Экология. Экология – наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания. Термин экология введен немецкий биологом Э. Геккелем в 1866. Под термином «экология» он понимал «сумму знаний, относящихся к экономике природы». Природа – совокупность живых и неживых организмов. Предмет изучения экологии: Экосистемы Биогеоценозы Взаимодействие экосистем с природой Задачи экологии: Утилизация отходов Разработка экологического полива Охрана лесов Охрана животных Создание заповедников и парков Изучение законов взаимодействия природы и общества Оптимизация взаимодействия человека с природой Методы экологии: 1. Наблюдение – запись породы, животных, растений и выведение закономерностей. Биоиндикационный метод – выраженный в лабораторных условиях организм помещают в естественную экосистему и наблюдают за ним. Метеорологический – регистрация атмосферных явлений, их влияние на экосистемы. 2. Экспериментальный метод: Физическое влияние на подопытного Химическое влияние на подопытного Облучение радиацией 3. Моделирование – прогноз и возможность влияния на экосистему. Экосистема – это устойчивая высокоорганизованная система животных, растений, м/о и неживых факторов взаимодействующих друг с другом, между которыми происходит внешний и внутренний обмен веществом и энергией. Уровни организации экосистем: 1. Внутриорганизменный уровень (микробиологический и паразитический) – эндоэкология. 2. Организменный – факториальная и аутоэкология – объект изучения организм, его выносливость и реакции на стресс и климатизацию. 3. Популяционный уровень – демэкология – изучает взаимодействия между организмами одного вида в пределах популяции и средой обитания, а также экологические закономерности существования популяций. изучает сообщества. 4. Межвидовой уровень – синэкология – изучает взаимоотношения между организмами разных видов в пределах биоценозов и среды из обитания как единого целого, а также экологические закономерности функционирования экосистем. 5. Глобальный уровень – планетарная экология – изучение законов взаимодействия природы и общества и оптимизация этого взаимодействия. Подуровни экосистем: Экология животных Экология человека Экология растений Экология м/о Экология парахитов… Экология человека – это комплексная дисциплина, изучающая общие закономерности возникновения, существования, развития антропоэкологической системы и ее взаимодействие с биосферой, в также влияние природной среды на человека и группы людей на всех уровнях организации экосистем. Медицинская экология – прикладная ветвь экологии, изучает влияние экологических факторов приводящих к заболеванию человека. Среда – совокупность элементов или факторов, которые действуют на особь в месте ее обитания. Среда обитания – это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие. водная среда обитания наземно-воздушная среда обитания почвенная среда обитания организменная среда обитания Экологические факторы среды. Экологический фактор – отдельные элементы среды, которые воздействуют на организмы. 1. Абиотический фактор – это компоненты неживой природы: климатические – свет, t0С, влажность, ветер, атмосферное давление… геологические – геологическая активность литосферы, движение ледников, естественный фон повышенной радиации. почвенно-грунтовые – плотность, структура, рН, химический состав почвы… гидрологические – течение, плотность, давление воды… 2. Биотический фактор – компоненты живого – вирусы, бактерии, простейшие, грибы, растения, животные (они вступают во внутривидовые и межвидовые взаимодействия). фитогенные – влияние растений зоогенные – влияние животных микробогенные – влияние м/о 3. Антропогенный фактор – деятельность человека, его влияние на экологию, приводящее либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания. Человек создает сильные электромагнитные поля сотовыми телефонами, повышенную радиацию АЭСами, создает антибиотики, пестициды, вызывает мутацию м/о и появление новых штаммов). техногенные факторы биогенные факторы 4. Лимитирующий фактор – облигатный фактор, без которого невозможно существование организма (рыба – вода, живые организм – кислород, растения – свет …). Действие экологических факиров: Косвенное воздействие – осуществляется через другие экологические факторы Прямое действие (высокая t при прямом действии вызывает ожоги, а при косвенном вызывает обезвоживанию организма). Виды факторов по действию, периодичности и направлению: относительно постоянны – сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана очень изменчивые – температура и влажность воздуха, сила ветра периодические факторы – регулярно повторяются во времени (освещенности в течение суток) непериодические факторы – не имеют периодичности (извержение вулкана…) первичные периодические факторы – освещенность, приливы, отливы – связаны с космическими причинами. вторичные периодические факторы – возникают как следствие действия первичных факторов (температура, количество осадков, биомасса, продуктивность). факторы направленного действия – в конечном итоге приводит к определенному результату факторы неопределенного действия приводят к непредсказуемым последствиям Экологическая валентность – способность организма осваивать новые условия обитания. Узкая валентность – организм живет только в определенных условиях среды, изменение которых или перемещение его в другую среду может стать плачевной. Широкая валентность – особь