Причины уменьшения разнообразия видов. Причины сокращения биоразнообразия в биосфере Последствия сокращения биоразнообразия

14.Проблема сокращения биологического разнообразия: причины, экологические последствия, возможные пути решения проблемы.

В период научно-технической революции главной силой, преобразующей растительный и животный мир, выступает человек. Деятельность человека в последние десятилетия привела к тому, что темпы исчезновения многих видов животного мира, в первую очередь млекопитающих и птиц, стали гораздо более интенсивными и значительно превышают расчётные средние темпы утраты видов в предыдущих тысячелетиях. Прямые угрозы биоразнообразию, как правило, базируются на социально-экономических факторах. Так, рост народонаселения ведёт к повышению потребности в продуктах питания, соответствующему расширению сельскохозяйственных угодий, интенсификации землепользования, использованию земель под застройку, общему наращиванию потребления и усилению деградации природных ресурсов.

Согласно последним обследованиям, обобщённым специалистами ООН, около четверти миллиона видов растений, т. е. каждый восьмой, находятся под угрозой исчезновения. Проблематичным является также и выживание приблизительно 25% всех видов млекопитающих и 11% видов птиц. Продолжается истощение рыбных промысловых районов Мирового океана: за последние полвека улов рыбы вырос почти в пять раз, при этом 70% океанических промыслов подвергаются предельной либо запредельной эксплуатации.

Проблема сохранения биологического разнообразия во многом взаимосвязана с деградацией лесных ресурсов. Леса содержат свыше 50% мирового биоразнообразия, обеспечивают ландшафтное многообразие, формируют и защищают почвы, содействуют задержанию и очистке воды, производству кислорода, снижают угрозу глобального потепления климата. Рост численности населения и развитие мирового хозяйства обусловили растущий глобальный спрос на лесную продукцию. В итоге за последние 300 лет уничтожено 66-68% лесной площади планеты, и лесистость сократилась до 30%. Заготовка древесины ограниченного числа пород приводит к изменениям в видовом составе крупных лесных массивов и является одной из причин общей утраты биологического разнообразия. В период 1990-2000 гг. в развивающихся странах в результате чрезмерной вырубки, трансформации под сельскохозяйственные угодья, болезней и пожаров было потеряно десятки миллионов гектаров лесных угодий. Особенно угрожающее положение сложилось в тропических лесах. При современной скорости их вырубки в XXI столетии в некоторых регионах (Малайзия, Индонезия) леса могут исчезнуть полностью.

Осознание непредсказуемой ценности биологического разнообразия, его значения для поддержания естественной эволюции и устойчивого функционирования биосферы привело человечество к пониманию угрозы, которую создаёт сокращение биологического разнообразия, происходящее в результате некоторых видов человеческой деятельности. Разделяя озабоченность мирового сообщества, Конференция ООН по окружающей среде и развитию (1992 г.) среди других важнейших документов приняла Конвенцию о биологическом разнообразии. Основные положения конвенции направлены на рациональное использование природных биологических ресурсов и осуществление действенных мер по их сохранению.

В течение тысячелетий люди стремились получить от природы как можно больше её богатств и не помогали ей восстанавливать их. Но череда экологических кризисов стала хорошим уроком для людей, и они постепенно учатся исправлять свои ошибки. В наши дни всё большее число стран с большим трудом, но всё-таки учатся договариваться между собой о том, как вместе спасти планету от загрязнения воздуха и воды, от опустынивания и исчезновения лесов. Растёт число особо охраняемых природных территорий. В 2000 году таких территорий в мире было уже 11,5 тыс., а их общая площадь превышала 12 млн. км2. Это значит, что в совокупности они занимали примерно 9% всей обитаемой суши. В конце ХХ столетия человек создал промышленные технологии, не дающие токсичных отходов и загрязнений, стал строить эффективные очистные сооружения, разработал многочисленные способы безопасного ведения сельского хозяйства. Всё это означает выполнение выдвинутого ООН ещё в 1970-х годах девиза: «Земля только одна!».

Сокращение биоразнообразия. Причины сокращения и исчезновения видов. Значение биоразнообразия для экосистем и биосферы в целом.

Биоразнообразие - сокращенное от «биологическое разнообразие» - означает разнообразие живых организмов во всех его проявлениях: от генов до биосферы. Вопросам изучения, использования и сохранения биоразнообразия стало уделяться большое внимание после подписания многими государствами Конвенции о биологическом разнообразии (Конференция ООН по окружающей среде и развитию, Рио-де Жанейро, 1992).

Существует три основных типа биоразнообразия:

• - генетическое разнообразие , отражающее внутривидовое разнообразие и обусловленное изменчивостью особей;
• - видовое разнообразие , отражающее разнообразие живых организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов). В настоящее время описано около 1,7 млн. видов, хотя их общее число, по некоторым оценкам, составляет до 50 млн.;
• - разнообразие экосистем охватывает различия между типами экосистем, разнообразием сред обитания и экологических процессов. Отмечают разнообразие экосистем не только по структурным и функциональным составляющим, но и по масштабу - от микробиогеоценоза до биосферы;

Повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов Биосферы. Каждый вид вносит свой вклад в разнообразие - с этой точки зрения не существует бесполезных и вредных видов.

Распределение видов по поверхности планеты неравномерно. Разнообразие видов в естественных средах обитания максимально в тропической зоне и уменьшается с увеличением широты. Самые богатые видовым разнообразием экосистемы - дождевые тропические леса, которые занимают около 7% поверхности планеты и содержат более чем 90% всех видов.

В геологической истории Земли в биосфере постоянно происходило возникновение и исчезновение видов - все виды имеют конечное время существования. Вымирание компенсировалось появлением новых видов, и в результате, общее число видов в биосфере возрастало. Вымирание видов - естественный процесс эволюции, который происходит без вмешательства человека.

В настоящее время под воздействием антропогенных факторов происходит сокращение биологического разнообразия за счет элиминации (вымирания, уничтожения) видов. В последнее столетие под влиянием человеческой деятельности скорость вымирания видов во много раз превысила естественную (по некоторым оценкам в 40000 раз). Происходит необратимое и некомпенсированное разрушение уникального генофонда планеты.

Элиминация видов в результате деятельности человека может происходить по двум направлениям - прямое истребление (охота, промысел) и косвенное (разрушение среды обитания, нарушение трофических взаимодействий). Чрезмерный промысел - наиболее очевидная прямая причина прямого сокращения численности видов, однако он гораздо менее влияет на вымирание, чем косвенные причины изменения среды обитания (например, вследствие химического загрязнения реки или вырубки леса).

Для учета видов, находящихся на грани вымирания, во многих странах создаются Красные Книги - списки редких и исчезающих видов живых организмов. Для сохранения и поддержания биологического разнообразия создаются особо охраняемые природные территории - ООПТ (заповедники, национальные парки и др.), генетические банки данных. Сохранение отдельного вида возможно лишь при условии охраны его среды обитания со всем комплексом входящих в нее видов, климатических, геофизических и других условий. Особую роль играет при этом сохранение средообразующих видов (видов-эдификаторов), которые формируют внутреннюю среду экосистемы. Создание ООПТ направлено на охрану не только отдельных видов, но и целых комплексов и ландшафтов.

Заповедники служат также для оценки и мониторинга состояния биоразнообразия. Единой системы мониторинга состояния биоразнообразия на сегодняшний день в России не существует. Наиболее полный и постоянный контроль за изменением компонентов биоразнообразия осуществляется в заповедниках. Ежегодно заповедники готовят отчеты о состоянии экосистем («Летописи природы») - сводки данных о состоянии заповедных территорий, охраняемых популяций растений и животных. Некоторые заповедники ведут «Летописи природы» более 50 лет, которые включают в себя непрерывные ряды данных по численности животных, биологическому разнообразию, динамике экосистем, а также приводятся данные по климатическим наблюдениям.

Часть заповедников России (18) входит в состав международной сети биосферных заповедников, специально созданных для мониторинга состояния биоразнообразия, климатических, биогеохимических и других процессов в масштабах Биосферы.

Причин необходимости сохранения биоразнообразия много: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты (жизнь самоценна) и т.д. Однако главная причина сохранения биоразнообразия состоит в том, что оно выполняет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и Биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация климата, обеспечение пригодных для жизни условий). Биоразнообразие выполняет регулирующую функцию (см. Концепция биотической регуляции, Горшков В.Г.) в осуществлении всех биогеохимических, климатических и других процессов на Земле. Каждый вид, каким бы незначительным он не казался, вносит свой вклад в обеспечение устойчивости не только «родной» локальной экосистемы, но и Биосферы в целом.

Снижение биоразнообразия обуславливается главным образом исчезновением из сообществ отдельных видов, что ведет к упрощению экосистем. Происходить это может по ряду причин: Естественные причины – естественное вымирание видов, изменение климата, природные катастрофы (извержение вулкана, падение метеорита и т. п.) За историю развития жизни Земля неоднократно переживала массовые вымирания. Анторопогенные причины - снижение разнообразия сообществ, вызванное человеческой деятельностью. Человеческая деятельность крайне разнообразна и может по разному влиять на снижение биоразнообразия: Прямое уничтожение особей. Как причина исчезновения, актуальна для крупных форм с низкой плодовитостью и (или) узким ареалом. Один из наиболее древних путей влияния человечества на уровень разнообразия систем.

Однако роль прямого уничтожения не надо переоценивать Странствующий голубь, обитавший на западе США, традиционно считается жертвой массового уничтожения. Катастрофическое уменьшение количества птиц произошло с 1870 по 1890 год, в 1900 году вымер. кобылка скалистых гор (Melanoplus spretus), обитавшая в тех же биотопах, вымерла в конце XIX века, почти одновременно со странствующим голубем. Данный период пришелся на массовую распашку прерий.

Разрушение мест обитания за счет человеческой деятельности – одна из самых важных причин исчезновения видов и обеднения сообществ. Разрушение мест обитания может происходить за счет: вырубки лесов, ведущей к исчезновению большинства лесных видов. замены многовидовых лесных сообществ монокультурами – лесные посадки из сосны, эвкалипта и т. п. быстрорастущих растений освоения земель под нужды сельского хозяйства, ведущее к исчезновению аборигенных видов животных. осушения болот и изменения гидрологического режима водоемов расширения человеческих поселений и строительства предприятий на землях, где ранее обитали животные. строительства сооружений, препятствующих миграциям животных регулярных антропогенных пожаров и т. п. Особенно велико воздействие в странах с экстенсивным сельским хозяйством, поскольку постоянно требуется освоение новых территорий для поддержания уровня производства сельхозпродукции. Зачастую такое расширение производится методом подсечно-огневого земледелия, а потерявшие плодородие земли забрасываются и на них возникают обедненные вторичные сообщества.

Конкуренция с человеком за ресурсы – так же важная причина исчезновения и сокращения численности многих видов. Загрязнение окружающей среды – еще одна из причин снижения биоразнообразия. Механизмы воздействия загрязнителей различны. Многие загрязнители, попадая в воду и почву вызывают гибель растительности. Загрязнение атмосферы вызывает кислотные дожди, негативно влияющие, как на наземную растительность, так и на экосистемы водоемов. Попадая в тела живых организмов, загрязнители накапливаются и концентрация их повышается в пищевой пирамиде, что может в итоге приводить к отравлению.

Накопление продуктов разложения ДДТ в организме птиц ведет к истончению скорлупы яиц, что в 70 -е годы 20 -го века многие виды хищных и рыбоядных птиц поставило на грань вымирания

Еще одна из причин снижения биоразнообразия – биологическое загрязнение за счет появления чуждых данному сообществу адвентивных видов флоры и фауны. Часто вселенцы вступают в конкурентные отношения с экологически близкими местными видами, что нередко ведет к вытеснению последних. Появление вселенцев может происходить как за счет преднамеренной интродукции, так и случайно (случайная интродукция). Особенно большой вред адвентивные виды нанесли островным флорам и фаунам, которые долгое время развивались в изоляции.

Вселение на территорию Австралии плацентарных млекопитающих из Европы привело к исчезновению или сокращению численности многих видов местных сумчатых.

Вселение в Европу американской норки привело к почти полному исчезновению аборигенного вида – европейской норки.

С целью сохранения европейской норки был произведен ее выпуск на Южных Курильских островах. Это привело к резкому сокращению численности местных видов рептилий.

Вселение в водоемы бассейна Балтийского моря для повышения рыбопродуктивности байкальского рачкабокоплава привело к полному вытеснению им местных видов бокоплавов

В настоящее время вымирание видов на нашей планете приняло масштабы катастрофы. По некоторым данным, каждый день на Земле вымирает один вид животных и каждую неделю – один вид растений. Из-за такой скорости вымирания многие экологические ниши остаются свободными, т. е. мы имеем дело с некомпенсированным вымиранием.

Международные усилия по сохранению биоразнообразия В 1902 г. в Париже рядом стран была подписана Международная конвенция по охране птиц, которую можно считать первым международным соглашением по охране биоразнообразия. В 1948 г. создан Международный союз охраны природы МСОП, или IUCN, объединяющий представителей более 100 стран. В 1975 г. вступила в силу Конвенция по международной торговле видами мировой флоры и фауны, находящимися под угрозой исчезновения. Конвенция запрещает или регулирует торговлю 20 000 видами, находящимися под угрозой исчезновения. Начиная с 1976 г. под эгидой ЮНЕСКО и МСОП начала формироваться сеть биосферных резерватов (биосферных заповедников), в задачу которой входит сохранение репрезентативных участков всех типов биомов и биогеографических провинций мира и проведение научных исследований по единой программе фонового экологического мониторинга. В 1980 г. UNEP, IUCN (Международный союз охраны природы и природных ресурсов) и WWF (Всемирный фонд дикой природы) опубликовали положения Всемирной стратегии охраны живой природы. Более 50 стран мира руководствуются ими для разработки национальных стратегий охраны живых организмов. В 1983 г. вступила в действие Конвенция по сохранению мигрирующих видов диких животных. Создан Всемирный центр охраны и мониторинга (WCMC), целью которого является оценка распределения и обилия видов на планете, подготовка специалистов в области мониторинга биоразнообразия.

UNEP и IUCN разработали и приступили к реализации совместных планов мероприятий по сохранению африканских и индийских слонов и носорогов, приматов, кошачьих и белых медведей. Международный Совет по генным ресурсам растений (JBPGR) в 30 странах мира организовал сеть банков генов, располагающих 40 основными мировыми коллекциями. Более 500 000 видов растений из 100 стран были собраны, оценены и размещены в хранилищах. Международный переговорный комитет, учрежденный руководящим советом UNEP. при участии многих международных организаций подготовил Конвенцию по биологическому разнообразию. В июне 1992 г. во время Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Риоде-Жанейро она была подписана представителями большинства стран, включая Российскую Федерацию. Главная цель подписанного документа сохранение биологического разнообразия и обеспечение тем самым нужд человечества. В 1992 г. разработана Глобальная стратегия биоразнообразия, целью которой стала ликвидация условий исчезновения видов.

На XIV Генеральной ассамблее МСОП был утвержден проект "Всемирной стратегии охраны природы", подготовленный МСОП совместно с UNEP (Программа ООН по окружающей среде) и WWF (Всемирный фонд дикой природы). С учетом последующих замечаний и рекомендаций "Всемирная стратегия охраны природы" была опубликована в 1980 г. Целью "Всемирной стратегии охраны природы" провозглашено стремление наиболее быстро и эффективно добиваться сохранения и рационального использования природных ресурсов, от которых зависит существование и благосостояние человечества. В задачи "Всемирной стратегии охраны природы" входит: выделение главных ведущих направлений в охране природы, определение мер по их осуществлению, выделение экосистем и видов организмов, которым наиболее грозит уничтожение и разработка мер по их спасению. Одна из рекомендаций "Всемирной стратегии охраны природы" состоит в том. чтобы обязательства по охране природы были включены в национальные конституции всех стран. "Всемирная стратегия охраны природы" ставит следующие неотложные задачи. 1. Поддержание главных экологических процессов и экосистем, от которых зависит само существование человечества. 2. Сохранение генетического разнообразия организмов. 3. Рациональное долгосрочное использование видов и экосистем при их сохранении и воспроизводстве.

Красная книга - аннотированный список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов. Красные книги бывают различного уровня - международные, национальные и региональные.

Красная книга МСОП В числе первых решений МСОП в 1949 году было создание постоянной Комиссии по выживанию видов (Species Survival Commission), или, как принято называть в русскоязычной литературе, - Комиссию по редким видам. В задачи Комиссии входило изучение состояния редких видов животных и растений, находящихся под угрозой исчезновения, разработка и подготовка проектов международных и межнациональных конвенций и договоров, составление кадастра таких видов и выработка соответствующих рекомендаций по их охране. Основной своей целью Комиссия поставила создание мирового аннотированного списка (кадастра) животных, которым по тем или иным причинам грозит исчезновение. Сэр Питер Скотт, председатель Комиссии, предложил назвать список Красной книгой (Red Data Book), чтобы придать ему вызывающее и ёмкое значение, так красный цвет символизирует сигнал опасности.

Первое издание Красной книги МСОП вышло в свет в 1963 г. В два его тома вошли сведения о 211 видах и подвидах млекопитающих и 312 видах и подвидах птиц. Красная книга рассылалась по списку государственным деятелям и учёным. Красная книга имела вид перекидного календаря, предусматривалась возможность добавления и замены листов. Три тома второго издания книги вышли в 1966- 1971 г. Как и первое издание, она имела вид перекидного толстого календаря, любой лист которого мог быть заменён новым. Книга по-прежнему не была рассчитана на широкую продажу, она рассылалась по списку природоохранным учреждениям, организациям и отдельным учёным. Количество видов, занесённых во второе издание Красной книги МСОП, значительно увеличилось. В первый том книги вошли сведения о 236 видах (292 подвидах) млекопитающих, во второй - о 287 видах (341 подвиде) птиц и в третий - о 119 видах и подвидах рептилий и 34 видах и подвидах амфибий. В третье издание, тома которого начали выходить в 1972 г. , были включены сведения уже о 528 видах и подвидах млекопитающих, 619 видах птиц и 153 видах и подвидах рептилий и амфибий. Была изменена и рубрикация отдельных листов. Первая рубрика посвящена характеристике статуса и современного состояния вида, последующие - географическому распространению, популяционной структуре и численности, характеристике местообитаний, действующим и предлагаемым мерам по охране, характеристике содержащихся в зоопарках животных, источникам информации (литературе). Книга поступила в продажу, и в связи с этим был резко увеличен её тираж. Последнее, четвёртое издание, вышедшее в 1978- 1980 г. , включает 226 видов и 79 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 77 видов и 21 подвид рептилий, 35 видов и 5 подвидов амфибий, 168 видов и 25 подвидов рыб. Среди них 7 восстановленных видов и подвидов млекопитающих, 4 - птиц, 2 вида рептилий.

