Уровни организации природных систем

Окружающая среда (атмосфера, гидросфера, литосфера) и живые организмы нашей планеты образуют глобальную систему – биосферу. Она обладает мощной жизнеспособностью благодаря большому разнообразию составляющих её систем более низкого уровня.

Принято выделять несколько уровней организации природных систем.
Молекулы.

Биосфера.
На любом уровне организации природные системы обладают следующими свойствами:

Природные системы состоят из взаимосвязанных и взаимозависимых компонентов, которые соединены друг с другом прямыми и обратными связями.

Любая исследуемая система является элементом системы более высокого уровня.

Элементы какой-либо исследуемой системы в свою очередь выступают как системы более низкого ранга. (Рассматривая клеточный уровень как систему, необходимо учитывать, что молекулярный уровень в этом случае рассматривается как подсистема).

На всех уровнях наблюдается упорядоченность обмена веществом, энергией, информацией.

В организации и функционировании биосферы - сложной оболочки, объединяющей все формы жизни, целесообразно рассмотреть следующие уровни, которые являются основными объектами изучения в экологии:

Популяция – группа организмов определённого вида, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности в постоянно изменяющихся условиях среды.

Биоценоз – совокупность живых организмов, населяющих участок среды обитания. Для этих живых организмов характерна тесная взаимосвязь, сложившийся круговорот энергии, веществ. Биоценоз является продуктом естественного отбора.

Пространство, заселённое биоценозом, называется биотопом. Т.о. биотоп является местом существования (обитания) биоценоза.

Биогеоценоз (экосистема) – совокупность сообщества живых организмов и среды. Иными словами, биоценоз (биотическая составляющая) и биотоп (абиотическая составляющая) образуют систему более высокого ранга – биогеоценоз.

Биосфера – высшая ступень иерархии, совокупность всех живых организмов и их экологической среды в пределах планеты.

Отношения организмов в рамках экосистемы

Ареалы распространения и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами других видов. Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду, а факторы этой среды называются биотическими. Представители каждого вида способны существовать в таком окружении, где связи с другими организмами обеспечивают им нормальные условия жизни.

Отношения между живыми организмами являются одним из регуляторов численности и пространственного распределения организмов в природе.

Негативные взаимодействия между организмами проявляются на начальных стадиях развития сообщества или в нарушенных природных условиях. В недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях.

В процессе эволюции экосистем обнаруживается тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счёт положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.

Примерами отношений между организмами в рамках экосистемы выступают следующие связи:

Нейтрализм – отсутствие прямой зависимости одного вида от жизнедеятельности другого.

Аменсализм – одностороннее угнетение, примером которого могут служить затенение елью растущих под ней светолюбивых трав, подавляющее действие антибиотиков, вырабатываемых некоторыми грибами, на микроорганизмы.

Комменсализм – отношения, которые выгодны только одному из взаимодействующих видов, а другому безразличны. Это отношения акулы и рыбы – прилипалы, льва и грифов – падальщиков.

Конкуренция (антагонизм) – отношения, являющиеся одним из главных механизмов регулирования численности организмов в природе. Двухстороннее взаимное угнетение имеет место всегда, когда совпадают экологические ниши и ограничена ёмкость среды.

«Ресурс – эксплуататор» - Наиболее важными примерами такого взаимодействия являются отношения:

Симбиоз (мутуализм) – взаимное положительное воздействие. Широко распространено в природе. Примеры мутуализма – взаимовыгодные отношения между цветковыми растениями и опыляющими их насекомыми и птицами, между тлёй и «пасущими» её муравьями.

Экологическая ниша – абстрактное понятие, отражающее всю совокупность жизненных условий, необходимых для существования того или иного вида, его роль в биологическом сообществе.

Для каждого вида организмов существует специфическое сочетание экологических факторов, которое определяет особое пространственное и функциональное положение этого вида в составе биогеоценоза, его рабочее место в экосистеме. Моделью экологической ниши может служить многомерное экологическое пространство, образованное совмещением диаграмм выживания для существенных факторов среды.

Расселяясь в биоценозе, все живые организмы, находящиеся в тесном взаимодействии, обеспечивают существование друг друга. От разнообразия живых организмов, от числа экологических ниш будет зависеть полнота и скорость круговорота веществ и энергии в биогеценозе. Однако два вида, которые занимают одну экологическую нишу не могут сосуществовать бесконечно долго. Об этом говорит закон конкурентного исключения.

Закон конкурентного исключения: два вида, которые занимают одну экологическую нишу, не могут сосуществовать бесконечно долго. Победа одного из видов зависит не только от внешних условий. Важным условием является скорость роста популяции. Неспособность вида к биотической конкуренции приводит к его вытеснению и необходимости приспособления к более сложным условиям существования.

Тема 4. Механизм взаимодействия компонентов биосферы

Большой геологический круговорот минеральных веществ и воды протекает под действием огромного количества абиотических факторов.

Осуществляется двумя путями: водной и воздушной миграцией. К воздушным мигрантам относят: кислород, водород, азот, йод.

К водным мигрантам относят те вещества, которые мигрируют преимущественно в почвах, поверхностных и подземных водах в основном в виде молекул и ионов: натрий, магний, алюминий, кремний, фосфор, сера, хлор, калий, марганец, железо, кобальт, никель, стронций, свинец и др. Воздушные мигранты входят также в состав солей, которые мигрируют в воде. Однако воздушная миграция для них более типична.

Принято выделять несколько уровней организации природных систем.
Молекулы.

Биосфера.
На любом уровне организации природные системы обладают следующими свойствами:

Любая исследуемая система является элементом системы более высокого уровня.

На всех уровнях наблюдается упорядоченность обмена веществом, энергией, информацией.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: