Оценка видового биоразнообразия

С правовой точки зрения фауна является не только компонентом биоразнообразия, но и природно-возобновимым ресурсом, охраняемым и используемым для удовлетворения духовных

Оценка видового биоразнообразия

Контрольная работа

Экология

Другие контрольные работы по предмету

Экология

Сдать работу со 100% гаранией
мператур, характерно увеличение размеров тела особей, что способствует поддержанию постоянной температуры организма. В качестве следствия рассматривают положение Аллена об укороченности хвоста, конечностей и других органов у животных, обитающих в холодных условиях. Правило Глогера утверждает, что типичным видам животных холодных и влажных областей свойственна преимущественно темно-коричневая или черная пигментация волосяного покрова, что содействует аккумуляции тепла организмом. Согласно правилу Шелфорда-Парка, для организмов умеренных областей благоприятным (регулирующим) фактором развития являются периодические изменения температуры воздуха.

В первой трети ХХ столетия понятийный аппарат экологии приблизился к современному.

Ныне под биоэкологией понимают науку о закономерностях формирования, развития и устойчивого функционирования биологических систем разного ранга в их взаимоотношениях с условиями среды (Шилов, 2001). Важнейшим видом подобных систем считается популяция - группа организмов одного вида, занимающая определенное пространство (территорию или акваторию) и функционирующая как часть биотического сообщества. Системообразующими являются процессы самовоспроизведения и выживания, единые для всей группы (Одум, 1986). Под биотическим сообществом понимают совокупность популяций, которая в результате биологической коэволюции функционирует как целостная единица в ограниченном пространстве физической среды.

Параметры популяции определяются механизмами взаимодействия особей данной популяции с особями других видов, а также с абиотическими факторами среды обитания. Каждая популяция характеризуется следующими групповыми свойствами: плотностью, рождаемостью, смертностью, половозрастной структурой, биологическим потенциалом, характером распределения в пространстве. Популяция обладает также специфическими генетическими характеристиками, непосредственно связанными с её экологией. К генетическим характеристикам относят адаптивность, эволюционную приспособленность и непрерывность, то есть вероятность оставления потомства на протяжении длительного времени. Носителем признаков популяции является группа, но не отдельные особи в этой группе. Так называемые биологические свойства популяции могут фиксироваться и для группы, и для отдельных входящих в нее организмов. Биологические свойства характеризуют жизненный цикл популяции. К ним относят рост, дифференциацию в пространстве и поддержание целостности структуры популяции.

В реальных условиях бывает сложно установить, какие параметры популяции являются ведущими: отражающие внутрипопуляционные или межпопуляционные взаимодействия. Для практических задач принимают, что возможность рождения и выживания особей определяется внутрипопуляционными взаимодействиями, а их текущие количественные характеристики - всем биотическим и абиотическим окружением.

Способность популяции к увеличению численности характеризуют величиной рождаемости. Гибель особей в популяции выражается числом особей, погибших за данный период, или смертностью. Возрастная гибель организма - случайное событие. При равных прочих условиях, гибель обусловлена процессами старения. Процесс старения рассматривают как сложную цепь последовательных событий, в которой гибель организма является конечным звеном. Относительно природы начальных этапов процесса существуют различные гипотезы. Согласно генетической теории, изменения происходят в генах и связаны с процессами необратимого повреждения нуклеиновых кислот. Как следствие первичных изменений развиваются нарушения тех или иных биохимических процессов (синтез белка, окислительно-восстановительные процессы), затем происходят изменения на клеточном уровне, переходящие в изменения органов и тканей в случае многоклеточных организмов (Лэмб, 1980). Количественное описание подобного многостадийного процесса в биологической системе осуществляется с привлечением теории рецепторов.

Видовая продолжительность жизни (ВПЖ) - эволюционно контролируемый признак, то есть её величина, оптимальная для каждого вида, закрепилась в ходе биологической эволюции. Пусковые механизмы старения закодированы в геноме организмов. Геном влияет на ВПЖ путем контроля над процессом синтеза ферментов, участвующих в функционировании защитных систем организма.

Одной из важных задач биологии продолжительности жизни является поиск связей между ВПЖ и параметрами, характеризующими вид в целом, а также установление межвидовых зависимостей такого рода.

Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН на большом массиве живых объектов - насекомых, ракообразных, моллюсков, земноводных, рыб, птиц и млекопитающих - установлена связь между видовой продолжительностью жизни и размером или массой одной особи. Независимой переменной служит масса живого объекта (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Оценка общего числа особей данного вида в зависимости от массы организма и аномальное положение в этом ряду человека и его домашних животных

 

Видовая продолжительность жизни оценивается по формулам:

 

Т = 398 × L0,8 (КК = 0,93) (формула 1)

Т = 933 × М0,3 (КК = 0,94) (формула 2)

 

где L - максимальная или средняя длина живого объекта, сантиметры; М - максимальная или средняя масса живого объекта, граммы; Т - в сутках. Плотность живого вещества в расчетах принимается равной 1 г/см3.

