Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Происхождение жизни на земле. Теория А.И. Опарина

2. Растительность, лесные ресурсы

3. Охрана растительных ресурсов

4. Пустынные ЭКО системы

Литература

1. Происхождение жизни на земле. Теория А.И. Опарина

Первой научной теорией относительно происхождения живых организмов на Земле считается теория советского биохимика А.И. Опарина. В 1924 году была опубликована работа, в которой исследователь показал представления о возникновении жизни на Земле. Согласно данной теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли. Биохимик рассматривает зарождение жизни как закономерный результат химической эволюции соединений углерода во Вселенной.

Согласно данной теории, весь процесс, который привел к возникновению жизни на Земле, разделяется на три этапа. На первом этапе произошло возникновение органических веществ. Далее существовало образование из более простых органических веществ биополимеров, в частности, белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др. На третьем этапе происходит возникновение примитивных самовоспроизводящихся организмов [1].

Теория биохимической эволюции имеет большое число сторонников среди современных ученых. Возникновение Земли произошло более пяти миллиардов лет назад. Изначально температура ее поверхности составляла от 4000 до 80000С. Уже по мере ее остывания происходило образование твердой поверхности, т.е. образовалась земная кора - литосфера. Что касается атмосферы, то изначально она состояла из легких газов, среди которых водород и гелий, поэтому не имела возможности эффективно удерживаться недостаточно плотной Землей. Далее эти газы заменялись более тяжелыми - водным паром, углекислым газом, аммиаком и метаном. Когда температура Земли стала опускаться до 1000С, то водяной пар начал конденсироваться, тем самым образовался мировой океан.

В соответствии с представлениями А.И. Опарина, в данный период времени произошел абиогенный синтез. Другими словами, в первоначальных земных океанах, которые были насыщенны разными простыми химическими соединениями, под влиянием вулканического тепла, разрядов молний и интенсивной ультрафиолетовой радиации, происходит синтез более сложных органических соединений, а далее и биополимеров.

Образованию органических веществ, по мнению исследователя, способствовало отсутствие живых организмов, которые являются потребителями органики, а так же окислителя - кислорода. Поэтому сложные молекулы аминокислот в случайном порядке объединялись в пептиды, которые далее создавали первоначальные белки. После из этих белком синтезировались первичные живые существа микроскопических размеров.

Самой сложной проблемой в современно теории эволюции считается превращение сложных органических веществ в простые живые организмы. Опарин говорит о том, что решающую роль в превращении неживого в живое занимают белки. Предполагается, что белковые молекулы, которые притягивают молекулы воды, образовали коллоидные гидрофильные комплексы. Далее такие комплексы сливались друг с другом, что привело к отделению коллоидов от водной среды (такой процесс называется коацервацией). На границе между коацерватом и средой происходило выстраивание молекул липидов - примитивной клеточной мембраны. Автор говорит о том, что коллоиды могли обмениваться молекулами с окружающей средой и накапливать определенные вещества. Другой тип молекул обеспечивал способность к самовоспроизведению [8].

Система взглядов, выдвинутая А.И. Опариным, получила название «коацерватная гипотеза».

Существует одна проблема в данной теории, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. Если спонтанно, путем случайных безматричных синтезов в коацервате возникали единичные удачные конструкции белковых молекул (например, эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам -потомкам?

Теория оказалась неспособной предложить решение проблемы точного воспроизведения - внутри коацервата и в поколениях - единичных, случайно появившихся эффективных белковых структур [1].

2. Растительность, лесные ресурсы

Растительностью считаются все растительные организмы (высшие растения, грибы, мхи, лишайники и водоросли), растущие на территориях и акваториях, которые используются или могут быть использованы для разных нужд общества. Важное место среди них для хозяйственного значения занимают лесные ресурсы.

