Вид, его признаки и критерии. Экологическая характеристика вида. Структура вида

     Половая структура, как вы помните, зависит от соотношения особей разных полов, а возрастная - от распределения особей по возрастным группам. Это очень важный показатель, характеризующий состояние популяции. Так, резкое сокращение доли неполовозрелых особей свидетельствует о снижении численности популяции в будущем, когда эти особи станут половозрелыми и дадут малочисленное потомство.

     Распределение особей популяции по территории, которую  она занимает, определяет ее пространственную структуру. Лишь иногда особи одной  популяции, распределены равномерно (некоторые  растения, усоногие раки, бага-тощетинкови черви). Зачастую их распределение неравномерно вследствие различных условий существования в различных частях территории, занимаемой популяция или за особенностей экологии вида (способность образовывать скопления: стаи, стада, колонии, перемещение к местам размножения).

     По  характеру использования территории популяции животных можно разделить  на оседлые, кочевые и мигрирующие. Популяции оседлых видов (медведи, кроты, домашние воробьи, большинство насекомых и почвенных организмов), как правило, длительное время занимают одну и ту же территорию. Популяции кочевых видов относительно недалеко перемещаются в поисках корма, мест размножения, зимовки (скворцы, грачи, песцы, копытные животные). Кочевой образ жизни позволяет избегать быстрого истощения ресурсов среды, а также лучше приспосабливаться к сезонным изменениям условий существования.

     Популяции мигрирующих видов закономерно  сменяют среды обитания, значительно  отделены пространственно. Миграции, как  и кочевки, часто обусловлены  сезонными изменениями в окружающей среде и происходят, как правило, по определенным маршрутам. Миграции могут  быть периодическими (у перелетных птиц, проходных рыб) и непериодическими, связанными с переселением оседлых  видов вследствие неблагоприятных  климатических изменений, истощения  кормовой базы и т.п. (Например, миграции стай саранчи, белок и тундровых  грызунов - леммингов - в годы их массового  размножения). Итак, пространственная структура популяции имеет приспособительный  характер, поскольку помогает наиболее полно использовать ресурсы среды  обитания.

     Этологическая структура популяций  животных - это система взаимосвязей между ее особями, что проявляется в поведении. Наука о биологических основах поведения животных называется этология. Особям разных видов свойственен одиночный или групповой образ жизни. В первом случае особи популяции более или менее обособленные пространственно и собираются группами только на период размножения (скорпионы, сольпуги, большинство пауков, тетерева, утка-кряква). Групповой образ жизни связан с образованием постоянных семей, колоний, табунов, стай.

     Семейный  образ жизни обусловлен усилением  связей между родителями и потомством (например, у тигров молодые особи  держатся около матери до двух-трех лет). Семья - группа особей, в которой  вместе живут родители и дети, причем первые заботятся о последних. Примером семей особого типа могут служить общественные насекомые (термиты, муравьи, медоносная пчела, шмели, некоторые осы). В их гнездах обитают особи, которые отличаются по строению и функциям (касты).

     Колонии животных - это групповые поселения. Они могут образовываться вследствие почкования, когда дочерние клетки остаются соединенными с материнским (губки, полипы кишечнополостных). В других случаях колонии представляют собой скопления особей, которые поселяются вместе (береговая ласточка, дикий кролик, сурки, некоторые роющие осы).

     Стаи-временные подвижные группировки животных, которые возникают для совместных миграций, поисков пищи (саранча, воробьи, волки). В отличие от стай, табуны - это более или менее постоянные группы животных (китообразные, обезьяны, копытные животные). Для стай и, особенно, табунов характерна сложная система связей, которая может проявляться в виде иерархии среди особей.

     Иерархия - это система поведенческих связей между особями в стае, семье  или табуне, которая определяет очередность  их доступа к корму, спаривания. В  частности в стаях и табунах  определяются лидеры - вожаки, действия которых направлены на управление группировкой, подчинения себе других особей. Благодаря  этому стаи или стада функционируют  как единое целое.

