Биологический подход к определению развития фауны, флоры и организма человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I

Реферат

по дисциплине: Биология с основами экологии

Выполнил:

студентка ФТТ з/о,

Корчагина Н.П.

Проверил:

Байлова Н.В.

Воронеж, 2013г.

1. Живые системы. Ход, главные направления и доказательства эволюции

Поскольку эволюция представляет собой процесс, протекающий во времени, то узловым вопросом является определение этого времени. Главным путем определения эволюционного времени, т. е. определения геологической эпохи, к которой относятся палеонтологические находки. Поэтому представления о ходе эволюции, т. е. об основных этапах развития жизни, можно получить, ознакомившись с так называемой шкалой геологического времени, которая сконструирована посредством изучения ископаемых остатков организмов и использования радиоактивных изотопов (метода радиодатирования), а также использования данных геологии, биогеографии, систематики и других наук. С помощью этой шкалы можно проследить все изменения земной фауны и флоры во времени.

Историю Земли подразделяют на несколько очень крупных последовательных промежутков времени, называемых эрами, которые в свою очередь подразделяют на периоды, а периоды - на эпохи. Иногда эти подразделения продолжают, подразделяя эпохи на века. Эрами являются катархей, архей, протерозой, палеозой (возраст рыб и амфибий), мезозой (возраст рептилий) и кайнозой (возраст млекопитающих).

Конец одной эпохи и начало другой сопровождались существенным преобразованием лика Земли, менялось соотношение между размерами суши и морей, происходили горообразовательные процессы, менялся климат. Изменения лика Земли сопровождались сменой флор и фаун, изменениями в структуре биогеоценозов.

Предполагают, что жизнь возникла на границе катархея и архея, который начался около 3,5 млрд лет назад и длительность которого составляет около 2 млрд лет. Эта эра характеризовалась широкой вулканической деятельностью. Обнаружение в архейских породах графита и чистого углерода предположительно указывает на существование в этой эре очень простых живых организмов растительной и животной природы, в частности архебактерий и цианобактерий.

В протерозое происходило отложение большого количества осадков, неоднократно формировалось ледниковое покрытие Земли, активной была вулканическая деятельность. Обнаружение ископаемых остатков медуз, грибов, водорослей, плеченогих, членистоногих (ракоскорпионов) и других организмов, живших в ту эру, свидетельствует о том, что уже тогда существовали микроорганизмы, многие типы водных простейших и беспозвоночных. Предполагают, что первыми микроорганизмами были анаэробы. Земных форм жизни еще не было, но уже тогда произошли переходы от неядерных к ядерным формам и от одноклеточных к многоклеточным, что представляет собой крупнейший скачок в развитии жизни, в становлении ее в качестве геологического фактора.

В палеозойской эре возникли представители основных групп растений и почти всех типов и классов животных (кроме птиц и млекопитающих). Можно сказать, что эта эра знаменовала важнейший этап в развитии жизни, связанный с завоеванием растениями и животными суши.

В частности, в первом периоде эры (кембрии) жизнь по-прежнему существовала лишь в воде. В морях были широко распространены одноклеточные и многоклеточные водоросли, примитивные ракообразные и паукообразные формы, например, мечехвосты, морское дно было заселено губками, кораллами и иглокожими, брюхоногими и двухстворчатыми моллюсками. Очень распространены были плеченогие (сидячие животные с двухстворчатой раковиной) и трилобиты (примитивные членистоногие). В то время уже существовали все виды морских животных, кроме хордовых. Материки оставались безжизненными.

В ордовикский период продолжалось начавшееся в кембрии погружение материков в воду. Теплел климат. Начался выход растений на сушу. В пресных водах обитали гигантские скорпионы. В воде появились первые позвоночные. В частности, в пресных водах обитали щитковые, представлявшие собой примитивных бесчелюстных рыб, не имевших парных плавников.

В течение силура продолжался выход растений на сушу. Первыми растениями были травянистые псилофиты (плауны, хвощи) и древесные формы ликопсидов, сходные с папоротниками. Существовали все ветви беспозвоночных. Начался выход на сушу животных (паукообразных). Появились животные, дышащие воздухом.

