Многообразие природных сообществ
В живом покрове Земли имеется множество разных природных сообществ. Это результат многочисленных смен и различных других процессов, протекающих в живой природе. Возникающие в итоге естественных процессов природные сообщества включают в себя большое количество взаимоприспособленных видов. Такие сообщества устойчивы, они длительное время занимают территорию, на которой сформировались. Часто процесс возникновения природных сообществ происходит естественно, независимо от человека, поэтому их и называют естественными.
На каждой достаточно обширной территории можно встретить разные типы природных сообществ: леса, болота, луга, степи. В ландшафте они хорошо различаются по внешнему виду, который определяется частью биогеоценоза — растительным сообществом. Вот почему о многообразии природных сообществ судят именно по растительным сообществам.
Леса — естественные биогеоценозы с преобладанием древесных растений. В умеренно холодном климате на территории нашей страны особенно широко представлены хе леса. В них преобладают ель, сосна, пихта, лиственница. Они как основные члены сообщества образуют еловые, сосновые (их называют борами), пихтовые и лиственничные леса.
Помимо елей в еловых лесах произрастают кустарнички (черника, брусника), многолетние травы (кислица обыкновенная, седмичник европейский, майник двулистный, глушанка круглолистная). На почве много зеленых мхов. Изредка встречается рябина, семена которой заносят гнездящиеся на елях дрозды.
В сосновых лесах, на бедных песчаных сухих почвах, встречаются кустарнички (помимо черники и брусники — вереск, толокнянка) и некоторые засухоустойчивые травы (прострел весенний, кошачья лапка двудомная, тимьян обыкновенный, или богородская травка), растет можжевельник, на почве много лишайников (пармелия, ягель).
Из лиственных пород леса образуют береза, осина, дуб, клен и ясень. Различают мелколиственные леса (березняки, осинники) и широколиственные (дубравы, липовые, кленовые и ясеневые).
В широколиственном лесу (дубраве) вместе с дубом часто растут клен, ясень и липа. Среди кустарников обычны лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, волчье лыко, калина обыкновенная. В сыроватых местах произрастает лиана — хмель вьющийся.
Луг тоже естественное природное сообщество, в котором преобладают многолетние травы. Обычно это сообщество злаковых или разнотравных растений в местах с достаточным увлажнением почвы.
Есть луга пойменные — они тянутся вдоль рек, иногда их заливают весенние воды. Суходольные луга формируются в виде лесных полян и безлесных долин. Альпийские луга образуются высоко в горах, потому их еще называют высокогорными. Все они — ценные природные сообщества, дающие корм для скота, и служат средой обитания множеству различных живых организмов.
Болото развивается в условиях избыточного, застойного увлажнения. Оно образуется травянистыми, водно-болотными видами растений с участием кустарничков. В сообществе преобладают моховидные, в основном сфагновые, виды. На болоте произрастают кустарнички (багульник болотный, голубика, подбел, вахта трехлистная, клюква) и травы (пушица, осоки, росянка круглолистная, белокрыльник).
Степь — травянистое сообщество, формирующееся в обширной засушливой зоне черноземных почв. Различают злаково-ковыльные и разнотравные степи. В тех и других произрастают дерновинные злаки (ковыль, костер, типчак), луковичные растения (тюльпаны, гиацинты, луки, птицемлечники), разнотравье (шалфей, адонис, полынь, пион, василек). Растения степных сообществ способны хорошо переносить летний засушливый период, все они светолюбивы.
Искусственные природные сообщества
В естественных биогеоценозах всегда очень много разных видов живых организмов. Поэтому они являются устойчивыми. Кроме естественных природных сообществ (леса, луга, болота, степи) есть искусственные, или культурные, биогеоценозы, созданные человеком. К ним относятся поля, сады, огороды, парки, скверы. Полевые сообщества, созданные трудом человека, обычно называют агроценозами (от греч. агрос — «поле»).