При Международном союзе охраны природы и природных ресурсов создана специальная комиссия по исчезающим видам растений, подготовившая Международную Красную книгу растений (1978), в которую включено всего 250 таксонов. В то же время в охране, по мнению комиссии МСОП, нуждается около 20 000 видов высших растений или около 10% мировой флоры. В Красной книге МСОП были выделены следующие категории редкости: Исчезающие виды – находящиеся под серьезной угрозой исчезновения, спасение которых уже не возможно без осуществления специальных мер охраны. Редкие виды – не находящиеся еще под прямой угрозой вымирания, но встречающиеся в таком небольшом количестве или на таких ограниченных территориях, что могут вскоре исчезнуть. Сокращающиеся виды – численность которых продолжает быстро и неуклонно сокращаться. Неопределенные виды – малоизвестные, очевидно находящиеся под угрозой исчезновения, но недостаток сведений о которых не позволяет достоверно оценить состояние их популяций. Восстановленные виды – популяции которых восстановлены в результате природоохранной деятельности.

Информация о каждом виде размешается в пределах двух страниц, которые имеют определенный цвет в зависимости и от статуса данного вида. Так, виды, которым угрожает исчезновение, размешены на красных листах, виды уязвимые - на желтых, виды редкие - на белых, виды неопределенного статуса - на серых, а виды восстановленные- на зеленых листах Красной книги. Недостатки структуры Красной книги МСОП: Вне сферы внимания остается огромное количество возможно редких видов. Присвоение виду природоохранного статуса в значительной степени субъективно и не имеет четких критериев. Красная книга МСОП не имеет юридической силы и носит рекомендательный характер.

Красный список угрожаемых видов МСОП Основная цель Красного списка (IUCN Red List of Threatened Animals) - обеспечить чёткую и объективную структурную основу для классификации как можно более широкого спектра видов по степени их угрозы исчезновения. Хотя Красный список и уделяет особое внимание таксонам, имеющим высокий риск исчезновения, сам по себе этот факт не служит единственным основанием для принятия первоочередных мер по их охране. Впервые Красные списки опубликованы в 1988, 1990, 1994, 1996 и 1998 годах. Категории редкости в них были те же, что и в Красной книге. До 1994 г. на протяжении почти 30 лет для ведения Красных книг и списков использовались, с небольшими видоизменениями, категории весьма субъективного характера. Хотя необходимость пересмотра таких категорий признавалась уже давно, современный этап развития работ в этом направлении начался только в 1969 г. с запроса Организационного комитета Комиссии по выживанию видов (IUCN/SSC Steering Committee) о разработке более объективного подхода. В 1994 г. Совет МСОП принял принципиально новую систему категорий Красного списка МСОП.

Категории редкости Красного списка МСОП "ИСЧЕЗНУВШИЕ" - EXTINCT (EX) Таксон является "Исчезнувшим", когда нет никаких обоснованных сомнений в том. что его последняя особь погибла. Таксон признаётся "Исчезнувшим", когда при тщательном обследовании его известных и/или предполагаемых местообитаний в подходящее время (суток, сезона, года) в пределах его исторического ареала не обнаружено ни одной его особи. По временным параметрам обследования должны соответствовать жизненному циклу и биологической форме таксона. "ИСЧЕЗНУВШИЕ В ДИКОЙ ПРИРОДЕ" - EXTINCT IN THE WILD (EW) Таксон является "Исчезнувшим в дикой природе", когда известно, что он сохранился только в культуре, в условиях неволи, или в виде натурализованной популяции (или популяций) вне прежнего ареала. Таксон признаётся "Исчезнувшим в дикой природе", когда при тщательном обследовании его известных и/или предполагаемых местообитаний в подходящее время (суток, сезона, года) в пределах его исторического ареала не обнаружено ни одной его особи. По временным параметрам обследования должны соответствовать жизненному циклу и биологической форме таксона.

"НАХОДЯЩИЕСЯ НА ГРАНИ ПОЛНОГО ИСЧЕЗНОВЕНИЯ" -CRITICALLY ENDANGERED (CR) Таксон является "Находящимся на грани полного исчезновения", когда с наибольшей очевидностью показано, что он определяется по какому-либо из критериев (А - Е) категории "Находящиеся на грани полного исчезновения" и поэтому рассматривается как стоящий перед чрезвычайно высоким риском исчезновения в дикой природе. "ИСЧЕЗАЮЩИЕ" - ENDANGERED (EN) Таксон является "Исчезающим" когда с наибольшей очевидностью показано, что он определяется по какому-либо из критериев (А - Е) категории "Исчезающие" и поэтому рассматривается как стоящий перед очень высоким риском исчезновения в дикой природе. "УЯЗВИМЫЕ" - VULNERABLE (VU) Таксон является "Уязвимым", когда с наибольшей очевидностью показано, что он определяется по какому-либо из критериев (А - Е) категории "Уязвимые" и поэтому рассматривается как стоящий перед высоким риском исчезновения в дикой природе. "НАХОДЯЩИЕСЯ В СОСТОЯНИИ, БЛИЗКОМ К УГРОЖАЕМОМУ" - NEAR THREATENED (NT) Таксон является "Находящимся в состоянии близком к угрожаемому", когда он был оценен по критериям и не был квалифицирован как "Находящийся на грани полного исчезновения", "Исчезающий" или "Уязвимый" в настоящее время, но близок к этому или имеет вероятность быть отнесённым к какойлибо из категорий угрозы в ближайшем будущем.

"ВЫЗЫВАЮЩИЕ НАИМЕНЬШИЕ ОПАСЕНИЯ" -LEAST CONCERN (LC) Таксон является "Вызывающим наименьшие опасения", когда он был оценен по критериям и не был квалифицирован как "Находящийся на грани полного исчезновения". "Исчезающий". "Уязвимый" или "Находящийся в состоянии, близком к угрожаемому". К этой категории относятся и таксоны, имеющие широкое распространение и высокую численность. "НЕДОСТАТОК ДАННЫХ" - DATA DEFICIENT (DD) Таксон относится к категории "Недостаток данных", когда имеющаяся информация о состоянии его численности и/или ареала неадекватна для прямой или косвенной оценки риска исчезновения. Таксон этой категории может быть хорошо изучен, а его биология хорошо известна, но подходящие для оценки данные по его обилию и/или распространению недостаточны. Категория "Недостаток данных" не является категорией угрозы исчезновения. Включение таксона в эту категорию показывает, что требуется больше информации, и признаётся, что будущие исследования могут сделать возможным его отнесение к одной из категорий угрозы исчезновения. Здесь весьма важно в полной мере использовать все имеющиеся данные. Во многих случаях необходимо проявлять особую тщательность при выборе между категорией "Недостаток данных" и категориями угрозы исчезновения. Если, например, предполагается, что ареал таксона довольно ограничен и с момента последнего обнаружения таксона прошёл значительный период времени, то может быть оправданным придание ему статуса угрожаемого состояния. "НЕОЦЕНЕННЫЕ" - NOT EVALUATED (NE) Таксон считается "Неоцененным", когда он еще не был оценен по критериям.

Отнесение таксонов к категориям "Неоцененные” (NE) и "Недостаток данных" (DD) показывает, что по различным причинам оценка риска исчезновения не была произведена. До тех пор. пока такая оценка не сделана, таксоны, относящиеся к этим категориям, не должны трактоваться как не находящиеся под угрозой исчезновения. Это может обеспечить для них (особенно для таксонов категории "Недостаток данных") такую же степень внимания, как и к таксонам категорий угрозы исчезновения, по крайней мере, до тех пор. пока их состояние не будет оценено.

КРИТЕРИИ КРАСНОГО СПИСКА МСОП ДЛЯ КАТЕГОРИИ "НАХОДЯЩИЕСЯ НА ГРАНИ ПОЛНОГО ИСЧЕЗНОВЕНИЯ" (CR), "ИСЧЕЗАЮЩИЕ" (EN) И "УЯЗВИМЫЕ" (VU)

Красная книга России Красная книга СССР вышла в свет в августе 1978 года. Выпуск её был приурочен к открытию XIV Генеральной ассамблеи МСОП, проходившей в СССР (Ашхабад). Второе издание Красной книги СССР увидело свет в 1984 году. Красная книга РСФСР была опубликована в 1983 г. В нее было занесено 65 видов млекопитающих, 107 видов птиц, 11 видов рептилий, 4 вида амфибий, 9 видов рыб, 15 видов моллюсков и 34 вида насекомых. Том, посвященный растениям вышел в 1988 году. Официальным основанием для создания Красной книги России сейчас являются Закон «О животном мире» (1995 г.) и Постановление Правительства РФ № 158 от 19. 02. 1996 года. В нем, частности, декларируется, что Красная книга Российской Федерации является официальным документом, содержащим свод сведений о редких и исчезающих видах животных и растений, а также необходимых мерах по их охране и восстановлению. В 1997 г. Госкомэкология РФ утвердила новый Перечень объектов животного мира, занесенных в Красную книгу России. В окончательный вариант Перечня занесено 415 видов и подвидов, в том числе 155 таксонов беспозвоночных и 260 - позвоночных животных. В него вошли новые типы и классы животных: кольчатые черви (13 видов), Мшанки (1 вид), Плеченогие (1 вид), Круглоротые (4 вида). Число видов редких млекопитающих увеличилось на 7, птиц - на 14, рептилий - на 10, земноводных - на 4, список редких рыб и рыбообразных стал больше в 4 раза, а беспозвоночных животных - в 3 раза.

