Основные виды природных взаимодействий

24. Виды взаимодействий в природе.

Все взаимодействия в природе обусловлены четырьмя видами ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ, которые мы чаще называем ПОЛЯМИ.

1) Сильное или ядерное взаимодействие – самый короткодействующий и сильный вид поля, благодаря которому удерживаются частицы в ядрах атомов.

2) Слабое взаимодействие – также как и ядерное, в повседневной жизни не заметно. Оно играет роль при превращении элементарных частиц.

3) Электромагнитное взаимодействие – хорошо знакомые силы (наэлектризованная расчёска притягивает волосы, магнит – кусочки железа). Протоны в атомном ядре под его действием разлетелись бы (ведь одноимённые заряды отталкиваются), если бы сила ядерного взаимодействия не была намного сильнее электромагнитного.

4) Гравитационное взаимодействие – обычное притяжение падающих на землю предметов. Проявляется также в притяжении планет к Солнцу, звёзд – к центру Галактики, галактик – между собой и обнаруживает своё действие вплоть до самых больших расстояний при взаимодействии отдельных галактик со скоплениями галактик. Гравитационное поле самое дальнодействующее и в то же время самое слабое в сравнении с другими фундаментальными взаимодействиями.

Механическое взаимодействие — это взаимодействие двух или более объектов на уровне макромира. Тепловые взаимодействия — это взаимодействия между одним объектом на уровне макромира и многими объектиками на уровне микромира (молекулы горячего газа бомбардируют холодную стенку и передают ей тепло). Ядерные взаимодействия — это взаимодействия двух или многих объектов на уровне микромира (нейтрон сталкивается с ядром урана и разваливает его). Электрические взаимодействия — это взаимодействия полевого характера, здесь работают уже не материальные объекты, как в вышеприведенных случаях, а поля. Может, есть и другие типы взаимодействий.

25. Учение о составе вещества. Природа химического соединения.

1-е научное определение химического элемента сформулировал английский химик и физик Бойль. Открытие французским химиком Лавуазье кислорода и установление его роли в образовании различных хим. соединений позволило отказаться от прежних представлений об “огненной материи” (флогистоне). Лавуазье впервые систематизировал хим. элементы на базе имевшихся в XVIII в. знаний. Эта систематизация оказалась ошибочной и в дальнейшем была усовершенствована Менделеевым. Система Лавуазье определяла место элемента по атомной массе. В настоящее время место хим. элемента определяется по заряду атомного ядра, который отражает индивидуальные свойства элемента. Сложные вещества иначе называются хим. соединениями. Вещества могут быть получены с помощью хим. реакций соединения из простых веществ (хим. синтеза) или разделены на элементы в свободном виде (простые вещества) с помощью хим. реакций разложения (хим. анализа).

26. Периодическая система д. И. Менделеева.

Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, установленного русским химиком Д. И. Менделеевым в 1869 году. Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869—1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомного веса (по-современному, от атомной массы). В современном варианте системы предполагается сведение элементов в двумерную таблицу, в которой каждый столбец (группа) определяет основные физико-химические свойства, а строки представляют собой периоды, в определённой мере подобные друг другу.

Периодическая система Д. И. Менделеева стала важнейшей вехой в развитии атомно-молекулярного учения. Благодаря ей сложилось современное понятие о химическом элементе, были уточнены представления о простых веществах и соединениях.

Прогнозирующая роль периодической системы, показанная ещё самим Менделеевым, в XX веке проявилась в оценке химических свойств трансурановых элементов.

Разработанная в XIX в. в рамках науки химии, периодическая таблица явилась готовой систематизацией типов атомов для новых разделов физики, получивших развитие в начале XX в. — физики атома и физики ядра. В ходе исследований атома методами физики было установлено, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева (атомный номер) является мерой электрического заряда атомного ядра этого элемента, номер горизонтального ряда (периода) в таблице определяет число электронных оболочек атома, а номер вертикального ряда — квантовую структуру верхней оболочки, чему элементы этого ряда и обязаны сходством химических свойств.

Появление периодической системы открыло новую, подлинно научную эру в истории химии и ряде смежных наук — взамен разрозненных сведений об элементах и соединениях появилась стройная система, на основе которой стало возможным обобщать, делать выводы, предвидеть.

