Каталог файлов по биологии
Главная » Файлы » Общая биология |
05.07.2014, 18:24 | |
Гомеостаз — состояние динамического равновесия природной системы,поддерживаемое регулярным возобновлением основных ее структур, вещественно-энергетического состава и постоянной функциональной саморегуляцией ее компонентов. Наиболее устойчивы крупные экосистемы и самая стабильная из них — биосфера; наименее устойчивы молодые экосистемы. Различные уровни гомеостаза биологических систем и биосферы в целом сложились на протяжении длительной геологической истории нашей планеты. Гомеостаз экологических систем обеспечивается множеством адаптивных механизмов, затрагивающих состав и сложность трофических сетей, формы межвидовых и внутривидовых взаимодействий вбиоценозах. Каждый биоценоз состоит из множества видов, которые входят в него не отдельными особями, а популяциями или их частями. Таким образом, вид в пределах занимаемой территории (ареала) распадается на популяции. Размеры их различны. Популяция — это любая, способная к самовоспроизведению совокупность особей одного вида, относительно изолированная в пространстве и времени от других аналогичных совокупностей того же вида. Сурикаты Популяция занимает относительно однородное пространство и способна к саморегулированию и поддержанию определенной численности. Численность — это поголовье животных или количество растений(например, деревьев) в пределах некоторой пространственной единицы — района, области, ареала, бассейна реки, акватории моря. Число особей на единице площади или в единице объема обозначается как плотность населения. Можно сказать, что биоценоз — сумма взаимосвязанных между собой и условиями среды популяций разных видов. Популяция представляет собой именноту ячейку биоты, которая является основой ее существования. В популяциях происходит самовоспроизводство живого вещества,обеспечивается выживание конкретных видов благодаря наследованию адаптационных качеств. Они дают начало новым популяциям и процессам видообразования, являются элементарными единицами эволюционного процесса. Не случайно, стабильность экосистемы в течение длительного времени предполагает относительную устойчивость численности популяций входящих в ее состав видов. Численность популяции обычно имеет свой определенный оптимум (наилучший вариант),который редко остается постоянным в колеблющихся условиях внешней среды. Поэтому при любом отклонении от этого оптимума начинают срабатывать механизмы внутрипопуляционной регуляции численности. Регуляция численности популяций у различных видов животных и растений происходит по-разному. Но в каждой из них обязательно устанавливается оптимум плотности населения. У одних видов механизмы регулирования численности популяции могут проявляться в жесткой форме, приводя к гибели избытка особей, у других — в смягченной, например в понижении плодовитости. К жестким формам регуляции численности в популяциях можно отнести явление каннибализма (пожирание особей своего вида),развивающегося в популяциях при чрезмерном возрастании ее плотности. Примером может служить поедание мучными хрущаками отложенных ими яиц. Каннибализм наблюдается у некоторых видов рыб. Так, в небольших пресноводных водоемах, где нет других видов рыб, популяции окуня поддерживают свое существование и регулируют плотность за счет питания взрослых особей собственной молодью. Каннибализм возникает у земноводных и других животных. У растений жесткие формы регуляции численности популяции проявляются, например, в явлении самоизреживания. При большой густоте всходов часть растений неминуемо погибает в результате угнетения физиологически более сильными соседями. Рост плотности популяций многих насекомых сопровождаетсяснижением их плодовитости, повышением смертности личиноки куколок, изменением скорости развития и соотношения полов, а также увеличением количества диапазитирующих особей(находящихся в состоянии временного физиологического покояв развитии и размножении), что резко снижает активно размножающуюся часть популяции. При этом важную регулирующую роль играет внутривидовая конкуренция за ограниченные ресурсы. Например, у падальных мух из огромного количества откладываемых на труп яиц выводится много личинок, пищи на всех не хватает, что приводит к высокой их смертности. В других случаях внутрипопуляционные механизмы численности проявляются в форме непосредственной конкуренции за необходимые для жизни ресурсы, количество которых недостаточно для удовлетворения потребностей всех особей. Например, плотность популяции яблонной плодожорки и капустной моли регулируется конкуренцией за пищу и место для окукливания. Внутривидовой конкуренцией за влагу объясняется нередко встречающееся правильное распределение пустынных растений. В более влажных местообитаниях эта разреженность популяций растений сразу же исчезает. Одним из важных механизмов смягченной внутрипопуляционнойрегуляции численности является эмиграция (выселение значительной части особей в менее предпочитаемые ими места обитания,иногда даже за пределы ареала), которая наблюдается при переуплотнении популяции у насекомых (саранча, некоторые виды тли),ряда млекопитающих, особенно у мелких грызунов (например, лемминги), а также птиц. Другая смягченная форма механизма ограничения численности популяций — изменения в физиологии особей при увеличении плотности, которые в итоге приводят к снижению рождаемости. Например, у млекопитающих известно явление стресса, или реакция напряжения, возникающая в ответ на любые отрицательные воздействия среды, в том числе на отклонение плотности популяции от оптимума. В переуплотненных популяциях стресс распространяется на большуючасть особей. При этом у самок в популяции учащаются нарушения овуляции, резорбция эмбрионов, рано прекращается лактация, угасают инстинкты заботы о потомстве, в результате чегонаблюдается уменьшение числа выводков и количества в них молодых. Все это приводит к торможению роста популяции. Однакостресс-реакции не являются необратимыми. После устранения перенаселенности способность к размножению может восстановиться в короткие сроки. Механизмами, задерживающими рост популяций, являются химические взаимодействия особей, которые проявляются в выделении в окружающую среду продуктов, задерживающих рост, чтохарактерно для многих видов растений и водных животных, особенно рыб. Важно учитывать, что популяция обычно входит в состав сообщества и экосистемы, где действует сложная, постоянно изменяющаяся совокупность всех межвидовых и внутривидовых взаимоотношений, осуществляющих общую регуляцию численности популяций в природных сообществах. Таким образом, набор популяций, объединенных определенными трофическими связями, многообразием взаимоотношений,несмотря на очевидное столкновение интересов и конкуренцию между отдельными видами, слагающими экосистему, отражает приспособленность экосистемы к особенностям среды и направлен на поддержание сбалансированных в них потоков веществами энергии, процессов обмена веществ между организмами и окружающей средой. На глобальном уровне эти процессы обеспечивают существование единой уникальной экосистемы — биосферы. | |
Просмотров: 1695 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0 | |