Что означает состояние гомеостаза экологической системы?

Системы экологии

В первые понятие экологические системы было использовано в 30-е годы 20 века ученым А. Тенсли.

Определение 1

Экологические систем ещё кратко называют экосистемами, под этим термином понимают совокупность живых организмов и элементов неживой природы на определенной территории.

Экологическая система — это единица биосферы. Иными словами, экосистема представляет собой взаимодействие биоценоза и биотопа.

Определение 2

Биоценоз – это совокупность живых организмов разных видов, которые обитают на одной территории. Биотоп – это условия неживой природы на определенной территории.

Примером экологической системы может быть, как небольшой гниющий пень в лесу, так и обширный лесной массив, как маленький лесной пруд, так и мировой океан. По признаку масштабности экосистемы подразделяют на:

• микро экосистемы (пень, гниющее дерево),
• мезо экосистемы (лес, река…),
• макро экосистемы (континент, океан),
• глобальную экосистему (биосфера Земли).

Структура экологических систем

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Структура экологических систем представлена тремя основными элементами:

• сообщества
• энергетический поток
• круговорот веществ.

Если положить в основу классификации трофические связи, то экосистемы можно поделить на два основных яруса:

• автотрофный ярус (в этот ярус входят растения, которые могут потреблять простые вещества и аккумулировать сложные)
• гетеротрофный ярус (представлен почвой, микроорганизмами в ней обитающими, в этом ярусе умирающие организмы превращаются в минеральные вещества.)

Если взять за основу биологический принцип, то экологическую систему будут составлять:

• органические вещества
• неорганические вещества
• продуценты, (это организмы, которые сами себя снабжают питательными веществами, и имеют способность продуцировать пищу из неорганических веществ)
• консументы, (это организмы, которые не способны строить самостоятельно свои тела, для пищи они используют вещества, поступающие извне)
• редуценты (это организмы которые получают пищу из разложившейся органики, являются пищей для консументов).

Экологические системы обладают способностью поддерживать относительно постоянный гомеостаз. Гомеостаз — это способность сохранять постоянство внутреннего состояния. Это значит, что экологическая система в состоянии какое-то время поддерживать свою структуру и функции в постоянном состоянии при воздействии на нее других факторов. Гомеостаз бывает двух типов:

Резистентный гомеостаз предполагает сохранение структуры и функции экологической системы при отрицательном влиянии внешних факторов.

Упругий гомеостаз предполагает восстановление структуры и функции экологической системы в том случае, если некоторые ее компетентны были удалены.

Динамически хрупкое сообщество – это сообщество, которое может существовать только при определенных параметрах окружающей среды и не имеет или имеет мало видов, которые способны заменять функции других видов.

Влияние человека на экологические системы

Хозяйственная деятельность человека оказывает непосредственное влияние на состояние экологических систем. Человечество имеет свою экологическую систему, которая оказывает влияние на другие экологические системы. На определенных стадиях экологические системы в состоянии сдерживать натиск антропогенного воздействия. Но есть и определенный предел, когда экологическая система уже не в состоянии само регулироваться. В подобных случаях начинают происходить необратимые последствия, эти последствия в дальнейшем приводят к опасным экологическим катастрофам.

Проблемы, вызванные антропогенным воздействием, включают в себя:

• «парниковый эффект»
• истощение озонового соя
• массовая вырубка лесов
• промышленные отходы

Экосистемы в пространственном аспекте

Достаточно сложно определить четкие границы какой-то определенной экосистемы, чаще всего переход от одной экологической системы в другую является плавным. На стыке одной экологической системы с другой образовывается еще одна переходная экологическая система. Эта переходная экологическая система носит название экотон.

В качестве примера экотона можно привести прибрежную зону с ее растительными и животными обитателями.

В одних случаях экотоны представляют разнообразие видов, в других случаях, например, на стыке морей и рек наоборот имеют сниженное разнообразие видов, так как пониженная соленость воды не позволяет различным животным обитать в этих местах.

Экосистемы в хронологическом аспекте

В разные временные промежутки на одних и тех же территориях могли существовать разные экосистемы. Экосистема на одном месте может существовать как достаточно длительное время, так и довольно короткий промежуток времени. Смена одних сообществ на другие на определенной территории носит название суксессия.

Каждое предыдущее сообщество формирует условия для существования последующего сообщества. Другая модель суксессии предполагает вытеснение одних видов другими. В основе этой модели суксессии лежат конкурирующие отношения.