Источник

Взаимоотношения между организмами — примеры, характеристика и таблица

В природе ни один вид не существует в полной изоляции – все организмы взаимодействуют как с абиотической средой, так и с другими организмами.

Существуют следующие типы влияния одних организмов на другие:

• Положительные (+) – взаимодействие организмов в общей среде, при котором один организм получает выгоду от другого;
• Отрицательные (–) – взаимодействие организмов, при котором одному организму наносится вред из-за другого;
• Нейтральные (0) – когда организмы из общей среды обитания не оказывают никакого влияния друг на друга.

Основные типы отношений между организмами

Симбиотические отношения

Симбиоз (+ / +) описывает тесное и постоянное (долгосрочное) взаимодействие между двумя видами.

Симбиотические отношения подразделяются на облигатные (нужны для выживания) или факультативные (выгодные, но не строго необходимые).

Симбиотические отношения могут быть полезны как для одного, так и для обоих организмов в партнерстве:

• Мутуализм (+ / +) – оба вида извлекают выгоду от взаимодействия (анемон защищает рыбу-клоуна, рыба-клоун обеспечивает анемон питательными фекалиями);
• Комменсализм (0 / +) – один вид получает выгоду, а другой остается невредим (ракообразные прикрепляются к китам, чтобы добраться до мест богатых планктоном);
• Паразитизм (– / +) – один из видов получает выгоду в ущерб другому (например, клещи и блохи питаются кровью своего хозяина).

Хищник-Жертва

Хищничество (– / +) – это биологическое взаимодействие, при котором один организм (хищник) охотится и питается другим организмом (добычей).

Поскольку хищник полагается на добычу как на источник пищи, численность их популяций неразрывно связана между собой:

• Если численность популяции добычи сокращается (например, из-за чрезмерной охоты), численность хищников будет сокращаться по мере усиления внутривидовой конкуренции;
• Если численность популяция добычи растет, численность хищников будет увеличиваться в результате изобилия источника пищи.

Нейтрализм

Нейтрализм (0 / 0) описывает взаимосвязь между двумя видами , которые взаимодействуют, но никак не влияют друг на друга. Примеры истинного нейтрализму практически невозможно доказать. На практике термин используется для описания ситуаций, где взаимодействия пренебрежимо малы или незначительны.

Аменсализм

Аменсализм (– / 0) – межвидовые отношения, при которых одному организму наноситься вред, а другой остается невредимым. Хорошим примером аменсализма является крупный рогатый скот, который во время передвижения затаптывает копытами траву.

Конкуренция

Конкуренция (– / –) описывает взаимодействие между двумя организмами, при котором приспособленность одного снижается из-за присутствия другого.

Конкуренция может быть внутривидовой (между представителями одного вида) или межвидовой (между представителями разных видов).

Нехватка ресурсов (например, еды, воды или территории) обычно вызывают один из двух типов конкуренции:

• Конкурентное исключение — один вид использует ресурсы более эффективно, приводя к сокращению популяции других видов;
• Разделение ресурсов — оба вида разделяют ресурсы в общей среде обитания, при этом не нанося существенного вреда друг другу.

Таблица «Типы отношений между организмами»