Красная книга Российской Федерации является официальным документом, содержащим свод сведений о редких и исчезающих видах животных и растений, а также необходимых мерах по их охране и восстановлению. Официальным основанием для ее создания являются Закон "О животном мире" (1995 г.) и Постановление Правительства РФ № 158 от 19. 02. 1996 г. Том Красной книги Российской Федерации, посвященный животным вышел в свет в 2001 году. Он представляет собой 860 страниц текста, иллюстрирован цветными изображениями всех занесенных в неё животных и картами их ареалов. Том, посвященный растениям и грибам был издан в 2008 году. Красная книга России сопровождается «Положением о Красной книге Российской Федерации» , что придает ей законодательный статус. Занесение вида в Красную книгу России автоматически влечет за собой возникновение законодательной защиты, своего рода «презумпцию запрета добывания» , независимо от категории статуса вида.

Очерки, посвященные каждому из внесенных в КК РФ видов, построены по следующей схеме: 1. Название и систематическое положение вида 2. Категория редкости 3. Распространение 4. Местообитания 5. Численность 6. Охрана 7. Источники 8. Составитель Кроме этого, каждый очерк сопровождается изображением вида и картой его ареала на территории РФ

Категории редкости в КК РФ 0 - вероятно исчезнувшие. Таксоны и популяции, известные ранее с территории (или акватории) Российской Федерации и нахождение которых в природе не подтверждено (для беспозвоночных - в последние 100 лет, для позвоночных животных - в последние 50 лет). 1 - находящиеся под угрозой исчезновения. Таксоны и популяции, численность особей которых уменьшилась до критического уровня таким образом, что в ближайшее время они могут исчезнуть. 2 - сокращающиеся в численности. Таксоны и популяции с неуклонно сокращающейся численностью, которые при дальнейшем воздействии факторов, снижающих численность, могут в короткие сроки попасть в категорию находящихся под угрозой исчезновения. 3 - редкие. Таксоны и популяции, которые имеют малую численность и распространены на ограниченной территории (или акватории) или спорадически распространены на значительных территориях (акваториях). 4 - неопределённые по статусу. Таксоны и популяции, которые, вероятно, относятся к одной из предыдущих категорий, но достаточных сведений об их состоянии в природе в настоящее время нет, либо они не в полной мере соответствуют критериям всех остальных категорий. 5 - восстанавливаемые и восстанавливающиеся. Таксоны и популяции, численность и распространение которых под воздействием естественных причин или в результате принятых мер охраны начали восстанавливаться и приближаются к состоянию, когда не будут нуждаться в срочных мерах по сохранению и восстановлению.

Кроме основного раздела с представленными в систематическом порядке очерками о состоянии видов животных, занесенных в Красную книгу Российской Федерации, в ней имеются три приложения: Аннотированный перечень таксонов и популяций, исключенных из Красной книги Российской Федерации. В него вошли таксоны и популяции, данные о восстановлении численности и (или) ареала которых, а также о положительных изменениях условий их существования свидетельствуют об отсутствии необходимости принятия срочных мер по их охране и воспроизводству. Аннотированный перечень таксонов и популяций мировой фауны, исчезнувших в Российской Федерации. Это те животные, которые были известны на территории (акватории) России, начиная с середины XVIII в. , но сведений о существовании которых не поступало в течение последних 100 лет для беспозвоночных и 50 лет для позвоночных. Аннотированный перечень таксонов и популяций, нуждающихся в особом внимании к их состоянию в природной среде. К ним отнесены те таксоны и популяции, данные о состоянии численности и ареала которых, а также условий их существования свидетельствуют, что в настоящее время не требуется принятие специальных мер по их охране и воспроизводству на федеральном уровне, но из-за легкой уязвимости, связанной с ограниченностью их ареала или другими особенностями их биологии, такие меры могут потребоваться. Этот перечень содержит также таксоны и популяции, занесенные в Красные списки МСОП, Европы и Азии, состояние которых на территории (акватории) России не требует специальных мер по их охране.

В отличие от основного раздела эти приложения не являются правовым документом и цель их - привлечение внимания природоохранной и научной общественности к состоянию популяций перечисленных в них видов животных. Юрисдикция Красной книги на виды, внесенные в приложения не распространяется. Переиздание Красной книги Российской Федерации предполагается раз в 10 лет.

Региональные Красные книги Необходимость охраны редких биологических видов и форм в регионах стимулировала появление изданий о редких животных и растениях республик, краев, областей, автономных округов. Однако далеко не сразу на местах осознали, что просто издание красивой книги о животных и растениях региона не вполне соответствует существующим законам. Охрана редких видов требует, в первую очередь, соответствующей региональной нормативно-правовой базы и соответствующих уполномоченных органов на местах. Красной книга о редких видах становится только тогда, когда ее составление начинается с утвержденных списков редких и исчезающих видов специально образованной комиссией. Постепенно усиление независимости местных властей и желание самостоятельно решать свои природоохранные проблемы, а также развитие и популяризация идей охраны редких видов способствовали не только изданию собственно книг, но и началу целенаправленной работы над ведением региональных Красных книг. Для укрепления их правового статуса региональным книгам о редких видах был придан статус региональных Красных книг.

На настоящий момент изданы и подтверждены региональной нормативно-правовой базой Красные книги 54 регионов России. Региональные КК, не подтвержденные соответствующей нормативноправовой базой не имеют административного статуса Красной книги. . Структура региональных Красных книг в основном совпадает с таковой Красной книги Российской Федерации. Категории редкости в региональных Красных книгах 0* - Исчезнувшие. Таксоны и популяции, особи которых не были встречены в последние 50 и более лет (определение дано по шкале МСОП). 0 - Вероятно исчезнувшие. Практически исчезнувшие таксоны и популяции, известные ранее с территории (акватории) Российской Федерации, сведения о единичных встречах которых имеют 25 -50 летнюю давность. 1 - Находящиеся под угрозой исчезновения. Таксоны и популяции, численность особей которых уменьшилась до критического уровня таким образом, что в ближайшее время они могут исчезнуть; находящиеся на грани исчезновения, в последние 25 лет в природе зарегистрированы лишь отдельные встречи; не испытывающие угрозы исчезновения, но в силу чрезвычайно низкой численности и/или узости ареала или крайне ограниченного числа местонахождений находятся в состоянии высокого риска утраты.

2 - Сокращающиеся в численности. Таксоны и популяции с неуклонно сокращающейся численностью, которые при дальнейшем воздействии факторов, снижающих численность, могут в короткие сроки попасть в категорию находящихся под угрозой исчезновения. 3 - Редкие. Таксоны и популяции с естественной низкой численностью, встречающиеся на ограниченной территории (или акватории) или спорадически распространенные на значительных территориях (или акваториях), для выживания которых необходимо принятие специальных мер охраны. 4 - Неопределенные по статусу. Таксоны и популяции, которые, вероятно, относятся к одной из предыдущих категорий, но достаточных сведений об их состоянии в природе в настоящее время нет, либо они не в полной мере соответствуют критериям всех остальных категорий. 5 - Восстанавливаемые и восстанавливающиеся. Таксоны и популяции, численность и распространение которых под воздействием естественных причин или в результате принятых мер охраны начали восстанавливаться и приближаться к состоянию, когда не будут нуждаться в срочных мерах по сохранению и восстановлению. 6 - Редкие с нерегулярным пребыванием. Таксоны, занесенные в Красную книгу Российской Федерации, особи которых обнаруживаются на территории субъекта Российской Федерации при нерегулярных миграциях или залетах (заходах). .

7 - Вне опасности. Таксоны и популяции, занесенные в Красную книгу Российской Федерации, которым на территории субъекта Российской Федерации исчезновение не угрожает; включение в состав региональной Красной книги обусловлено необходимостью сохранения резервного генетического фонда вида, исчезающего с территории страны

Принципы отбора видов для внесения в региональные КК Должны быть внесены в Красную книгу виды: Внесенные в КК России Виды, которые находятся в угрожающем состоянии на территории региона и требуется их законодательная охрана. Виды, не находящиеся в непосредственной опасности, но населяющие специфические, редко встречающиеся на территории региона биотопы. Виды, не находящиеся в непосредственной опасности, но легко уязвимые – нестойкие к загрязнению, плохо способные к расселению и т. п. , численность которых при этом невелика. Не должны вноситься в Красную книгу виды: С невысокой, но стабильной численностью, заселяющие широко распространенные биотопы. Адвентивные виды Виды, активно расширяющие свой ареал Виды, не регулярно встречающиеся на самом краю ареала или за его пределами. Не регулярно залетные и забеглые виды (за исключением видов, внесенных в КК РФ) Виды не редкие, но яркие и заметные – «украшающие природу» . Не обязательны для внесения виды, занесенные в КК МСОП, если они не редки на территории региона.

Красная книга и насекомые Особенности насекомых, из-за которых к ним требуется особый подход при составлении Красных книг: Большое количество потомства, из которого до размножения доживает незначительная часть Высокая естественная смертность, компенсируемая высокой рождаемостью Сильные колебания численности в разные годы в зависимости от внешних условий Привязанность популяций насекомых к определенным биотопам Для насекомых не имеет смысла охранять отдельные особи, охраняться должна популяция вместе с биотопом, где она обитает. Нет смысла охранять виды, не имеющие на данной территории устойчивой размножающейся популяции.

Махаон – вид, имеющий огромный ареал которому ничего не угрожает, был внесен в Красную книгу СССР, и до сих пор кочует по страницам многих региональных Красных книг. В Западной Европе считается огородным вредителем.