Данная модель демонстрирует отношения только между видами, но не несет характеристики всей экосистемы.

В самом начале формирования суксессии разнообразие видов представлено скудно, но по прошествии времени суксессия начинает развиваться, появляется большее видовое разнообразие, появляются сложные организмы с длительным периодом существования, появляются симбиозы, паразитизм и трофические цепочки становятся сложнее. На этапе исчезновения суксессия представляет самое богатое видовое разнообразие.

Источник: https://spravochnick.ru/ekologiya/sistemy_ekologii/

Что означает состояние гомеостаза экологической системы

Способность единичного организма, в том числе и самого примитивного, и целых биологических систем к саморегулированию при изменении условий существования и под влиянием этих условий называется гомеостаз экосистемы. Системой, в данном случае, можно назвать существование даже примитивного организма, так как для его жизни необходимо соблюдение целого ряда внутренних взаимосвязанных условий: температуры, основных физиологических функций, внутренней среды и так далее.

Термин гомеостаз греческого происхождения и обозначает одинаковое или подобное состояние, неподвижность.

Для открытой системы – это такое качество, обладая которым она реагирует на внешние изменения и влияния, старается их преодолеть и стремится к устойчивости и равновесию.

О постоянстве внутренне среды, говорил еще в 1878 году французский ученый Клод Бернар. Впервые термин возник в книге «Мудрость тела» американского физиолога Уолтера Кеннона в 1932 году. Там этим термином обозначалась координация физиологических процессов для устойчивого состояния организма. Начало учению о гомеостазе экосистемы положил в 1949 году Ф. Клементс.

В основу его учения легло утверждение о том, что равновесие в экосистемах достигается при взаимодействии противоположных процессов или обратной связью. Условия окружающей среды непостоянны. При их изменениях происходят перемены и в экосистеме. То есть она динамична.

И когда экосистема находит способ реагировать на изменения и приспосабливается к ним, то сама регулирует процессы внутри себя и восстанавливается.

Сложность возникает лишь в случае вмешательства не абиотических факторов, а антропогенных. Когда в биосистемы вмешивается человек, то самостоятельный ее выход из «кризисных» условий, практически невозможен.

Основные признаки и обратная связь

Гомеостаз экосистемы обладает такими основными признаками: выносливость и устойчивость.

Выносливость или живучесть – это способность выдерживать и переносить изменения в окружающей среде, без нарушения основных свойств системы.

Второй признак – устойчивость, упругость, невосприимчивость – это качество, когда система готова быстро возвращаться из критического в нормальное и устойчивое состояние.

У простых поддержание физико-химических условий, у других – состава крови и других жидкостей, объема и так далее. В целостной системе или популяции – удержание пространственной структуры, разнообразия генетического и полового, численности, плотности и так далее.

Если подняться до уровня биосферы, то тут тоже необходимо поддержание состава и структуры почв, атмосферы, воды.

Проявляться эти признаки биосистемы начинают, когда возникает экологический стресс. То есть изменяется один или сразу несколько внешних факторов и условий существования живого организма. Это могут быть и погодные условия, и деятельность человека.

Конечно, биосистема не может воздействовать на окружающую среду, ее ответное реагирование заключается в саморегуляции, сбалансированности и согласованности функционирования всех элементов и внутренних процессов.

Однако, впоследствии и сама, приспособившись, может начинать воздействовать на другие, сопутствующие, соседние или сопряженные.

Таким образом, можно говорить еще об одном признаке экосистемы — стабильности. После выведения из привычного состояния, она вновь в него вернется.

Примеры

Наиболее типичным можно назвать пример взаимодействия смежных звеньев пищевой цепи, консументов – «хищника и жертвы». При благоприятных природных условиях, возрастает количество питательной массы. Например, растительной. Небольшая по численности популяция травоядных – «жертва», без труда находит себе пищу. Со временем ее численность начинает расти.

«Хищник», которой при низкой численности «жертвы», прилагал большие усилия для поисков пропитания, с ростом числе травоядных, таких затруднений теперь не имеет. Его потомство перестает погибать от недоедания. Конкуренция внутри популяции снижается. Образуются новые пары и появляется дополнительное потомство. Популяции и «хищника» и «жертвы» растут.

Это обратная положительная связь.