В культурных природных сообществах мало видов, поэтому они неустойчивы и могут существовать только при условии постоянной заботы человека о них. Человек определяет виды, которые целесообразно выращивать в культурном сообществе, создает и постоянно регулирует почвенную среду, водообеспечение, сроки посева (посадки) и уборки урожая. Без помощи человека культурное сообщество быстро теряет устойчивость. На брошенных пашнях, садах, вскоре начинается развитие естественных сообществ, чаще всего леса.
Любое природное сообщество (биогеоценоз) — часть живого покрова Земли — биосферы. Поэтому человек для сохранения своей жизни должен бережно относиться ко всем природным сообществам.
В живом покрове Земли имеется много различных природных сообществ (биогеоценозов). Одни из них естественные — они достаточно устойчивы и возникают в природе благодаря процессам смены биогеоценозов. Другие сообщества искусственные (культурные) — они неустойчивы, без поддержки человека существуют недолго и вскоре сменяются естественными.
Источник
§4. Уровни организации живой материи
Ответ. Живые организмы не могут существовать друг без друга. Они образуют сообщества, в которых каждый отдельный организм влияет на все остальные и одновременно испытывает на себе их влияние. Такое существование необходимо всем и позволяет выжить каждому отдельному виду. Примерами сообществ могут служить луг, болото, степь, пустыня, лес.
В сообществе живые организмы связаны не только между собой, но и неживой природой. Живые существа, составляющее сообщество, и окружающая их среда постоянно обмениваются веществами и энергией. Благодаря этим процессам сообщество и окружающая среда образуют единую сложную систему, ее называют биогеоценозом (от греческих слов»биос»-жизнь, «гео»-земля, «ценоз»-сообщество) , или экосистемой.
2. Какие уровни организации живой материи вам известны?
Ответ. Уровни организации живой природы: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биосферный.
1.Чем характеризуются биологические системы?
Ответ. Важными свойствами живых систем являются многоуровневость и иерархическая организация (от греч. hierarchia – порядок подчинения). Части биологических систем сами являются системами, состоящими, в свою очередь, из взаимосвязанных частей. Например, организм является частью популяции и может состоять из одной или множества клеток. На любом уровне каждая живая система уникальна и отличается от себе подобных.
Учёные на основании особенностей проявления свойств живого выделяют несколько уровней организации живой природы: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный и биосферный. Однако не всегда можно выделить именно перечисленный набор уровней. Так, у одноклеточных организмов клеточный и организменный уровни совпадают. Иногда учёные выделяют дополнительные уровни, например тканевый, органный. Всем живым системам независимо от уровня организации присущи общие черты, а сами системы находятся в непрерывном взаимодействии. На каждом уровне вследствие объединения систем низшего уровня возникает определённое новое качество.
2. Какие уровни организации характерны для живой материи? На основании каких критериев они выделяются?
Ответ. Молекулярный уровень представлен молекулами органических веществ – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, находящихся в клетках и получивших название биологических молекул. На молекулярном уровне исследуется роль этих важнейших биологических соединений в росте и развитии организмов, хранении и передаче наследственной информации, обмене веществ и превращении энергии в живых клетках и других явлениях.
Клеточный уровень представлен клетками. Это первый, начальный уровень организации живого, который обладает всеми свойствами живого. На этом уровне наука изучает вопросы морфологической организации клетки, специализации клеток в ходе развития, функций клеточной мембраны, механизмы деления клеток. Эти проблемы имеют очень важное значение, в том числе и практическое, особенно для медицины.
Организменный уровень может быть представлен как одноклеточными, так многоклеточными организмами. На этом уровне изучается организм как целое, со свойственными ему механизмами согласованного функционирования его органов в процессе жизнедеятельности, его адаптация и поведение в различных экологических условиях.