Формулы 1 и 2 адекватно «работают» для всех объектов, кроме рептилий.

Отношение ВПЖ/L свидетельствует, что и животные, и растения принадлежат к единой природной системе - живому веществу планеты (по В.И. Вернадскому). Так сглаживаются различия между царствами животных и растений.

Как уже отмечалось, существует около 300 гипотез относительно причин, ограничивающих сверху ВПЖ, однако ни одна из них напрямую не связывает величину ВПЖ с морфологическим особенностями организмов.

Согласно Одуму, для животного мира характерна общая тенденция к увеличению удельной интенсивности обмена с уменьшением линейных размеров организмов. В качестве гипотезы принимается, что закономерность справедлива и для растений. (Интенсивность обменных процессов у животных оценивается по скорости потребления кислорода, а у растений - по скорости его продуцирования. Причину закономерности связывают со спецификой диффузионных процессов. Зависимость метаболизма от размеров организма осложняется принадлежностью к регуляторам или конформистам.) В свою очередь, скорость обменных процессов связана обратной зависимостью с ВПЖ.

При описании энергетического обмена живых организмов со средой прибегают к упрощению, моделируя объект изучения либо в виде цилиндра (горизонтального для четвероногих животных и вертикального для стоящего человека), либо в виде шара (для птиц).

Объем круглого цилиндра определяется по формуле:

= (p/4) × d2 × h = (p/4) ×a2 × h3 » 0,785×a2 × h3 (формула 3)

 

где d - диаметр цилиндра, h - высота цилиндра, а = d/h - отношение диаметра к высоте.

С учетом того, что плотность живого вещества близка к 1г/см3, связь массы организма в граммах и его линейного размера в сантиметрах имеет вид:

» 0,785×a2 × L3 (цилиндр) (формула 4)

М » 0,524 × L3 (шар) (формула 5)

 

где L - длина организма в сантиметрах.

Оценим величину а, используя литературные данные. Для сурков, обитающих на различных склонах Альп, имеем: (3 700 г) = 0,785×a2 × (49 см)3. Откуда а = d / h = 1:5 = 0,2.

Для человека: (80 000 г) = 0,785×a2 × (175 см)3. Откуда а = d / h = 1:7 = 0,14.

Величина а, отражающая пропорциональность сложения организма животного, устанавливается на основе правила Аллена: в условиях холодного климата форма тела организмов становится все более изометричной, то есть значение коэффициента а возрастает.

Таким образом, линейный размер организма L определяет его массу М, скорость удельного - на единицу массы - обмена и, как следствие, видовую продолжительность жизни ВПЖ, а также общую численность особей данного вида на Земле. В свою очередь, ущерб от истребления организмов связан с численностью вида обратной зависимостью: чем меньше особей данного вида представлено на Земле, тем большая сумма должна взыскиваться за их истребления (рис. 2): L ® а ® M ® ВПЖ ® Ущерб.

 

Рисунок 2 - Размер взыскания ущерба, вызванного истреблением одной особи, кратный минимальной месячной оплате труда в РФ

Понятно, что такая постановка вопроса имеет смысл в рамках экономики природопользования, но весьма некорректна с точки зрения экологии.

Некоторые характеристики организмов, приведенных на рис. 2, таковы1.

Дафнии, или водяные блохи - род беспозвоночных, подотряд ветвистоусых ракообразных; представлено 26 видов. Длина организмов составляет 1-3 мм. Дафнии широко распространены, обитают в стоячих и медленно текущих пресных водоемах, служат кормом мелким рыбам и малькам и потому разводятся на рыбоводных заводах.

Самая многочисленная группа животных на Земле - насекомые - класс беспозвоночных, тип членистоногих. К примеру, муравьев насчитывается около 7 тысяч видов. Длина рабочего муравья 0,8-30 мм.

Земноводные (амфибии) представляют класс позвоночных животных. Представителями класса являются аксолотль, огненная саламандра, гребенчатый тритон, жерлянка, квакша, серая жаба и зеленая лягушка. Из этого же класса и пресмыкающиеся (рептилии) - черепахи, крокодилы, ящерицы и змеи. Они обитают главным образом в странах с жарким и теплым климатом; большинство - на суше, некоторые - в морях.

Расчет ущерба, причиненного природной системе в результате истребления особей данного вида, вести по формулам (рис. 3):

 

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 > >>