Рост популяций приводит сначала к недостатку питания у «жертвы», а за этим и у «хищника». Увеличивается конкуренция и обостряется борьба за выживание. Рождаемость падает. Обратная связь становится отрицательной.

Система приходит в свое первоначальное состояние, точнее, близкое к нему. Подойдя к исходному уровню, система может начать процесс разрастания. То есть она постоянно в динамике. Как маятник, достигнув равновесия, он продолжает движение от точки покоя.

И так постоянно, потому, что окружающая среда никогда не бывает одинаковой.

И тогда воздействие начинается снова, а «разлаженный и некомплектный механизм» с ним на должном уровне бороться уже не может. Так произошло в XX веке в Китае. Когда по решению правительства были уничтожены все воробьи, в связи с чем выросла популяция насекомых.

Или Австралия, где были уничтожены хищники, и рост популяции кроликов стал неконтролируемый и причинил существенный ущерб природе.

Совсем иное завершение процесса воздействия на биосистему, если внешнее воздействие осуществляется человеком. В этом случае биосистема редко возвращается в первоначальное состояние, а иногда и вовсе исчезает. Примеров тому масса и нет смысла их перечислять.

Сочетание с эволюцией биосферы

Рассмотренная способность отдельных живых организмов, клеток и целых биологических систем, определенным образом реагировать на изменения и, значит, воздействие окружающей среды не очень сочетается с историей эволюции биосферы.

Начиная с момента возникновения первой жизни, одноклеточные, а затем и более сложные существа, реагировали на изменения окружающей среды иным образом. Именно такое реагирование и дало возможность развиться из клетки без ядра в человека. Если бы происходило приспосабливание, то на Земле по сей день существовали только первые живые организмы. Они бы приспосабливались и приспособились.

В чем нас убеждает теория гомеостаза. Если есть приспосабливание, то нет эволюции. А если это не так и миллиарды лет своего существования клетки пытались приспособиться к изменяющейся среде и не смогли, а вымерли. То тогда нет никакой эволюции. Есть смена одних организмов, другими, без признаков какого-либо наследования. Похожесть допускается. Что, в общем-то, и есть.

Птицы похожи на динозавров, слон на мамонта, а человек на обезьяну.

— Гомеостаз

Источник: http://ecology-of.ru/eko-razdel/gomeostaz-unikalnaya-sposobnost-ekosistemy/

Гомеостаз — это… Понятие, виды и свойства гомеостаза

Гомеостаз – это способность человеческого организма подстраиваться под изменяющиеся условия внешней и внутренней среды. Стабильная работа процессов гомеостаза гарантирует человеку комфортное самочувствие в любой ситуации, поддерживая постоянство жизненно важных показателей организма.

Гомеостаз с биологической и экологической точки зрения

В биологии понятие гомеостаз применяют к любым многоклеточным организмам. При этом экологи зачастую обращают внимание на сбалансированность внешней среды. Считается, что это гомеостаз экосистемы, которая также подвергается изменениям и постоянно перестраивается для дальнейшего существования.

https://www.youtube.com/watch?v=tnvyMKHP4tw

Если баланс в какой-либо системе нарушен и она не в состоянии его восстановить, то это приводит к полному прекращению функционирования.

Человек не исключение, гомеостатические механизмы играют важнейшую роль в ежедневной жизнедеятельности, а допустимая степень изменения основных показателей у человеческого организма очень невелика. При необычных колебаниях внешней или внутренней среды сбой в работе гомеостаза может привести к летальным последствиям.

Ежедневно человек подвергается воздействию различных факторов окружающей его среды, но для того, чтобы основные биологические процессы в организме продолжали стабильно работать, их условия не должны измениться. Именно в поддержании этой стабильности и заключается основная роль гомеостаза.

Принято выделять три основных вида:

1. Генетический.
2. Физиологический.
3. Структурный (регенерационный или клеточный).

Для полноценного существования человеку необходима работа всех трех видов гомеостаза в комплексе, если один из них выходит из строя, то это приводит к неприятным последствиям для здоровья. Слаженная работа процессов позволит не замечать или же переносить с минимальными неудобствами наиболее распространенные изменения и чувствовать себя уверенно.

Такой вид гомеостаза — это способность сохранения единого генотипа внутри одной популяции. На молекулярно-клеточном уровне поддерживается единая генетическая система, которая несет в себе определенный набор наследственной информации.

Источник: https://masakarton.com/chto-oznachaet-sostoyanie-gomeostaza-ekologicheskoy-sistemy/