     За сложных форм этологической структуры каждой особи принадлежит определенное место в иерархии (ранг), которое определяет его «права и обязанности», доминирование над особями, занимающих низкий ранг. Часто свой ранг особи определяют во время столкновений между собой. Интересно, что у общественных насекомых не обнаружено иерархической поведения.

     Совместное  существование организмов в виде семейств, колоний, стай, стад позволяет  лучше приспособиться к условиям существования (защита от врагов, эффективное  использование кормовых ресурсов, размножение, выживание молодежи). В группах животных эффективные последствия так называемого обучения, то есть выработка необходимых условных рефлексов молодыми животными с помощью старших особей.

     Структура вида. Структура (инфраструктура) вида состоит из следующих единиц: 1) полувид — географическая или экологическая раса, которая почти достигла состояния “молодого вида”, характеризующаяся достаточной морфофизиологической, географической, экологической а в ряде случаев и репродуктивной особенностями; 2) подвиды — территориально разобщенные географические расы, приспособленные к определенному местообитанию и отличающиеся морфофизиологическими признаками (например, ель обыкновенная образует европейскую, финскую и сибирскую расы, или подвиды; обыкновенная белка имеет более 20 подвидов, отличающихся окраской, размерами и качеством меха);

3) экотипы — экологические расы, приспособленные к тем или иным условиям и имеющие свои морфофизиологические признаки (например, выделяют лесную и парковую расу черного дрозда, экотипы растений кислых и щелочных почв); 4) популяция — относительно обособленная на определенной территории группа свободноскрещивающихся особей, способная длительное время существовать, воспроизводиться, эволюционировать; популяции вида возникают в результате естественного отбора. Каждая популяция также имеет свою внутреннюю структуру. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Экология города. Шумовое и пылевое загрязнение. 

     Экология города

     Городская среда создается благодаря действию многих факторов. Материальная составляющая городской среды – это природа, окружающая город, а также здания и сооружения разного назначения.

     Находясь  под антропогенным прессом, подвергаясь  многообразным нагрузкам, природа  способна восстанавливаться, спасая тем  самым себя и защищая человека. Город - ареал глубоко измененной природы, особая экосистема. Используя  и перерабатывая разные виды топлива, сырье и полуфабрикаты, продовольствие, оборудование для промышленности, транспорта, город выпускает продукцию, оказывает услуги и выбрасывает в окружающую среду огромную массу отходов в твердом, газообразном и жидком виде.

     В город-миллионер каждый год поступает 29 млн. тонн различных веществ, в нем потребляется энергии больше, чем поступает на его территорию солнечной энергии. За счет техногенной деятельности, а также нагрева асфальтовых, бетонных и каменных поверхностей температура воздуха в больших городах выше, чем окружающей местности на 5°, в сильные морозы на 9 - 10° теплее, чем на его окраинах. В канализационную сеть миллионный город сбрасывает ежегодно до 350 млн. т загрязненных сточных вод, включая ливневые и талые воды с промышленных площадок, городских свалок, стоянок автотранспорта. Городские атмосферные выбросы образуют вокруг городов ареалы загрязнений, простирающиеся в радиусе до 60 км. Шлейф водных загрязнений от больших городов распространяется по рекам на десятки и даже сотни километров. Некоторые направления по улучшению экологии города: снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; предотвращение попадания тяжелых металлов в почву и водоемы; улучшение качества питьевой воды; ликвидацию производств, наиболее опасных для здоровья людей; озеленение города; совершенствование экономических механизмов природопользования.

     Шумовое загрязнение

     Шум - упругие волны, распространяющиеся в среде и создающие в ней  механические колебания, который проникает  внутрь зданий. В отличие от вибраций они характеризуются высокими частотами  колебаний (20 Гц -- 20 кГц и выше) и  амплитудой случайной величины. Как  и любое загрязнение окружающей среды, шум чаще всего возникает  там, где высока концентрация населения. Автомобильное движение - основной источник шума на городских улицах. Оборудование, применяемое при строительстве  и ремонте домов и дорожных покрытий, промышленные предприятия, звуковая реклама, автомобильные сигналы и многие другие источники звука увеличивают уровень шума на улицах. В самих домах электрические устройства, кондиционеры, телевизоры, радио, проигрыватели и магнитофоны нередко являются источниками повышенных шумов. Искусственный акустический шум оказывает вредное влияние на организм человека и даже может вызвать шумовую болезнь, которая характеризуется тугоухостью, гипертонией (гипотонией) и головной болью. Акустический шум всегда существовал в природе в виде естественных звуков, привычных для человека, без которых он многое утратил бы в своем мироощущении. Это приятные звуки: шорох листьев, пение птиц, морской прибой, равномерный шум водопада, дождя.

