергії, що надходить до біогеоценозу ззовні, є сонячне світло. Як вам відомо, її вловлюють фотосинтезуючі організми. Гетеротрофні організми дістають необхідну їм енергію внаслідок розщеплення органічних речовин, які надійшли до них з їжею. Лише незначну частину сонячної енергії, що досягає поверхні Землі (приблизно 1%), вловлюють зелені рослини, інша ж її частина відбивається в космос або розсіюється у вигляді тепла. Частину засвоєної енергії вони використовують на забезпечення власних процесів життєдіяльності, а частину - запасають у вигляді синтезованих ними органічних сполук. Організми, які споживають зелені рослини, також запасають лише частину енергії, одержану з їжею (близько 10-20%), іншу - розсіюють у вигляді тепла, витрачають на забезпечення процесів життєдіяльності (мал. 140). Те саме відбувається і при поїданні рослиноїдних видів хижаками тощо. Отже, на кожному з етапів передачі енергії від одних організмів до інших, більша її частина розсіюється у вигляді тепла і лише незначна частка (10-20%) запасається у вигляді енергії хімічних зв’язків синтезованих органічних сполук....

Навігація