Популяционно-видовой уровень представлен популяциями видов и принципиально отличается от организменного. Продолжительность жизни любого организма определена генетически, популяция же при оптимальных условиях среды способна существовать неограниченно долго. На этом уровне изучают факторы, влияющие на динамику численности особей и возрастного состава популяций, проблемы сохранения исчезающих видов, действие факторов микроэволюции и т. д. Эти вопросы имеют важное хозяйственное значение, так как позволяют давать научно обоснованные рекомендации для поддержания оптимальной численности особей различных популяций в эксплуатируемых экосистемах.
Экосистемный уровень представлен системой популяций разных видов в их взаимосвязи между собой и окружающей средой. На этом уровне изучаются взаимоотношения организмов и среды, условия, определяющие продуктивность экосистем, их устойчивость, а также влияние на них деятельности человека.
Биосферный уровень – высшая форма организации живой материи, объединяющая все экосистемы планеты. В биосфере происходят глобальные биогеохимические циклы (круговороты веществ и потоки энергии). Изучение механизмов их протекания, а также влияния на них деятельности человека в настоящее время имеет первостепенное значение для предотвращения глобального экологического кризиса.
3. Какое практическое значение имеет изучение уровней организации живой материи?
Ответ. Уровни организации живой материи – это условное обозначение, принятое для классификации всех живых организмов на нашей планете. Живая природа Земли поистине разнообразна. Организмы могут принимать различные размеры: начиная от простейших и одноклеточных микробов, переходя к многоклеточным существам, и заканчивая самыми крупными животными на земле – китами. Эволюция на Земле происходила таким образом, что организмы развивались от простейших (в прямом смысле) к более сложным. Так, то возникая, то исчезая, новые виды совершенствовались в ходе эволюции, принимая все более причудливый облик.
Чтобы систематизировать это невероятное количество живых организмов, и были введены уровни организации живой материи. Дело в том, что, несмотря на различия во внешнем виде и в строении, все организмы живой природы имеют общие черты: они так или иначе состоят из молекул, имеют в своем составе повторяющиеся элементы, в том или ином смысле – общие функции органов; они питаются, размножаются, стареют и умирают. Иными словами, свойства живого организма, несмотря на внешние различия, схожи. Собственно, ориентируясь на эти данные, можно проследить, как проходила эволюция на нашей планете.
В зависимости от уровня организации жизни его изучает целый комплекс научных направлений, напрямую связанный с человеком и миром, которые его окружает, например биохимия, биофизика, молекулярная биология, молекулярная генетика, генная инженерия, цитология и другие.
► Докажите, что всем живым системам, независимо от уровня организации, присущи общие черты, а сами системы находятся в непрерывном взаимодействии. Покажите на примерах, что на каждом уровне организации живой материи возникает определенное новое качество.
Ответ. При всей специфичности биосистем разных уровней, для них можно выделить ряд общих свойств. Назовем некоторые из них. Определенный состав и упорядоченность. Все биосистемы характеризуются высокой упорядоченностью, которая может поддерживаться только благодаря протекающим в них процессам. В состав всех биосистем, лежащих выше молекулярного уровня, входят определенные органические вещества, некоторые неорганические соединения, а также большое количество воды. Упорядоченность клетки проявляется в том, что для нее характерен определенный набор клеточных компонентов, а упорядоченность биогеоценоза – в том, что в его состав входят определенные функциональные группы организмов и связанная с ними неживая среда
Что касается появления новых качеств на более высоких уровней организации живой материи можно привести следующие примеры. Демографическая структура популяции отсутствует на уровне отдельного организма, а феномен человеческого сознания отсутствует на уровне отдельных структур мозга. Феномен жизни возникает на клеточном уровне, а феномен потенциального «бессмертия» – на популяционном. Специфика биогеоценотического уровня связана с составом его компонентов и круговоротом веществ (сопровождающимся потоками энергии и информации), а биосферного уровня – с замкнутостью круговоротов веществ.
Источник