     Интенсивный технический прогресс сопровождается увеличением искусственного шума, вредного для человека, а при больших  уровнях опасного. В городе возникает  в основном шум от транспорта. Уровень  эквивалентного, т.е. общего, шума в  ряде производств достигает 60--70 дБ и более (при норме 40 дБ). На производстве почти все механизмы создают  шум, который распространяется на большие. В горно-обогатительном и металлургическом производствах шум достигает 75-80 дБ, шум от взрывов и турбореактивных двигателей - 110-130 дБ, от городского транспорта - 70-90 дБ со спектром частот на максимуме энергии 400-800 Гц. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума - бытовая техника. Работа в условиях повышенного шума на первых порах вызывает быструю утомляемость, обостряет слух на высоких частотах. Затем человек как бы привыкает к шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое постепенно развивается в тугоухость и глухоту. Нарушение сна со стороны нервной системы начинается при уровне шума 34 дБ. При уровне шума 70 дБ происходят глубокие изменения в нервной системе вплоть до психического заболевания, а также изменения зрения, слуха, состава крови и т.д. При интенсивности шума 140 дБ возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, а

также в костях черепа и зубах; если интенсивность  превышает 140 дБ, то начинает вибрировать  грудная клетка, мышцы рук и  ног, появляются боль в ушах и голове; при уровне шума свыше 160 дБ может  произойти разрыв барабанных перепонок.

     Снижение  шума достигается устранением и  заменой шумящих технологических  операций, своевременным ремонтом механизмов. Для уменьшения зоны распространения  шума применяют специальные устройства - глушители на автомобилях, локомотивах, пневматических перфораторах, а также  виброизоляцию со специальными резинопружинными амортизаторами в компрессорах, автомобильных двигателях и буровых станках. С целью поглощения звука создают звукоизолирующие и звукопоглощающие ограждения из материала. Для защиты от шума используют индивидуальные средства: наушники, резиновые заглушки и заглушки из пористого материала типа «беруши».

     Пылевое загрязнение

     Одним из неблагоприятных факторов внешней  среды, особенно на промышленных предприятиях, является пылевое загрязнение воздуха. Пыль - вид аэрозоля, дисперсная система, состоящая из мелких твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии  в газовой среде. Отдельные частицы  или их скопления, от ультрамикроскопических до видимых невооруженным глазом, могут иметь любую форму и состав. Воздушное пространство всегда содержит частицы пыли, возникающей при выветривании горных пород, вулканического извержениях, пожарах, вследствие уноса в атмосферу и испарения капель морской воды, ветровой эрозии пахотных земель, производственной деятельности человека. В воздухе также находятся твердые частицы космического и биологического происхождения, например пыльца растений, споры, микроорганизмы. В промышленности часто специально прибегают к распылению, например при сжигании пылевидного топлива, воздушной сепарации порошков, в некоторых процессах химической технологии. Нежелательное образование пыли происходит при дроблении и сухом измельчении твердых пород, добыче полезных ископаемых (пыль рудничная), переработке и транспортировании сыпучих продуктов и материалов, сжигании зольного органического топлива. Постоянные источники повышенной запыленности - металлургия, химическое и текстильное производства, строительство и некоторые отрасли сельского хозяйства (например, полеводство), многие транспортные средства.

     Пыль  оказывает большое влияние на дыхательную систему. Наличие во вдыхаемом воздухе большого количества пылевых частиц может явиться  причиной возникновения разных форм заболеваний легких.