Леса занимают приблизительно треть поверхности земного шара. Древесину принято считать универсальным сырьем, которая способствует изготовлению более 20 тыс. разных изделий. Помимо этого лес имеет гидроклиматическое, почвозащитное и полезащитное значение. Еще важной функцией леса является санитарно-гигиеническая, бальнеологическая и рекреационная. Лес имеет высокий уровень образования биомассы. На сегодняшний день он создает около 92% биомассы суши. Ценность лесов так же заключается в том, что он обладает восстановительными ресурсами и производит приблизительно две трети органического вещества, создаваемого на Земле [9].

Лесными ресурсами выступают древесные, технически, лекарственные и другие продукты леса, используемые для удовлетворения потребностей населения и производства, которые воспроизводятся в процессе формировании лесных природных комплексов.

Так же к лесным ресурсам относят полезные свойства лесов. Среди них способность уменьшать негативные последствия природных явлений, защита почвы от эрозии, предотвращение загрязнения окружающей природной среды и ее очистка, способность регулирования стока воды, оздоровления населения и способствование его эстетическому воспитанию.

Лесные ресурсы мира составляют около 4 млрд га, а промышленные запасы древесины около 50 млрд кубических метров. Наибольшая часть лесов располагается в двух лесных поясах - северном, в котором преобладают хвойные породы (пролегает через Канаду, США, Скандинавию и Россию), и южном, с преобладанием лиственных пород деревьев (территории Центральной и Южной Америки, экваториальной Африки, Южной и Юго-Восточной Азии). Около 38% территории Европы покрыто лесами, а около 80% европейских лесных ресурсов приходится на Россию. Самые большие площади лесов сохранились в Азии и Южной Америке, меньшие - в Австралии и Европе. Однако размеры континентов неодинаковы, поэтому здесь важно учитывать отношение лесопокрытой площади к общей [4].

Отметим, что в понятие лесных ресурсов входит не только древесина, но и живица, пробка, грибы, плоды, ягоды и орехи, лекарственные растения, охотничьи и промышленные ресурсы,. К лесных ресурсам также относят полезные свойства леса, среди которых водоохранные, климаторегулирующие, противоэрозионные, оздоровительные и др. Так, например, древесную зелень хвойных пород принято использовать для изготовления витаминной муки, хвойного экстракта и т.д.

Важное экономическое и социальное значение имеют ресурсы не древесной растительности и лесной фауны, из которых комплексные лесные предприятия производят ценные пищевые продукты.

Итак, растительные ресурсы - один из важнейших видов биологических ресурсов Это исчерпывающие, но восстановительные ресурсы многоцелевого назначения, которые имеют огромное значение: восстанавливают атмосферный кислород, сохраняют грунтовые воды, предотвращают разрушение почвы; является источником разнообразных материалов, топлива, грибов, плодов, ягод, орехов и лекарственных растений Растения, в том числе леса, является местом отдыха людей и играют чрезвычайно важную природоохранную роль Но при этом растения еще и наиболее беззащитны перед деятельностью человека, поэтому их охрана является комплексным международным значением [6].

3. Охрана растительных ресурсов

Растительность с каждым годом подвергается сильному антропогенному воздействию, что обуславливает актуальность охраны растительных ресурсов. Охрана растительности является комплексной задачей, которую необходимо проводить через охрану всей природной среды, в частности растительные сообщества. Так, охране подлежит вся флора и ее группировки фитоценозы.

Среди основных задач охраны леса выступает иррациональное использование и восстановлением. Так, при правильном ведении лесного хозяйства, повторная рубка на каком-либо участке должны быть проведена не ранее чем через 80100 лет, когда деревья достигают полной спелости. Важной мерой по рациональному использованию лесов так же является борьба с потерями древесины. Нередки случаи при заготовке древесины значительных ее потерь. В местах рубка зачастую остаются ветки и хвоя, которые выступают как ценный материал для приготовления хвойной муки витаминного корма для скота. При этом, отходы от рубки леса можно использовать для получения эфирных масел.