В девонский период этой эры поднималась суша, сокращалась площадь морей. Климат стал более континентальным. На суше впервые появляются примитивные голосеменные растения (семенные папоротники), появились первые леса гигантских папоротников, хвощей и плаунов, появились первые настоящие листья. В пресных водах появились настоящие акулы. Предки костных рыб дали начало двоякодышащим, кистеперым и лучеперым рыбам. Лучеперые дали начало в более поздние периоды костистым рыбам, а кистеперые стали предками наземных позвоночных.

В течение каменноугольного периода (карбона) этой эры происходит небольшое поднятие суши и потепление климата. Заболоченные леса состояли из обычных папоротников, семенных папоротников (появились первые настоящие семена) и широколиственных зеленых растений, давших начало залежам каменного угля. В изобилии были земноводные, широко распространились пресмыкающиеся. Появились первые насекомые (предки стрекоз и тараканов).

В течение пермского периода этой эры происходили разные изменения рельефа Земли и климата. Поднятие суши сопровождалось похолоданием климата. Вымирают папоротникообразные, шире стали распространяться голосеменные растения. Типичными растительными формами в тот период были цикадофиты и хвойные. На Земле в изобилии обитали пресмыкающиеся (поликозавры и терапсиды). Вымирает более 80% видов морских беспозвоночных, но в морях увеличилось количество костных рыб и головоногих моллюсков. Значительного развития достигают пресмыкающиеся (растительноядные и хищные), среди которых большое место занимали динозавры, принадлежащие к типам птицетазовых (травоядных) и ящеротазовых (хищных).

В мезозойской эре продолжалось поднятие суши, иссушался климат. В эту эру происходило возникновение и вымирание разных пресмыкающихся. Мезозой часто называют эпохой рептилий.

В триасовом периоде этой эры достигают расцвета семенные папоротники, цикадовые и хвойные. В морях в еще большей мере повысилось количество костных рыб и головоногих моллюсков.

В юрском периоде этой эры появляются покрытосеменные растения (цветковые), древнейшие птицы, расширяется многообразие морских пресмыкающихся (ихтиозавров, плезиозавров). Уже существует четыре отряда млекопитающих, все представители которых были яйцекладущими животными.

В меловом периоде этой эры были распространены покрытосеменные растения (магнолии, пальмы, клены, дубы и др.). Появились первые цветки. Отмечено появление современных костных рыб и исчезновение морских пресмыкающихся. Вымирают динозавры. Крупные пресмыкающиеся (крокодилы, черепахи, гаттерии) сохраняются лишь в экваториальном поясе. Впервые появляются змеи, птицы. Распространяются млекопитающие, способные рождать живых детенышей (сумчатые). В кайнозойской эре произошло интенсивное горообразование, похолодание климата. Эта эра характеризуется временем цветковых растений, насекомых, птиц, млекопитающих и появлением человека. В этой эре возникли морские организмы всех' современных групп, на Земле появились травянистые покрытосеменные растения, птицы, современные млекопитающие, включая обезьян.

В третичном периоде этой эры различают эпохи палеоцен, эоцен, олигоцен, миоцен и плиоцен. В палеоцене уже существовали примитивные плацентарные млекопитающие. В палеоцене и эоцене возникли первые плотоядные хищники и древнейшие копытные. В эоцене и олигоцене на смену первым хищникам пришли формы, давшие начало современным кошкам, собакам, медведям и ласкам, а также тюленям и моржам. Что касается копытных (лошадей, верблюдов и слонов), то их эволюция шла в сторону увеличения размеров тела и изменения количества пальцев.

2. Физиология и экология человека. Организм человека, как единая целостная система

Организм человека представляет собой сложноорганизованную систему многочисленных и тесно взаимосвязанных элементов, объединенных в несколько структурных уровней. Эти уровни правильнее было бы называть уровнями организации, так как они находятся в иерархических, т.е. соподчиненных отношениях. В настоящее время в организме человека принято различать клеточный, тканевый, органный и системный уровень организации.

Самыми элементарными структурными единицами человеческого тела являются клетки, которые, объединяясь друг с другом, образуют ткани. Ткани, в свою очередь, образуют различные органы: легкие, сердце печень, желудок и т.д. Объединения анатомически однородных органов, обеспечивающие какие-либо сложные акты деятельности, называют физиологическими системами. Организм это система систем, в которой деятельность всех клеток, тканей, органов и систем строго согласована и направлена на обеспечение оптимальной жизнедеятельности организма как единого целого. В организме человека выделяют следующие физиологические системы: крови, кровообращения и лимфообращения, пищеварения, костную и мышечную, дыхания и выделения, желез внутренней секреции, или эндокринную, и нервную систему.

