НОМЕР 19 Экологические факторы, их классификация, виды воздействия на организмы

Любой организм в природе испытывает на себе воздействие самых разнообразных компонентов внешней среды. Любые свойства или компоненты окружающей среды, оказывающие влияние на организмы, называют экологическими факторами.

Классификация экологических факторов. Факторы среды (экологические факторы) разнообразны, имеют разную природу и специфику действия. Выделяют следующие группы экологических факторов:

1. Абиотические (факторы неживой природы):

а) климатические - условия освещенности, температурный режим и т. п.;

б) эдафические (местные) - водоснабжение, тип почвы, рельеф местности;

в) орографические - воздушные (ветер) и водные течения.

2. Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга:

Растения Растения. Растения Животные. Растения Грибы. Растения Микроорганизмы. Животные Животные. Животные Грибы. Животные Микроорганизмы. Грибы Грибы. Грибы Микроорганизмы. Микроорганизмы Микроорганизмы.

3. Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказывающиеся на их жизни. Воздействие этой группы экологических факторов стремительно возрастает из года в год.

Виды воздействия экологических факторов на организмы. Экологические факторы оказывают на живые организмы воздействия разного рода. Они могут являться:

раздражителями, которые способствуют появлению приспособительных (адаптивных) физиологических и биохимических изменений (зимняя спячка, фотопериодизм);

ограничителями, изменяющими географическое распространение организмов из-за невозможности существования в данных условиях;

модификаторами, которые вызывают морфологические и анатомические изменения организмов;

сигналами, свидетельствующими об изменениях других факторов среды.

.НОМЕР 13 1. Эволюция происходит с разной скоростью в разные периоды. В настоящее время она протекает быстро, что выражается в появлении многих новых форм и вымирании многих старых.

2. Эволюция организмов различных типов происходит с разной скоростью. На одном полюсе находятся плеченогие: некоторые виды их совершенно не изменились по крайней мере за последние 500 млн. лет — раковины ископаемых плеченогих, найденные в древних породах, совершенно идентичны раковинам современных видов. Другой полюс занимает человек: за последние несколько сот тысяч лет появилось и вымерло несколько видов гоминид. Вообще эволюция протекает быстрее при первом появлении нового вида, а затем, по мере стабилизации группы, постепенно замедляется.

3. Новые виды образуются не из самых высокоразвитых и специализированных форм, а, напротив, из относительно простых, неспециализированных форм. Так, например, млекопитающие произошли не от крупных специализированных динозавров, а от группы сравнительно мелких неспециализированных рептилий.

4. Эволюция не всегда идет от простого к сложному. Существует много примеров «регрессивной» эволюции, когда сложная форма давала начало более простым. Большинство паразитов произошло от свободноживущих предков, которые имели более сложную организацию, чем современные формы; такие бескрылые птицы, как казуары, произошли от птиц, которые были способны летать; многие бескрылые насекомые произошли от крылатых; безногие змеи — от рептилий, имевших конечности; киты, не имеющие задних конечностей, — от четвероногих млекопитающих. Все это связано со случайным характером мутаций и с тем, что они не обязательно вызывают изменения от простого к сложному и от несовершенного к совершенному. Если какому-либо виду выгодно иметь более простое строение или вовсе лишиться какого-либо органа, то любые мутации, происходящие в этом направлении, будут накапливаться естественным отбором.

5. Эволюция затрагивает популяции, а не отдельные особи и происходит в результате процессов мутирования, дифференциального воспроизведения, естественного отбора и дрейфа генов.

 

 

НОМЕР 18 выделяют три «большие» расы: австрало-негроидную (негроидную), европеоидную и монголоидную, в пределах которых насчитывается более тридцати «малых» рас

представителей австрало-негроидной расы (рис. 6.32) темный цвет кожи, курчавые или волнистые волосы, широкий и мало выступающий нос, толстые губы и темные глаза. До эпохи европейской колонизации эта раса была распространена только в Африке, Австралии и на островах Тихого океана.

Для европеоидной расы (рис. 6.33) характерны светлая или смуглая кожа, прямые или волнистые мягкие волосы, хорошее развитие волосяного покрова на лице у мужчин (борода и усы), узкий выступающий нос, тонкие губы. Ареалом этой расы является Европа, Северная Африка, Передняя Азия и Северная Индия.

Представители монголоидной расы (рис. 6.34) характеризуются желтоватой кожей, прямыми, часто жесткими волосами, уплощенным широким лицом с сильно выступающими скулами, средней шириной носа и губ, заметным развитием эпикантуса (кожной складки над верхним веком во внутреннем углу глаза). Первоначально монголоидная раса заселяла Юго-Восточную, Восточную, Северную и Центральную Азию, Северную и Южную Америку.