Бражник мертвая голова внесен во многие региональные Красные книги, однако устойчивые популяции образует лишь в Средиземноморье. Севернее куколки зимой гибнут

ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ Особо охраняемые природные территории (ООПТ) - участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны. Официальная дата рождения государственных природоохранных территорий – 1872 год, когда в США был создан Йеллоустонский национальный парк. С тех пор их число неуклонно увеличивается, что свидетельствует о несомненном признании в мире. В России начало заповедного дела датируется 1920 г. В декрете о предоставлении Наркомпросу права учреждать заповедники, изданном в 1920 г. , указывалось, что заповедники являются национальным достоянием, предназначенным исключительно для выполнения научных и научно-технических задач страны. По данным Конгресса по охраняемым территориям, за 1962 -2003 годы число охраняемых природных территорий в мире выросло с 9214 до 102102, а их площадь – с 2, 4 млн. до 18, 8 млн. кв. км.

Динамика охраняемых природных территорий по данным Всемирного Конгресса по охраняемым территориям Годы Количество Площадь 1962 9214 2, 4 млн. кв. км 1972 16394 4, 1 млн. кв. км 1982 27794 8, 8 млн. кв. км 1992 48388 12. 3 млн. кв. км 2003 102102 18, 8 млн. кв. км.

Сочетание главных целей и приоритетов позволили МСОП выделить шесть основных категорий и две подкатегории охраняемых площадей: IA. STRICT NATURE RESERVE - Строгий природный резерват (участок с нетронутой природой) - полная охрана. IB. WILDERNESS AREA – охраняемая территория, управляемая главным образом для сохранения дикой природы. II. NATIONAL PARK - Национальный парк - охрана экосистем, сочетающаяся с туризмом. III. NATURAL MONUMENT - Природный памятник - охрана природных достопримечательностей. IV. HABITAT/SPECIES MANAGEMENT AREA - Заказник - сохранение местообитаний и видов через активное управление. V. PROTECTED LANDSCAPE/SEASCAPE - Охраняемые наземные и морские ландшафты - охрана наземных и морских ландшафтов и отдых. VI. MANAGED RESOURCE PROTECTED AREA - Охраняемые территории с управляемыми ресурсами - щадящее использование экосистем

Потенциальные основные задачи управления ОПТ по разным категориям МСОП Задачи IA IB II IV V VI Научные исследования 1 3 2 2 3 Охрана дикой природы 2 1 2 3 3 - 2 Сохранение видов и генетического разнообразия 1 2 1 1 1 2 1 Поддержание экологических служб 2 1 1 - 1 2 1 Охрана специфических природных/культурных особенностей - - 2 1 3 Туризм и рекреация - 2 1 1 3 Образование - - 2 2 3 Устойчивое использование природных ресурсов - 3 3 - 2 2 1 Сохранение традиционной культурной среды - - - 1 2 Условные обозначения: 1 – первичные задачи; 2 – вторичные задачи; 3 - потенциально возможные задачи; - несвойственные задачи.

Число и площади охраняемых природных территорий в мире (2003) Категория Количество Процент от числа охраняемых территорий Занимаемая площадь (кв. км) Процент от площади охраняемых территорий IA 4 731 4, 6 1 033 888 5, 5 IB 1 302 1, 3 1 015 512 5, 4 II 3 881 3, 8 4 413 142 23, 6 III 19 833 19, 4 275 432 1, 5 IV 27 641 27, 1 3 022 515 16, 1 V 6 555 6, 4 1 056 008 5, 6 VI 4 123 4, 0 4 377 091 23, 3 Без категорий 34 036 33, 4 3 569 820 19, 0 Всего 102 100. 00 18 763 407 100. 00

Преобладающие категории охраняемых природных территорий по классификации МСОП в различных регионах Земли Категории МСОП по регионам Преобладающая категория Процент площади от охр. территорий Антарктика IA 81, 0 Австралия и Новая Зеландия VI 39, 8 Карибы II 39, 0 Без категорий II 34, 6 19, 7 IB 44, 2 Без категорий VI 31, 9 28, 3 Европа V 46, 1 Сев. Африка и Средний Восток VI 62, 0 Северная Америка II 36, 7 Северная Евразия IV 48, 1 Пацифика VI 52, 6 Без категорий II 52, 4 17, 5 Южная Азия IV 50, 5 Юго-Восточная Азия VI 26, 8 Зап. и Центр. Африка IV 34, 1 Центральная Америка Восточная Азия Вост. и Южн. Африка Южная Америка и Бразилия

Площадь (тыс кв. км) Количе ство (общее Площад ь (тыс. кв. км) террито рий вне биомов % охв. биом. 2003 % охв. биома 1997 Тропические влажные леса 10 513, 2 3 422 2 450, 3 623 23, 31 8, 77 Субтропические временные дождевые леса 3 931, 0 6 196 665, 2 227 16, 92 10, 29 Хвойно-лиственные (таежные) леса 15 682, 8 13 297 1 350, 2 3 455 8, 61 5, 72 Тропические сухие лесистые земли 17 312, 5 5 746 2. 210, 6 1 551 12, 77 7, 07 Временные широколиственные леса 11 216, 7 35 735 856, 5 9 341 7, 64 3, 60 Вечнозеленые склерофитные леса 3 757, 1 5 334 399, 6 693 10, 64 4, 39 Жаркие пустыни и полупустыни 24 279, 8 2 008 2 492, 4 908 10, 27 4, 83 Зимохолодные пустыни 9 250, 3 1 235 704, 0 580 7, 61 5, 90 Тундровые сообщества 22 017, 4 405 2 606, 0 40 11, 84 8, 38 Тропические злаковые саванны 4 264, 8 318 654, 3 25 15, 34 7, 42 Временные злаковники 8 976, 6 3 533 411, 8 852 4, 59 0, 98 Смешанные горные системы 10 633, 1 9 345 1 735, 8 1 388 16, 32 9, 10 Смешанные островные системы 3 252, 6 3 425 967, 1 364 29, 73 16, 32 Озерные системы 517, 7 261 8, 0 128 1, 54 1, 12 Всего 145 605, 7 90 260 17 511, 9 20 175 12. 3 6, 52 Биомы (по UDVARDY)

Полнее всего ООПТ охватывают следующие биомы: «смешанные островные системы» , «тропические влажные леса» , «субтропические временные дождевые леса» и «тропические злаковые саванны» . Особенно важно, что за относительно небольшой временной промежуток, с 1997 по 2003 годы, значительно увеличилась площадь ООПТ во всех биомах и особенно сильно – в тропических влажных лесах (почти втрое), тропических сухих лесистых землях, жарких пустынях и полупустынях, вечно зеленых склерофитных лесах (более чем вдвое). Остается явно недостаточной охрана озерных систем.

На территории Российской Федерации с учетом особенностей режима ООПТ и статуса находящихся на них природоохранных учреждений различаются следующие категории указанных территорий: Государственные природные заповедники (в том числе биосферные) Национальные парки Природные парки Государственные природные заказники Памятники природы Дендрологические парки и ботанические сады Лечебно-оздоровительные местности и курорты

Государственные природные заповедники На территории государственных природных заповедников полностью изымаются из хозяйственного использования особо охраняемые природные комплексы и объекты (земля, водные объекты, недра, растительный и животный мир), имеющие природоохранное, научное, экологопросветительское значение, как образцы естественной природной среды, типичные или редкие ландшафты, места сохранения генетического фонда растительного и животного мира. Статус государственных природных биосферных заповедников имеют государственные природные заповедники, которые входят в международную систему биосферных резерватов, осуществляющих глобальный экологический мониторинг. В государственных природных заповедниках могут выделяться участки, на которых исключается всякое вмешательство человека в природные процессы. На специально выделенных участках частичного хозяйственного использования, не включающих особо ценные экологические системы и объекты, ради сохранения которых создавался государственный природный заповедник, допускается деятельность, которая направлена на обеспечение функционирования государственного природного заповедника и жизнедеятельности граждан, проживающих на его территории, и осуществляется в соответствии с утвержденным индивидуальным положением о данном государственном природном заповеднике

Карта Дарвинского государственного природного биосферного заповедника. Красным показана граница заповедника («ядра»), синим – буферной зоны.

Национальные парки являются природоохранными, экологопросветительскими и научно-исследовательскими учреждениями, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских, научных и культурных целях и для регулируемого туризма.

На территориях национальных парков устанавливается дифференцированный режим особой охраны с учетом их природных, историко-культурных и иных особенностей. Исходя из указанных особенностей на территориях национальных парков могут быть выделены различные функциональные зоны, в том числе: 1. заповедная, в пределах которой запрещены любая хозяйственная деятельность и рекреационное использование территории; 2. особо охраняемая, в пределах которой обеспечиваются условия для сохранения природных комплексов и объектов и на территории которой допускается строго регулируемое посещение; 3. познавательного туризма, предназначенная для организации экологического просвещения и ознакомления с достопримечательными объектами национального парка; 4. рекреационная, в том числе предназначенная для отдыха, развития физической культуры и спорта; 5. охраны историко-культурных объектов, в пределах которой обеспечиваются условия для их сохранения; 6. обслуживания посетителей, предназначенная для размещения мест ночлега, палаточных лагерей и иных объектов туристского сервиса, культурного, бытового и информационного обслуживания посетителей; 7. хозяйственного назначения, в пределах которой осуществляется хозяйственная деятельность, необходимая для обеспечения функционирования национального парка.

