Обратная связь в экосистемах. Понятие стресса.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Все компоненты экосистемы находятся в постоянном взаимодействии между собой, образуя круговорот. Обмен между компонентами экосистемы и с ОС можно рассматривать как процесс передачи энергетической, химической, генетической информации.

Устойчивость экосистем и сбалансированность биологического круговорота веществ обеспечивается механизмами обратной связи.

Обратная информационная связь – это получение сигнала, вызывающего определенные изменения в системе. Существует два типа обратной информационной связи: отрицательная и положительная.

Рассмотрим участок трофической цепи:

Консумент 1 порядка (заяц) – консумент 2 порядка (волк)

Если численность жертвы, по каким-либо причинам возрастает, то хищник также имеет возможность увеличения численности. В этом проявляется свойство положительной обратной связи, которая стремится вывести систему из состояния равновесия.

Так как хищник ест жертву, то ее численность уменьшается. В этом проявляется действие отрицательной обратной связи, которая возвращает систему в равновесное состояние.

В каналах передачи информации могут возникать помехи. Роль этих помех играют биотические, абиотические и антропогенные факторы. Если при определенном уровне помех информационная обеспеченность экосистемы за счет действия отрицательной обратной связи не сможет компенсировать отклонения, вызванные положительной обратной связью, экосистема гибнет.

Стресс - это напряженное состояние экосистемы, испытывающей возмущающее воздействие необычных природных или антропогенных факторов. Он проявляется в изменении энергетических процессов, круговорота веществ и структуры экосистемы.

Ту область, в пределах которой механизмы ООС способны, не смотря на стрессовое воздействие, сохранять устойчивость экосистемы, хотя и в измененном виде, называют гомеостатическое плато.

Например, сточные воды после очистки поступают в водоем. Даже при высокой степени очистки, в воде остается некоторое допустимое количество химических веществ. Кислород, содержащийся в водоеме, начинает расходоваться на окисление этих веществ, следовательно, его будет недоставать организмам, входящим в трофические цепи водоема. Экосистема начинает изменяться, т.е. происходит сдвиг гомеостатического плата, что через некоторое время скажется на всей экосистеме в идее исчезновения некоторых видов организмов и возрастании плотности планктона.

Антропогенный стресс. Загрязнение ОС.

Любой вид стресса можно разделить на два вида:

- острый стресс, характеризуется внезапным началом, быстрым нарастанием интенсивности и небольшой продолжительностью разрушений;

- хронический стресс, характеризуется возмущениями невысокой интенсивности, длительными во времени или часто повторяющимися.

Природные экосистемы обладают значительной устойчивостью по отношению к острым стрессам и способностью восстанавливаться по окончании их воздействия.

Пример. «Стратегия покоящегося семени»: Попавшие в почву семена быстрорастущих растений остаются жизнеспособными длительное время. После уничтожения леса, например, в результате пожара, эти семена быстро прорастаю, образуя, что-то вроде временного леса, который стабилизирует потоки воды и элементов питания.

Антропогенное воздействие на экосистемы – это, как правило, хронический стресс. Примером антропогенного стресса является загрязнение ОС.

Загрязнение ОС – это внесение в экосистему несвойственных ей компонентов или структурных изменений.

Загрязнение окружающей среды - поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Виды загрязнения.

1. Химическое загрязнение, которое подразделяется на естественное и антропогенное.

Примером естественного загрязнения, может быть извержение вулкана, в результате которого в атмосферу попадает большое количество химических соединений, которые разлагаются в ней до простых веществ, вовлекаемых в круговорот веществ.

При антропогенном загрязнении в атмосферу попадают вещества синтезированные человеком, аналогов которым в природе не существует ( ксенобиотики). Ксенобиотики в природе не разлагаются или разлагаются очень медленно. Как, правило, все они являются канцерогенами - вещества способствующие возникновению злокачественных опухолей (например, диоксины).

2. Механическое загрязнение – засорение среды без физико-химических изменений.

3. Физическое загрязнение – изменение физических характеристик среды. Включает в себя:

- тепловое загрязнение – изменение температуры среды, связано с сжиганием огромного количества топлива

- акустическое (ш умовое) загрязнение – это одна из форм физического загрязнения, адаптация к которому практически не возможна. Основные источники - технические устройства, транспорт. Человеческое ухо воспринимает звук с частотой от 16 до 20000 Гц, звук с частотой ниже 16 Гц называется инфразвук, выше 20000 Гц – ультразвук. Инфразвук и ультразвук человеком не чувствуются, но наносят вред его здоровью. Уровень звука измеряется в децибеллах (дБ).

- оптическое (световое) загрязнение – изменение оптических свойств среды;

- электромагнитное загрязнение - повышение уровня электромагнитных излучений, в результате работы различных приборов (телевизор, компьютер, мобильный телефон и т.д.). Наблюдается расстройство нервной системы, снижение свойств иммунной системы, функции щитовидной железы и т.д.

- радиоактивное загрязнение – изменение естественного радиационного фона. Главный источник атомные электростанции.

4. Биологическое загрязнение – проникновение в экосистему несвойственных (чуждых) ей биологических организмов (микробов, вирусов, растений, животных и т.д.).

5. Социально психологическое загрязнение - возникновение аномальных психологических полей, приводящих к массовым увлечениям, психозам, состоянию страха и т.д.)

Человек приспосабливается к изменениям ОС. Изменение физиологических и морфологических характеристик живого организма под влиянием факторов природной среды, называется биологическая адаптация.

⇐ Предыдущая 1 23