Взаимосвязанная и нормальная жизнедеятельность всех составных частей организма человека возможна только при условии сохранения относительного физико-химического постоянства его внутренней среды, которая включает три компонента: кровь, лимфу и межтканевую жидкость, непосредственно омывающую клетки.

В сохранении относительного физико-химического постоянства внутренней среды организма, важную роль играет гуморальная и нервная регуляции функций.

Гуморальная или жидкостная регуляция функций связана со способностью клеток изменять интенсивность процессов жизнедеятельности в зависимости от изменения физико-химических параметров среды. Например, изменения в крови и межтканевой жидкости концентрацию ионов водорода или солей различных металлов может стимулировать или тормозить прессы жизнедеятельности в клетках и тканях. Кроме того, гуморальная регуляция связана со способностью отдельных клеток синтезировать синтетические вещества, оказывающие значительное влияние на ход процессов жизнедеятельности в организме. Важное значение в гуморальной регуляции функций имеют также гормоны, способные активировать или тормозить функциональную деятельность органов и систем.

Для более целесообразной реакции организма в дополнение к гуморальной регуляции в процессе эволюции сформировалась нервная система, обеспечивающая наиболее адекватные и быстрые реакции на любые внешние воздействия. В организме нервная и гуморальная реакции функций тесно взаимосвязаны. С одной стороны, существует множество биологически активных веществ, способных оказывать влияние на жизнедеятельность нервных клеток и функции нервной системы, с другой - синтез и выделение в кровь гуморальных веществ регулируются нервной системой.

Таким образом, в организме существует единая нервно-гуморальная регуляция функций, обеспечивающая важнейшую способность организма - способность к саморегуляции жизнедеятельности. Без саморегуляции была бы невозможна стабилизация жизненных процессов, а следовательно, и само существование организма. Как же осуществляется этот жизненно важный процесс? В качестве примера рассмотрим регуляцию температуры тела человека. Температура тела человека может отклоняться от нормального уровня (36,6 С) в результате различных воздействий: патологических процессов, холода, физической работы и т.д. изменение температуры тела, например ее увеличение, тотчас же регистрируется специальными нервными приспособлениями в организме - рецепторами. От рецепторов «сообщение» об увеличении температуры тела поступает в центральные отделы нервной системы - главный регулирующий орган. Мозг принимает «решение» и «выдает» соответствующие «распоряжения». Деятельность организма изменяется: обмен веществ в клетках снижается и уменьшается производство энергии, т.е. теплопродукция уменьшается. Одновременно в организме увеличивается теплоотдача: кровеносные сосуды кожи расширяются, и увеличивается потоотделение, в результате тело отдает больше тепла в окружающую среду. Принятые «меры» не только возвращают температуру тела к своему нормальному уровню, но приводят к ее снижению. Снижение температуры тела регистрируется рецепторами, и происходят обратные изменения. В итоге температура нашего тела колеблется в незначительных пределах и является величиной относительно постоянной. Стабильность температуры осуществляется благодаря динамическому равновесию двух противоположных процессов, вызывающих ее снижение или увеличение.

Одной из основных функций организма является обмен веществ и энергии с окружающей средой, представляющий непрерывный процесс поступления в организм необходимых для его жизни веществ и выделения из него продуктов распада. В клетках и тканях организма постоянно идут процессы синтеза одних веществ и разрушения других, сопровождающиеся поглощением или выделением энергии.

Живой организм - это саморегулирующая система, реагирующая как единое целое на различные изменения внешней среды. Среда - это совокупность окружающих человека условий, эти условия складываются из факторов неорганической природы (свет, температура, содержание кислорода и тд.), факторов органической природы (разнообразные воздействия, оказываемые на человека другими живыми существами) и социальных факторов.

Среда является необходимым условием существования любого живого существа. Вне среды нет жизни. Из окружающей среды организм получает все вещества, необходимые для жизнедеятельности, а в окружающую среду выделяет ненужные для него продукты обмена. Поэтому все особенности жизнедеятельности любого организма следует рассматривать только в единстве со средой.