Природные парки являются природоохранными рекреационными учреждениями, находящимися в ведении субъектов Российской Федерации, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие значительную экологическую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских и рекреационных целях. На территориях природных парков устанавливаются различные режимы особой охраны и использования в зависимости от экологической и рекреационной ценности природных участков. Исходя из этого на территориях природных парков могут быть выделены природоохранные, рекреационные, агрохозяйственные и иные функциональные зоны, включая зоны охраны историко-культурных комплексов и объектов.

Государственные природные заказники Государственными природными заказниками являются территории (акватории), имеющие особое значение для сохранения или восстановления природных комплексов или их компонентов и поддержания экологического баланса. Государственные природные заказники могут иметь различный профиль, в том числе быть: комплексными (ландшафтными), предназначенными для сохранения и восстановления природных комплексов (природных ландшафтов); биологическими (ботаническими и зоологическими), предназначенными для сохранения и восстановления редких и исчезающих видов растений и животных, в том числе ценных видов в хозяйственном, научном и культурном отношениях; палеонтологическими, предназначенными для сохранения ископаемых объектов; гидрологическими (болотными, озерными, речными, морскими), предназначенными для сохранения и восстановления ценных водных объектов и экологических систем; геологическими, предназначенными для сохранения ценных объектов и комплексов неживой природы.

Памятники природы Памятники природы - уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождения. Памятниками природы могут быть объявлены участки суши и водного пространства, а также одиночные природные объекты Дендрологические парки и ботанические сады являются природоохранными учреждениями, в задачи которых входит создание специальных коллекций растений в целях сохранения разнообразия и обогащения растительного мира, а также осуществление научной, учебной и просветительской деятельности. Территории дендрологических парков и ботанических садов предназначаются только для выполнения их прямых задач, при этом земельные участки передаются в бессрочное (постоянное) пользование дендрологическим паркам, ботаническим садам, а также научно-исследовательским или образовательным учреждениям, в ведении которых находятся дендрологические парки и ботанические сады.

Лечебно-оздоровительные местности и курорты Территории (акватории), пригодные для организации лечения и профилактики заболеваний, а также отдыха населения и обладающие природными лечебными ресурсами (минеральные воды, лечебные грязи, рапа лиманов и озер, лечебный климат, пляжи, части акваторий и внутренних морей, другие природные объекты и условия), могут быть отнесены к лечебно-оздоровительным местностям. Курорты - освоенные и используемые в лечебно-профилактических целях особо охраняемые природные территории, располагающие природными лечебными ресурсами и необходимыми для их эксплуатации зданиями и сооружениями, включая объекты инфраструктуры. Лечебно-оздоровительные местности и курорты выделяются в целях их рационального использования и обеспечения сохранения их природных лечебных ресурсов и оздоровительных свойств.

ООПТ могут иметь федеральное, региональное или местное значение. ООПТ федерального значения являются федеральной собственностью и находятся в ведении федеральных органов государственной власти. ООПТ регионального значения являются собственностью субъектов Российской Федерации и находятся в ведении органов государственной власти субъектов Федерации. ООПТ местного значения являются собственностью муниципальных образований и находятся в ведении органов местного самоуправления.

Основные черты правового статуса ООПТ Основными чертами правового статуса ООПТ являются следующие: а) их принадлежность к объектам общенационального достояния; б) полное или частичное изъятие из хозяйственного использования; в) установление особого режима охраны; г) включение в объекты государственной собственности; д) наличие особого порядка получения статуса (решение уполномоченного органа исполнительной власти – от Правительства РФ до органов местного самоуправления); е) наделение определенным значением – федеральным, региональным, местным; ж) включение в государственный кадастр ООПТ; з) установление статусных характеристик и режима охраны осуществляется в соответствии со сложной иерархией нормативноправовых актов – федеральными законами, типовыми положениями, положениями о конкретной особо охраняемой природной территории; и) установление мер юридической ответственности за нарушение режима ООПТ.

Эконеты, или экологические сети, – это системы заповедных территорий и связывающих их экологических коридоров, буферных зон и других территорий с экологически обоснованным режимом использования. Во всем мире представления о территориальной охране природы сейчас сводятся к планированию эконетов, а не обособленных ООПТ. Дело в том, что не всегда возможно ввести режим строгой охраны на всей территории, необходимой для поддержания устойчивых популяций видов. Для того, чтобы обеспечить экологическую связность местообитаний, планируются эконеты. Заповедные территории становятся узловыми элементами экологической сети. А на прилегающих территориях и маршрутах миграций устанавливаются более мягкие ограничения природопользования постоянного или сезонного характера. Буферная зона ООПТ – это территория с ограниченным режимом использования, которая окружает или прилегает к ООПТ с более строгим режимом (как правило, к заповеднику или национальному парку). На этой территории разрешается ведение устойчивого природопользования, в том числе некоторых форм сельского хозяйства. Кроме того, здесь осуществляется комплекс биотехнических работ, проведение которых в заповедниках или национальных парках невозможно без получения специальных разрешений. Буферные зоны часто становятся хорошими площадками для экологического туризма и экологического просвещения. Экологические коридоры, как правило, покрывают устоявшиеся пути миграций птиц и крупных млекопитающих. Ограничения хозяйственной деятельности здесь обычно связаны с рубками леса, распашкой земель, прокладкой линейных сооружений и охотой.

Преобладающими причинами потери разнообразия видов и деградации биологических ресурсов (а попросту ЖИЗНИ на Земле) являются широкомасштабная вырубка и сжигание лесов, разрушение коралловых рифов, неконтролируемое рыболовство, чрезмерное уничтожение растений и животных, незаконная торговля видами дикой фауны и флоры, использование пестицидов, осушение болот, загрязнение воздуха, использование уголков нетронутой природы под сельскохозяйственные нужды и строительство городов.

Леса населяет большинство известных наземных видов, однако 45% естественных лесов Земли исчезли, главным образом, вырублены за последнее столетие. Несмотря на все усилия площадь мировых лесов стремительно сокращается. До 10% коралловых рифов - одна из богатейших экосистем - разрушено, а 1/3 из оставшихся погибнет в ближайшие 10-20 лет! Прибрежные мангровые заросли - жизненно важная естественная среда обитания для детенышей многих видов животных - также находится под угрозой, а половина их уже исчезла. Истощение озонового слоя приводит к прониканию большего количества ультрафиолетовых лучей на поверхность Земли, где они разрушают живую ткань. Глобальное потепление приводит к изменению ареалов обитания и распространения видов. Многие из них погибнут, если произойдет повышение среднегодовой температуры на Земле.

3. Решите задачу. У плодовой мухи дрозофилы белоглазость наследуется как рецессивный

признак, сцепленный с Х-хромосомой. Скрестили белоглазую самку с красноглазым

самцом. Определите (в процентах) количество белоглазых самцов в потомстве.

1. Строение и функции хромосом. Хромосомный набор половых и соматических клеток у

разных организмов.

3. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере (на примере круговорота углерода или других элементов).

Круговорот веществ и превращение энергии как основа существования биосферы. Деятельность живых организмов в биосфере сопровождается извлечением из окружающей среды больших количеств минеральных веществ. После смерти организмов составляющие их химические элементы возвращаются в окружающую среду. Так возникает биогенный (с участием живых организмов) круговорот веществ в природе, т. е. циркуляция веществ между литосферой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Под круговоротом веществ понимают повторяющийся процесс превращения и перемещения веществ в природе, имеющий более или менее выраженный циклический характер.

В круговороте веществ принимают участие все живые организмы, поглощающие из внешней среды одни вещества и выделяющие в нее другие. Так, растения потребляют из внешней среды углекислый газ, воду и минеральные соли и выделяют в нее кислород. Животные вдыхают кислород, выделенный растениями, а поедая их, усваивают синтезированные из воды и углекислого газа органические вещества и выделяют углекислый газ, воду и вещества непереваренной части пищи. При разложении бактериями и грибами отмерших растений и животных образуется дополнительное количество углекислого газа, а органические вещества превращаются в минеральные, которые попадают в почву и снова усваиваются растениями. Таким образом, атомы основных химических элементов постоянно совершают миграцию из одного организма в другой, из почвы, атмосферы и гидросферы - в живые организмы, а из них-в окружающую среду, пополняя таким образом неживое вещество биосферы. Эти процессы повторяются бесконечное число раз. Так, например, весь атмосферный кислород проходит через живое вещество за 2 тыс. лет, весь углекислый газ - за 200-300 лет.

Непрерывная циркуляция химических элементов в биосфере по более или менее замкнутым путям называется биогеохимическим циклом. Необходимость такой циркуляции объясняется ограниченностью их запасов на планете. Чтобы обеспечить бесконечность жизни, химические элементы должны совершать движение по кругу. Круговорот каждого химического элемента является частью общего грандиозного круговорота веществ на Земле, т. е. все круговороты тесно связаны между собой.