ТИП ВЗАИМООТНОШЕНИЙ	ЗНАЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЛЯ ДВУХ ОРГАНИЗМОВ (+ / – / 0)	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИНА	ПРИМЕРЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ
Мутуализм	+ / +	Взаимодействие между двумя или более видами организмов, при которых каждый вид извлекает выгоду	Насекомы-опылители способствуют размножению семенных растений, перенося пыльцу от мужской части растения к женской, при этом получают жизненно важные питательные вещества в виде нектара
Комменсализм	0 / +	Тип симбиотических отношений, при которых один организм получает выгоду, не вредя, но и не принося пользы другому	Египетские цапли часто следуют за крупными травоядными животными, которые передвигаясь через растительность собирают на себе много насекомых, а цапли ловят и едят их. В этих отношениях цапли получают большую выгоду, но для травоядных нет никакой значимой пользы
Паразитизм	– / +	Получение выгоды одним организмом в ущерб другому. Паразит — это организм, который поселяется в или на теле хозяина и питается им, но не убивает его сразу	Клещи, блохи или комары, питающиеся кровью других животных и людей
Хищничество	– / +	Межвидовые взаимоотношения, при которых один организм (хищник) охотится и питается другим организмом (жертвой)	Львы, охотящиеся и питающиеся плотью травоядных животных, таких как антилопы, зебры, буйволы, жирафы, слоны и др.
Нейтрализм	0 / 0	Нейтрализм определяет отношения, в которых два вида организмов взаимодействуют, но не оказывают никакого влияния друг на друга	Этот термин часто используется для описания взаимодействий, в которых влияние двух организмов друг на друга является незначительным (например, отношения между тарантулом и кактусом в пустыне)
Аменсализм	– / 0	Межвидовые взаимоотношения, при которых одному организму наноситься вред, а другой остается невредимым	Орех черный выделяет химическое вещество, которое уничтожает любую растительность в пределах его корневой системы
Конкуренция	– / –	Соперничество между организмами за ресурсы, такие как пища, вода, территория и др.	В Южной Калифорнии койоты часто убивают и едят серых лисиц и рысей, все три хищника делят одну и ту же добычу (мелких млекопитающих)

Источник

Основные типы экологических взаимодействий

1. Протокооперация («первичное сотрудничество») — совместное существование выгодно, но не обязательно. Примеры — муравьи распространяют некоторые семена растений, пчелы опыляют разные растения. Тесной связи у этих пар нет.

2. Мутуализм — устойчивое взаимовыгодное сожительство двух разных видов. Пример: рак-отшельник и актиния, клевер и шмель, кедровка и семена кедровой сосны, муравьи и тли. Почему мутуализм — это устойчивое сожительство, но не тесное? Актинию можно увидеть и в одиночестве!

3. Симбиоз — неразделимые взаимно полезные связи, тесное сожительство. Примеры: лишайник — симбиоз гриба и водоросли (лишайников много видов, до 20 тысяч, живут в самых суровых условиях). Еще примеры: термиты и жгутиковые у них в желудке, зеленые растения и грибы (микориза). Иногда симбиоз считают крайним проявлением мутуализма, когда организмы не могут существовать друг без друга.

Полезно нейтральные (комменсализм) +0. Один вид получает преимущество, не принося другому ни вреда, ни пользы (безразличие).

1. Нахлебничество — потребление остатков пищи хозяина. Песцы в тундре идут за белым медведем, доедая его пищу. Рыба-прилипала — комменсал акулы.

2. Квартиранство — одни виды используют других в качестве жилища, или убежища; лианы на стволах и ветвях деревьев, эпифиты (орхидеи, лишайники, мхи) тоже на стволах; членистоногие живут в гнездах птиц и грызунов; рыбы прячутся рядом с медузами, актиниями; рыба горчак откладывает яйца в мантию двустворчатого моллюска, не причиняя ему вреда.

1. Хищничество. Умерщвление жертвы. Например, травоядность тоже, по сути, хищничество; росянка и непентос (насекомоядные растения) — хищники. В узком смысле хищничество — поедание животными животных.

2. Паразитизм: хозяин не погибает сразу, а испытывает угнетение.

1) Облигатный, или обязательный паразитизм — паразит всегда живет внутри хозяина, например, свиной цепень.

2) Факультативный, или необязательный паразитизм — паразит живет в хозяине и продолжает жить в его мертвом теле, например, гриб-трутовик.

3) Временный паразитизм: самки иксодовых клещей весной и летом нападают на зверей.

4) Постоянный, или стационарный паразитизм: повилика, петров крест живут на тканях других растений.

5) Внутренний (черви) и наружный (блохи, вши) паразитизмы.

Взаимно-вредные (два минуса)

Отдельный вид биотических связей — конкуренция (межвидовая, внутривидовая).

Нейтральные 00 (нейтрализм). В природе истинные нейтрализм крайне редок, поэтому между видами возможны косвенные взаимодействия, которые мы не видим. Пример: нивяник обыкновенный и комар, синицы и копытные леса.

Пример — аменсализм: один угнетает, а угнетающий не получает ни вреда, ни пользы. Светолюбивые растения угнетаются елью, а ели это безразлично. Гриб пеницилл угнетает колонии бактерий.

Источник