Для человека факторы социальной среды - необходимое условие человеческого бытия и развития подлинно человеческих качеств: речи и сознания. Без социальной среды нет человека. Общественная жизнь человека подчиняется особым, высшим социальным закономерностям.

Вся совокупность социальных факторов может быть объединена понятием «социальная среда»: влияние матери, семьи, яслей, детского сада, школы, высшего и среднего учебного заведения, предприятия, где человек трудится. Высший уровень социальной среды общественная среда.

Адаптация человека в условиях среды, являясь общебиологическим свойством всего живого, вместе с тем характеризуется качественной особенностью - она носит ярко выраженный социальный характер.

Адаптация - в широком смысле слова это свойство организма приспосабливаться к действию факторов окружающей среды. Под адаптацией понимают формирование приспособительных реакций организма не только при действии неблагоприятных или экстремальных (стрессовых) факторов среды, но и при действии обычных (не экстремальных) факторов. Любые приспособительные реакции в организме осуществляются под контролем центральной нервной системы благодаря формированию специальных функциональных систем адаптации, включающих корковые и подкорковые отделы головного мозга и эндокринные железы. Особое значение в формировании защитных реакций организма в условиях экстремальных воздействий (стресса) отводятся гипофизу и надпочечникам, синтезирующим так называемые адаптивные гормоны. Деятельность эндокринных желез осуществляется под контролем подкоркового отдела головного мозга - гипоталамуса и гипофиза, образующих единую функциональную систему.

Потребность в движении является одной из главных особенностей организма.

Физические упражнения оказывают тонизирующее и нормализующее влияние на организм, совершенствуя нейроэндокринную регуляцию способствуя нормализации моторно-висцеральных рефлексов. Дозированное движения симулирует, улучшает все функции организма, в частности, укрепляет нервную систему. В свою очередь нервная система, укрепившаяся и усовершенствовавшаяся под влиянием движений, оказывает тонизирующее действие на весь организм в целом, что помогает ликвидации болезненного процесса. Физические упражнения благоприятно воздействуют на психику, улучшают настроение.

3. Пищевые цепи

Круговорот веществ в биосфере происходит при взаимодействии различных организмов, связанных между собой в пищевых цепях. Поэтому по отношению к пищевым связям организмы подразделяются на следующие типы:

1. Продуценты (производители)- организмы автотрофные, представляют комплекс зеленых растений, обеспечивающих органическим веществом все живущее население в пределах биосферы.

2. Консументы (потребители) - организмы-гетеротрофы, потребляющие органические вещества, созданные продуцентами (сюда относят растительных и плотоядных животных, а также паразитов).

3. Редуценты (восстановители) - организмы, разлагающие органическое вещество (бактерии, грибы, простейшие животные), они как бы являются завершающим звеном биологического круговорота веществ.

Живые организмы в экосистеме, мертвые их остатки и их отбросы являются пищей для других организмов. Питательные вещества таким образом переходят из одного организма в другой, образуя непрерывные пищевые цепи.

Начало пищевым цепям дают продуценты. Они усваивают из окружающей среды воду, неорганические(минеральные) соли, углекислый газ, кислород и с помощью фотосинтеза строят свое тело. Следующие звенья цепи питания составляют консументы, которые поедают как продуцентов, так и себе подобных.

Консументы, которые питаются продуцентами, называются консументами I порядка - травоядные или растительноядные животные.

Консументы, которые поедают травоядных I порядка, называются консументами II порядка - плотоядные животные (хищники).

Хищников, питающихся вторичными консументами, называют консументами III порядка и т.д.

Организмы, употребляющие один тип пищи, принадлежат к одному трофическому уровню.

Продуценты относятся к первому трофическому уровню, консументы I порядка - ко второму, консументы II порядка - к третьему уровню и т.д.

Дополнительные звенья в пищевой цепи составляют дедритофаги, которые питаясь отходами и трупами, могут стать добычей хищников (напр., муравьед питается муравьями). И так органическое вещество возвращается в органический круговорот. В конце пищевой цепи находятся редуценты (деструкторы), которые превращают отмершее органическое вещество в неорганические соединения. Простые и сложные пищевые цепи связаны между собой, образуя обширную сеть. Она так и называется пищевая сеть.

Список литературы

фауна человек организм

1. «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.

2. А. П. Пехов «Биология с основами экологии» Санкт-Петербург 2000.

Размещено на Allbest.ru