Круговорот веществ, как и все происходящие в природе процессы, требует постоянного притока энергии. Основой биогенного круговорота, обеспечивающего существование жизни, является солнечная энергия. Связанная в органических веществах энергия но ступеням пищевой цепи уменьшается, потому что большая ее часть поступает в окружающую среду в виде тепла или же тратится на осуществление процессов, происходящих в организмах, Поэтому в биосфере наблюдается поток энергии и ее преобразование. Таким образом, биосфера может быть устойчивой только при условии постоянного круговорота веществ и притока солнечной энергии. Круговорот воды. Вода - самое распространенное вещество в биосфере. Основные ее запасы (97,1%) сосредоточены в виде солено-горькой воды морей и океанов. Остальные воды - пресные. Воды ледников и вечных снегов (т. е. вода в твердом состоянии) вместе составляют около 2,24% (70% от запасов всей пресной воды), грунтовые воды - 0,61%, воды озер и рек соответственно 0,016% и 0,0001%, атмосферная влага-0,001%. Вода в виде водяного пара испаряется с поверхности морей и океанов и переносится воздушными потоками на различные расстояния. Большая часть испарившейся воды возвращается в виде дождя в океан, а меньшая - на сушу. С суши вода в виде водяного пара теряется благодаря процессам испарения с ее поверхности и транспирации растениями. Вода переносится в атмосферу и в виде осадков возвращается на сушу или в океан. Одновременно с континентов в моря и океаны поступает речной сток воды. Как видим, основу глобального круговорота воды в биосфере обеспечивают физические процессы, происходящие с участием мирового океана. Роль живого вещества в них, казалось бы, невелика. Однако на континентах масса воды, испаряемая растениями и поверхностью почвы, играет главную роль в круговороте воды. Так, в различных лесных зонах основное количество осадков образуется из водяного пара, поступающего в атмосферу благодаря суммарному испарению, и в результате такие зоны живут как бы на собственном замкнутом водном балансе. Масса воды, транспи-рируемая растительным покровом, весьма существенна. Так, гектар леса испаряет 20-50 т воды в сутки. Роль растительного покрова заключается также в удержании воды путем замедления ее стока, в поддержании постоянства уровня грунтовых вод и др. Круговорот углерода. Углерод - обязательный химический элемент органических веществ всех классов. Огромная роль в круговороте углерода принадлежит зеленым растениям. В процессе фотосинтеза углекислый газ атмосферы и гидросферы ассимилируется наземными и водными растениями, а также циа-нобактериями и превращается в углеводы. В процессе же дыхания всех живых организмов происходит обратный процесс: углерод органических соединений превращается в углекислый газ. В результате ежегодно в круговорот вовлекаются многие десятки миллиардов тонн углерода. Таким образом, два фундаментальных биологических процесса - фотосинтез и дыхание - обусловливают циркуляцию углерода в биосфере. Еще одним мощным потребителем углерода являются морские организмы. Они используют соединения углерода для построения раковин, скелетных образований. В дальнейшем остатки отмерших морских организмов образуют на дне морей и океанов мощные отложения известняков. Цикл круговорота углерода замкнут не полностью. Углерод может выходить из него на довольно длительный срок в виде залежей каменного угля, известняков, торфа, сапропелей, гумуса и др. Человек нарушает отрегулированный круговорот углерода в ходе интенсивной хозяйственной деятельности. За счет сжигания огромного количества ископаемого топлива содержание углекислого газа в атмосфере за XX в. возросло на 25%. Последствием этого может стать усиление парникового эффекта. Круговорот азота. Азот - необходимый компонент важнейших органических соединений: белков, нуклеиновых кислот, АТФ и др. Основные его запасы сосредоточены в атмосфере в форме молекулярного азота, недоступного для растений, так как они способны использовать его только в виде неорганических соединений. Пути поступления азота в почву и водную среду различны. Так, небольшое количество азотистых соединений образуется в атмосфере во время гроз. Вместе с дождевыми водами они поступают в водную или почвенную среду. Небольшая часть азотистых соединений поступает при извержениях вулканов. К прямой фиксации атмосферного молекулярного азота способны лишь некоторые прокариотические организмы: бактерии и цианобактерии. Наиболее активными азотфиксаторами являются клубеньковые бактерии, поселяющиеся в клетках корней бобовых растений. Они переводят молекулярный азот в соединения, усваиваемые растениями. После отмирания растений и разложения клубеньков почва обогащается органическими и минеральными формами азота. Значительную роль в обогащении водной среды азотистыми соединениями играют цианобактерии. Азотсодержащие органические вещества отмерших растений и животных, а также мочевина и мочевая кислота, выделяемые животными и грибами, расщепляются гнилостными {аммонифицирующими) бактериями до аммиака. Основная масса образующегося аммиака окисляется нитрифицирующими бактериями до нитритов и нитратов, после чего вновь используется растениями. Некоторая часть аммиака уходит в атмосферу и вместе с углекислым газом и другими газообразными веществами выполняет функцию удержания тепла планеты. Различные формы азотистых соединений почвы и водной среды могут восстанавливаться некоторыми видами бактерий до оксидов и молекулярного азота. Этот процесс называется денитрификацией. Его результатом является обеднение почвы и воды соединениями азота и насыщение атмосферы молекулярным азотом. Процессы нитрификации и денитрификации были полностью сбалансированы вплоть до периода интенсивного использования человеком азотных минеральных удобрений в целях получения больших урожаев сельскохозяйственных растений. Таким образом, роль живых организмов в круговороте азота является основной. Эволюция биосферы. Современная структура биосферы и границы обитания современных организмов формировались постепенно. Они являются результатом долгой истории Земли, начиная с ее возникновения и до настоящего времени. Доказательства развития биосферы многочисленны и бесспорны. Это прежде всего ископаемые остатки древних организмов. Изучая их, ученые установили главные этапы в истории развития органической жизни планеты. Предполагают, что за всю историю биосферы ее населяли, сменяя друг друга, примерно 500 млн. видов организмов. Важнейший этап развития жизни на Земле тесно связан с изменением содержания кислорода в атмосфере и становлением озонового экрана. Древние фототрофные цианобактерии насытили кислородом первичный океан, благодаря которому водные организмы получили возможность осуществлять аэробное дыхание. Поступление кислорода в атмосферу обусловило образование мощного озонового слоя, поглощающего коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Формирование озонового слоя позволило организмам выйти на сушу и заселить ее разнообразные местообитания. Это стало возможным тогда, когда содержание кислорода в атмосфере достигло величины, составляющей 10% от его современной концентрации. К концу палеозоя, в пермском периоде, концентрация кислорода в атмосфере достигла современного уровня. Каждый период развития биосферы характеризовался свойственным ему комплексом условий среды и живых организмов. В кайнозойскую эру произошло становление человека, который в начале своей эволюции хорошо вписывался в природу. Перейдя к активной трудовой деятельности, человек вырвался из плена естественной природной зависимости. Человеческое общество с течением времени усиливало свое воздействие на природную среду. В настоящее время в эпоху НТР, совпавшей с бурным ростом численности населения планеты (демографический взрыв), деятельность человека соизмерима по своим последствиям на природную среду с действием самых мощных природных явлений.

3. Решите задачу. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. От

скрещивания черной самки с коричневым самцом было получено 4 черных и 3

коричневых щенка. Определите генотипы родителей и потомства.

1. Понятия о гене. Генетический код, его свойства.

Генети́ческий код - это свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. В ДНК используется четыре нуклеотида - аденин (А) , гуанин (G), цитозин (С) , тимин (T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом - урацилом, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе) . В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв. Генетический кодДля построения белков в природе используется 20 различных аминокислот. Каждый белок представляет собой цепочку или несколько цепочек аминокислот в строго определённой последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а следовательно все его биологические свойства. Набор аминокислот также универсален для почти всех живых организмов. Реализация генетической информации в живых клетках (то есть синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза и РНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на матрице иРНК) . Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп» , означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом. Принятые сокращения, соответствующие аминокислотам и кодонам, изображены на рисунке.

Свойства генетического кода.

Триплетность - значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон) . Непрерывность - между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно. Неперекрываемость - один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов. (Не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки) .

Однозначность - определённый кодон соответствует только одной аминокислоте. (Свойство не является универсальным. Кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты - цистеин и селеноцистеин) .Вырожденность (избыточность) - одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов. Универсальность - генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности - от вирусов до человека (на этом основаны методы генной инженерии) .

2. История развития эволюционных идей. Оценка работ К. Линнея, Ж.Б. Ламарка,

Ч.Дарвина.

1. Эволюция по Ламарку представлялась как непрерывное поступательное движение от низших форм жизни к высшим. Для объяснения разной степени сложности строения, наблюдаемой среди современных видов, он допускал постоянное самозарождение жизни: предки более высокоорганизованных форм зародились раньше и оттого их потомки ушли дальше по пути прогресса. Механизмом эволюции Ламарк считал изначально заложенное в каждом живом организме стремление к совершенству, к прогрессивному развитию. Как и почему возникло это стремление, Ламарк не объяснял и даже не считал этот вопрос заслуживающим внимания. По Дарвину: Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счете, к видообразованию.

2. Ламарк считал, что изменения, возникающие под влиянием среды, могут передаваться по наследству. Он полагал, что усиленное упражнение органов ведет к их увеличению, а неупражнение - к дегенерации. Так Ламарк объяснял длинный нос муравьеда тем, что его предки из поколения в поколение упражняли нос, принюхиваясь в поисках муравьев. Редукцию глаз у кротов он считал следствием их неупражнения в ряду поколений. Ни Ламарк, ни его последователи не задавались вопросом, а почему, собственно, интенсивное упражнение, использование органа непременно должно вести к его улучшению, усовершенствованию, а не, например, к изнашиванию, как изнашиваются детали машин?

Дарвин утверждал что модификации не наследуются, поскольку не существует и не может существовать механизма, который приводил бы к изменению структуры ДНК половых клеток параллельно и адекватно тем изменениям, которые происходят в органах и тканях (костях, мышцах) в ходе адаптивных модификаций. Экспериментами ни в одном случае не удалось доказать постулированного Ламарком и его последователями устойчивого наследования потомками признаков, приобретенных их предками.

3. Рассмотрите под микроскопом микропрепараты растительной и животной клетки. В чем

состоит сходство и различие этих клеток?