Своевременно лесовозобновление является одним из самых важных условий сохранения лесных ресурсов. Так, положительно влияет на восстановление лесов проведение их очистки от остающихся после вырубки ветвей, коры и хвои. Для воспроизводства лесов важную роль занимают мелиоративные мероприятия, которые заключаются в осушении переувлажненных почв, посадке улучшающих почву деревьев, кустарников и трав. В местах, где естественного возобновления леса на вырубках не происходит, после проведения рыхления почвы, необходимо провести посев семян или саженцев, которые были выращены в питомниках. К такому же способу прибегают при восстановлении леса на гарях, полянах, когда высаживают высокопродуктивные сорта деревьев [2].

Прореживание, прочистка, осветление, санитарная рубка, защита от пожаров, вредителей и болезней, потравы скотом и др. способствует улучшению состояния леса, повышая его продуктивность. Такие мероприятия при правильном их осуществлении способствуют охране леса как природного комплекса.

Одновременно с лесами, в тщательной охране нуждаются и другие растительные комплексы, где важное место занимают городские зеленые насаждения, луга и пастбища.

Так, городские зеленые насаждения и зеленые зоны вокруг городов, способствуют многосторонней положительной роди в жизни городского населения. Именно поэтом озеленение городов в нашей стране имеет государственное значение.

В нашей стране проводится значительная работа по озеленению городов и других населенных пунктов. Крупные города имею специальные управления городского озеленения. Значительную роль в этом процессе играю широкие слои общественности страны, в частности школы, производящие посадку цветов, деревьев и кустарников, а так же охрану уже имеющихся зеленых насаждений [7].

Что касается лугов и пастбищ, то они так же занимают важное место среди других сельскохозяйственных угодий. Однако в некоторых случаях эти угодья используются недостаточно рационально и требуют коренного улучшения.

Пойменные луга в половодье часто заносятся илом, песком и мусором, покрываются кочками и кустарниками, а местами имеют избыточное увлажнение. Это приводит к падению урожайности лугов. Так же на данный процесс оказывает влияние слишком интенсивное их использование под пастбища.

Среди мер, которые способствуют улучшению лугов можно выделить следующие:

· Расчистка и планировка поверхности, в частности очистка от кустарников, камней и мусора, уничтожение кочек;

· Улучшение и регулирование водного режима почв;

· Сохранение, или создание, прибрежных полос кустарников в поймах крупных рек, с целью предотвращения заносов пойменных лугов песком;

· Борьба с ядовитыми растениями;

· Поверхностное внесение органических и минеральных удобрений [6].

Охраной пастбищ, в первую очередь, является недопущение перевыпаса в сочетании с некоторыми агрокультурными мероприятиями по улучшению травостоя. организм биохимический эволюция экосистема

Что касается охраны и рационального использования хозяйственно-ценных растений, то в первую очередь, она состоит в правильной организации их сбора, когда естественные запасы растений не должны истощаться. Особенно важен этот процесс для тех видов, у которых в производство идут подземные части.

В настоящее время заготовку сырья проводят многие организации без надлежащего контроля. Необходимо установить контроль за количественным и качественным использованием запасов хозяйственно-ценных видов растений.

Охрана редких и исчезающих видов осуществляется несколькими путями. Первый путь - это издание соответствующих законоположений, запрещающих использование этих видов. Важно, чтобы запретом были охвачены все редкие виды и запрет этот практически выполнялся. Второй - охрана редких видов в заповедниках и заказниках. Третий - создание коллекционных участков и резерватов в сети ботанических садов и других научных учреждений.

Перенесенные на коллекционные грядки, растения могут поддерживаться в культуре неопределенно длительный срок и являться необходимым резервом для разнообразных целей.

Итак, что успех охраны растительности во многом зависит от участия в этом деле широких слоев населения[3].

4. Пустынные ЭКО системы

Пустынные экосистемы встречаются в тех районах, где количество годовых осадков меньше 250 мм, а так же в областях, имеющих жаркий климат, где осадков может быть больше, но они являются неравномерно распространенными в течение годового цикла.

Недостаток осадков в средних широтах можно встретить в зонах, имеющих постоянно высокое давление, так же пустыни в умеренных зонах часто лежат в «дождевой тени», другими словами, в таких районах, где высокие горы заграждают доступ к влаге со стороны моря [5].