Формирование человеческих рас. Исследование найденных останков показало, что кроманьонцы имели ряд черт, характерных для разных современных рас. В течение десятков тысяч лет их потомки занимали самые разнообразные места обитания (рис. 6.35). Длительное воздействие внешних факторов, характерных для конкретной местности, в условиях изоляции постепенно приводило к закреплению определенного комплекса морфологических признаков, свойственных локальной расе.

Различия между расами человека — результат географической изменчивости, имевшей адаптивное значение в далеком прошлом. Например, пигментация кожи более интенсивна у жителей влажных тропиков. Темная кожа менее повреждается лучами солнца, так как большое количество меланина препятствует проникновению ультрафиолетовых лучей вглубь кожи и предохраняет ее от ожогов. Курчавые волосы на голове негра создают своеобразную шапку, защищающую голову от палящих лучей солнца. Широкий нос и толстые вздутые губы с большой поверхностью слизистых оболочек способствуют испарению с высокой теплоотдачей. Узкая глазная щель и эпикантус у монголоидов — адаптация к частым пылевым бурям. Узкий выступающий нос европеоидов способствует согреванию вдыхаемого воздуха и т.д.

Особенности эволюции человека на современном этапе. Как уже отмечалось, с возникновением человека биологические факторы эволюции постепенно ослабляют свое действие, ведущее значение в развитии человечества приобретают социальные факторы.

Овладев культурой изготовления и применения орудий труда, производством продуктов питания, устройством жилищ, человек настолько защитил себя от неблагоприятных климатических факторов, что отпала необходимость в его дальнейшей эволюции по пути преобразования в другой, биологически более совершенный вид. Однако в пределах сформировавшегося вида эволюция продолжается. Следовательно, биологические факторы эволюции (мутационный процесс, волны численности, изоляция, естественный отбор) по-прежнему имеют определенное значение.

Мутации в клетках человеческого организма возникают в основном с той же частотой, которая была характерна для него в прошлом. Так, примерно один человек из 40 000 несет вновь возникшую мутацию альбинизма. Близкую частоту имеют мутации гемофилии и т.д. Вновь возникающие мутации постоянно изменяют генотипический состав отдельных популяций человека, обогащая их новыми признаками.

В последние десятилетия темп мутационного процесса в некоторых районах планеты может несколько повыситься из-за локального загрязнения окружающей среды химическими веществами и радиоактивными элементами.

Волны численности еще сравнительно недавно играли заметную роль в развитии человечества. Например, завезенная в 16 в. в Европу чума унесла жизни около четверти ее населения. К аналогичным последствиям приводили вспышки и других инфекционных заболеваний. В настоящее время численность населения не подвержена таким резким колебаниям. Поэтому влияние волн численности как эволюционного фактора может сказываться в очень ограниченных локальных условиях (например, стихийные бедствия, приводящие к гибели сотен и тысяч людей в отдельных районах планеты).

Роль изоляции как фактора эволюции в прошлом была огромной, о чем свидетельствует возникновение рас. Развитие средств передвижения привело к постоянной миграции людей, их метисации, в результате чего на планете почти не осталось генетически изолированных групп населения.

Естественный отбор. Физический облик человека, сформировавшийся около 40 тыс. лет назад, почти не изменился до настоящего времени благодаря действию стабилизирующего отбора.

В древние времена и средние века популяции человека неоднократно подвергались эпидемиям различных инфекционных заболеваний, которые значительно снижали их численность. Однако под действием естественного отбора на генотипиче-ской основе увеличивалась частота иммунных форм, устойчивых относительно определенных возбудителей заболеваний. Так, в некоторых странах смертность от заболеваний туберкулезом уменьшилась еще до того, как медицина научилась бороться с этим заболеванием.

Развитие медицины и совершенствование гигиены существенно снижает опасность инфекционных заболеваний. При этом изменяется направление естественного отбора и неизбежно уменьшается частота генов, определяющих иммунитет к этим болезням.

Итак, из элементарных биологических эволюционных факторов в современном обществе неизменным осталось только действие мутационного процесса. Изоляция практически потеряла свое значение в эволюции человека на современном этапе. Давление естественного отбора и особенно волн численности значительно уменьшилось. Однако отбор идет, следовательно, эволюция продолжается.

Все современное человечество относится к единому полиморфному виду, подразделениями которого являются расы — биологические группы, отличающиеся мелкими и несущественными для трудовой деятельности морфологическими признаками. Эти признаки наследственны, они возникли в далеком прошлом под непосредственным влиянием среды. В настоящее время в составе человечества выделяют три «большие» расы: автрало-негроидную, европеоидную и монголоидную, в пределах которых насчитывается более тридцати «малых» рас.

На современном этапе эволюции человека из элементарных биологических факторов неизменным осталось только действие мутационного процесса. Изоляция практически потеряла свое значение, давление естественного отбора и особенно волн численности значительно уменьшилось.