может жить в разных условиях среды, может самостоятельно их менять (миграция) или выживает при их изменении. Адаптация – процесс приспособления организма к условиям среды или изменение нормы реакции. Генетическая или детерминирующая – возникает в ходе естественного отбора по данным фактору и историческому времени (захватывает несколько поколений). Фенотипическая или приспособленческая – изменение фенотипа под влияние среды (при повышении t – увеличивается потоотделение, при увеличении УФ – темнеет кожа). Акклиматизация организма – процесс активного приспособления организма к новым климатическим, непривычным для него условиям внешний среды и биологическим часам или совокупность защитных реакций организма, возникающих под действием незначительных факторов окружающей среды – стрессогенных факторов. Основные уровни адаптации: Внутриклеточный – протекание разнонаправленных реакций внутри каждой клетки Гуморальный – осуществляется гормонами и др. химическими веществами Гипофизарный – гипофиз регулирует деятельность всех эндокринных желез, и управляет всеми изменениями в организме. Гипоталамусный – отвечает за координацию взаимодействия организма с окружающей средой. ЦНС уровень – кора головного мозга осуществляет верховное руководство жизнедеятельности. Стадии адаптации: 1. Гиперфункция функциональных систем – сдвиг гомеостаза и появление стресса. 2. Формирование структурного системного следа за счет активации синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках системы, ответственной за данное направление адаптации. 3. Завершение долговременной адаптации, когда в новых условиях взаимоотношений систем организма и новых уровней их функционирования стресс исчезает и можно говорить о достаточном приспособлении организма к новым условиям и факторам среды. 4. Износ и истощение функциональных систем (декомпенсация). Эта стадия развивается лишь при чрезмерном напряжении адаптации. Экологическая болезнь – состояние организма вызванное экологическими факторами. Периоды развития экологической болезни: Компенсации – происходит за счет усиления функций органов, организм приспосабливается к изменяющимся факторам среды. Неблагоприятных ощущений в организме не возникает. Декомпенсация – органы работают на максимуме своих возможностей, организм находится в неустойчивом состоянии – так как силы органов иссякают и функция угасает. Болезнь – проявление признаков болезни, появление ощущений. Адаптивные экологические типы человека: Адаптивные типы человека формируются под действием климатогеографических зонах. Адаптивный тип – это норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания. Общие элементы – повышают общую сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям. Специфические элементы тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания. Арктический адаптивный тип: относительно сильное развитие костномускульного компонента тела большие размеры грудной клетки высокий уровень гемоглобина большой объем красного костного мозга высокое содержание в крови белков, холестерина повышенная способность окислять жиры. усиленный энергетический обмен астеники – встречаются редко. особы механизмы терморегуляции Тропический адаптивный тип: удлиненная форма тела и конечностей сниженная мышечная масса уменьшение окружности грудной клетки более интенсивное потоотделение повышенного количества потовых желез низкие показатели основного обмена и синтеза жиров сниженная концентрация холестерина в крови. Адаптивный тип зоны умеренного климата: По соматическим показателям, уровню основного обмена население умеренного пояса занимает промежуточное положение между коренными жителями арктического и тропического регионов. Влияние биотических факторов на здоровье человека. Проживая в определенной климатической зоне человек испытывает на себе влияние периодических изменений в природе как земного шара, так и космического происхождения В ходе эволюции живые организмы должны были приспособится к этим периодическим колебаниям → у организмов появляется способность реагировать на колебания – биологически ритмы. В основе биологических ритмов лежат 2 компонента: Эндогенный - закрепленный генетически – передается по наследству. Экзогенный – обусловлен освещенностью, t-режимом… при его нарушении развивается временная дезориентация организма (при смене часового пояса). Каждый метеорологический компонент оказывает в течение суток различные влияния на организм, и многие компоненты часто не замечаются, но в ряду случаев сопровождаются явлениями декомпенсации. Например ↑ АД – стимулирует симпатическую НС, подавляет настроение, снижает работоспособность, повышается вероятность инфекционных заболеваний. При ↑ АД стимулируется парасимпатическая НС. Такие явления часто наблюдаются у пожилых людей. Метеорологические реакции – это реакции организма на действие погодных факторов, способность организма отвечать на их действие развитием патологических реакций, что определяется как метеочувствительность. Клинические критерии метеочувствительности: Есть признаки метеочувствительности в анамнезе Жалобы на перемену погоды Предчувствие смены погоды Сигналные клинические проявления до начала проявления Повышенная раздражимость, утомляемость, депрессивное состояние. Температурный режим: Связь между временами года и определенным заболеванием В северном полушарии в летнее время заболевания ССС встречается реже чес в зимнее.