Что касается жизненных форм растений, то к пустынной экосистемы приспособлены четыре, среди которых:

1. Однолетние растения (такие, как cheat grass из рода Bromus), которые спасаются от засухи тем, что вегетируют только в периоды с достаточным количеством влаги;

2. Пустынный кустарник с многочисленными ветвями, отходящими от короткого основного ствола, и с мелкими толстыми листьями, которые могут быть сброшены в периоды засухи. Кустарник пустынь выживает благодаря способности приходить в «состояние спячки» до наступления процесса увядания;

3. Растения с сочными листьями (суккуленты), такие, как кактусы Нового Света или эуфорбии Старого Света, накапливающие воду в своих тканях;

4. Микрофлора, состоящая из мхов, лишайников и сине-зеленых водорослей, пребывающая в состоянии спячки в почве, но способная быстро реагировать на наступление холодной или влажной погоды [4].

Некоторые животные, такие как рептилии, а так же несколько видов насекомых считаются «преадаптированными к пустынной жизни». Это объясняется тем, что их непроницаемые покровы и сухие выделения способствуют существованию на ничтожном количестве метаболической воды, которая вырабатывается в их теле в процессе расщепления углеводов. Такая группа как млекопитающие, плохо приспособлена к пустыням, но некоторые немногочисленные виды смогли вторично адаптироваться. Так, существует несколько видов ночных грызунов, которые выделяют сильно концентрированную мочу и не используют воду для терморегуляции, поэтому могут жить в пустыне без воды. Другие животные, например, верблюды, должны пить, однако обладают способностью собирать запасы воды в своем теле.

Там, где лимитирует количество воды, но не почвы, пустыню путем орошения можно превратить в одну из наиболее продуктивных сельскохозяйственных земель. Сохранится ли плодородие или это будет только временный расцвет, зависит от того, насколько хорошо человек сможет стабилизировать биохимические циклы и приток энергии на новом повышенном уровне. Так, через ирригационную систему проходит большое количество воды, в ней могут с годами накопиться большие количества солей, которые станут лимитирующим фактором, если не будут изобретены средства устранения этой помехи. Самое снабжение водой может потерпеть неудачу, если вода эксплуатируется неверно. Развалины старых ирригационных систем и цивилизаций, которые держались на ирригации в пустынях Старого Света, свидетельствуют, что пустыня не может вечно цвести для человека, если он не понимает законов экосистемы и не действует соответственно им [7].

Литература

1. Барг О.А. Живое в едином мировом процессе. Изд-во Пермского университета 1993. - 227 с.

2. Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс: В 3 т. - М.: «Оникс 21 век», 2002.

3. Биология. Пособие для поступающих в вузы / А.Г. Мустафин, Ф.К. Лагнуев, Н.Г. Быстренина и др., под ред. В.Н. Ярыгина. - М.: Высшая школа, 2015. - 492 с.

4. Биология. Справочник студента / А.А. Каменский, А.И. Ким, Л.Л. Великанов, О.Д. Лопина, С.А. Баландин, М.А. Валовая, Г.А. Беляков. - М.: Физиологическое общество «СЛОВО» ОО Изд-во АСТ», 2012. - 640 с.

5. Биология. Справочник школьника и студента / Под ред. З. Брема, И. Мейнке. - М.: Дрофа, 2007. - 400 с.

6. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии. Учебник для вузов / Д.В. Вахненко, Т.С. Гарнизоненко, С.И. Колесников. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2014. - 448 с.

7. Лысов П.К., Акифьев А.П., Добротина Н.А. Биология с основами экологии: Учебник/ П.К.Лысов, А.П.Акифьев, Н.А.Добротина- М.: Высшая школа., 2011.- 655 с.

8. Щербаков В.П. Эволюция как сопротивление энтропии - М.: ЭКСМО, 2006 г. - 125 с.

9. Ярыгин В.Н., Васильева В.И., Волков И.Н., Синельникова В.В. Биология: В 2 т. - М.: Высш. шк., 2000.

Размещено на Allbest.ru