1.Обмен веществ и превращение энергии как свойство организмов. Роль ферментов и АТФ в обмене веществ.

Все живые организмы на Земле представляют собой открытые системы, способные активно организовывать поступление энергии и вещества извне. Энергия необходима для осуществления жизненно важных процессов, но прежде всего для химического синтеза веществ, используемых для построения и восстановления структур клетки и организма. Живые существа способны использовать только два вида энергии: световую (энергию солнечного излучения) и химическую (энергию связей химических соединении) – по этому признаку организмы делятся на две группы – фототрофы и хемотрофы.

Главным источником структурных молекул является углерод. В зависимости от источников углерода живые организмы делят на две группы: автотрофы, использующие не органический источник углерода (диоксид углерода), и гетеротрофы, использующие органические источники углерода.Процесс потребления энергии и вещества называется питанием. Известны два способа питания: голозойный – посредством захвата частиц пищи внутрь тела и голофитный – без захвата, посредством всасывания растворенных пищевых веществ через поверхностные структуры организма. Пищевые вещества, попавшие в организм, вовлекаются в процессы метаболизма. Метаболизм представляет собой совокупность взаимосвязанных и сбалансированных процессов, включающих разнообразные химические превращения в организме. Реакции синтеза, осуществляющиеся с потреблением энергии, составляют основу анаболизма (пластического обмена или ассимиляции). Реакции расщепления, сопровождающиеся высвобождением энергии, составляют основу катаболизма (энергического обмена или диссимиляции).

1. Значение АТФ в обмене веществ

Энергия, высвобождающая при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме высокоэнергетических соединений, как правило, в форме аденозинтрифосфата (АТФ). По своей химической природе АТФ относится к мононуклеотидам и состоит из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты.

Энергия, высвобождающаяся при гидролизе АТФ, используется клеткой для совершения всех видов работы. Значительные количества энергии расходуются на биологические синтезы. АТФ является универсальным источником энергообеспечения клетки. Запас АТФ в клетке ограничен и пополняется благодаря процессу фосфорилирования, происходящему с разной интенсивностью при дыхании, брожении и фотосинтезе. АТФ обновляется чрезвычайно быстро (у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 минуты).

2. Энергетический обмен в клетке. Синтез АТФ

Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе фосфорилирования, т.е. присоединения неорганического фосфата к АДФ. Энергия для фосфорилирования АДФ образуется в ходе энергетического обмена. Энергетический обмен, или диссимиляция, представляет собой совокупность реакции расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. В зависимости от среды обитания диссимиляция может протекать в два или три этапа.

У большинства живых организмов – аэробов, живущих в кислородной среде, - в ходе диссимиляции осуществляется три этапа: подготовительный, бескислородный, кислородный. У анаэробов, обитающих в среде лишенной кислорода, или у аэробов при его недостатке, диссимиляция протекает лишь в два первых этапа с образованием промежуточных органических соединений, еще богатых энергией.

Первый этап – подготовительный – заключается в ферментативном расщеплении сложных органических соединении на более простые (белков на аминокислоты; полисахаридов на моносахариды; нуклеиновых кислот на нуклеотиды). Внутриклеточное расщепление органических веществ происходит под действием гидролитических ферментов лизосом. Высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде теплоты, а образующиеся малые органические молекулы могут подвергнутся дальнейшему расщеплению и использоваться клеткой как «строительный материал» для синтеза собственных органических соединений.

Второй этап – неполное окисление – осуществляется непосредственно в цитоплазме клетки, в присутствии кислорода не нуждается и заключается в дальнейшем расщеплении органических субстратов. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Бескислородное, неполное расщепление глюкозы, называют гликолизом.

Третий этап – полное окисление – протекает при обязательном участие кислорода. В его результате молекула глюкозы расщепляется до неорганического диоксида углерода, а высвободившаяся при этом энергия частично расходуется на синтез АТФ.

3. Пластический обмен

Пластический обмен, или ассимиляция, представляют собой совокупность реакций, обеспечивающих синтез сложных органических соединений в клетке. Гетеротрофные организмы строят собственные органические вещества из органических компонентов пищи. Гетеротрофная ассимиляция сводится, по существу, к перестройке молекул.

Органические вещества пищи (белки, жиры, углеводы) --> пищеварение --> Простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахара) --> биологические синтезы -->

Автотрофные организмы способны полностью самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических молекул, потребляемых из внешней среды. В процессе автотрофной ассимиляции реакции фото- и хемосинтеза, обеспечивающие образование простых органических соединений, предшествует биологическим синтезам молекул макромолекул:

Неорганические вещества (углекислый газ, вода) --> фотосинтез, хемосинтез --> Простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахара)-----биологические синтезы --> Макромолекулы тела (белки, жиры, углеводы)

4. Фотосинтез

Фотосинтез – синтез органических соединении из неорганических, идущий за счет энергии клетки. Ведущую роль в процессах фотосинтеза играют фотосинтезирующие пигменты, обладающие уникальным свойством – улавливать свет и превращать его энергию в химическую энергию. Фотосинтезирующие пигменты представляют собой довольно многочисленную группу белково-подобных веществ. Главным и наиболее важным в энергетическом плане является пигмент хлорофилл а, встречающиеся у всех фототрофов, кроме бактерии-фотосинтетиков. Фотосинтезирующие пигменты встроены во внутреннюю мембрану пластид у эукариот или во впячивания цитоплазматической мембраны у прокариот.

В процессе фотосинтеза кроме моносахаридов (глюкоза и др.), которые превращаются в крахмал и запасаются растением, синтезируются мономеры других органических соединении – аминокислоты, глицерин и жирные кислоты. Таким образом, благодаря фотосинтезу растительные, а точнее – хлорофиллосодержащие, клетки обеспечивают себя и все живое на Земле необходимыми органическими веществами и кислородом.

2. Учение Н.И. Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений,

его оценка.

3. Рассмотрите на гербарных экземплярах видоизменения различных органов у растений (горох, барбарис, акация, боярышник, шиповник). Определите, какие из органов являются гомологичными, а какие – аналогичными. Объясните происхождение этих органов и их функции.

1. Развитие знаний о клетке. Основные положения клеточной теории.

Все живые организмы состоят из клеток. Клетка - элементарная единица строения, функционирования и развития живых организмов. Существуют неклеточные формы жизни - вирусы, однако они проявляют свои свойства только в клетках живых организмов. Клеточные формы делятся на прокариот и эукариот.

Открытие клетки принадлежит английскому ученому Р. Гуку, который, просматривая под микроскопом тонкий срез пробки, увидел структуры, похожие на пчелиные соты, и назвал их клетками. Позже одноклеточные организмы исследовал голландский ученый Антони ван Левенгук. Клеточную теорию сформулировали немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн в 1839 г. Современная клеточная теория существенно дополнена Р. Биржевым и др.

Основные положения современной клеточной теории:

клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению; клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ; размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки; в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям. Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов. Клетка - самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками организма. Как элементарная живая система, она лежит в основе строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие свойства жизни, как способность к обмену веществ и энергии, авторегуляция, размножение, рост и развитие, раздражимость.

2. Биологический прогресс и биологический регресс. Причины вымирания видов.

3. Определите взаимоотношения, в которые вступают друг с другом перечисленные

организмы: водоросли и грибы в лишайнике, лисица и заяц, лисица и волк, печеночный

сосальщик и корова.

К какой группе экологических факторов относят эти взаимоотношения?

водоросли и грибы в лишайнике-это симбиоз

лисица и заяц-вид взаимоотношений "хищник-жертва"

Лисица и волк- конкуренция

К биотическим факторам относят эти взаимоотношения биотанические.

1. Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем.

Генетика - наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов. Наследственность - это свойство всех живых организмов передавать свои признаки и свойства из поколения в поколение. Изменчивость - свойство всех живых организмов приобретать в процессе индивидуального развития новые признаки. Элементарные единицы наследственности - гены - представляют собой участки ДНК хромосом. Закономерности, по которым признаки передаются из поколения в поколение, первым открыл великий чешский ученый Грегор Мендель (1822-1884). Грегор Мендель в 25 лет стал монахом, уже после этого он прослушал курс математики и естественных наук в Венском университете. Позднее, с 1868 г. , он был настоятелем августинского монастыря в чешском городе Брно и одновременно преподавал в школе естественную историю и физику. В течение многих лет Мендель как ботаник-любитель проводил опыты в монастырском саду и в 1865 г. опубликовал работу «Опыты над растительными гибридами» , в которой изложил основные законы наследственности. Гибридологический метод. Основой замечательной работы Г. Менделя был так называемый гибридологический метод. Суть этого метода заключается в скрещивании (гибридизации) организмов, отличающихся друг от друга какими-либо признаками, и в последующем анализе характера наследования этих признаков у потомства. Гибридологический метод до сих пор лежит в основе исследований всех генетиков. Ставя опыты, Мендель придерживался нескольких правил. Во-первых, работая с садовым горохом, он использовал для скрещивания растения, которые относились к различным сортам. Так, например, у одного сорта горошины всегда были желтые, а у другого - всегда зеленые. Так как горох самоопыляемое растение, то в природных условиях эти сорта не смешиваются. Такие сорта называют чистыми линиями. Во-вторых, чтобы получить больше материала для анализа законов наследственности, Мендель работал не с одной, а с несколькими родительскими парами гороха. В-третьих, Мендель намеренно упростил задачу, наблюдая за наследованием не всех признаков гороха сразу, а только одной их пары. Для своих опытов он изначально выбрал цвет семян гороха - горошин. В тех случаях, когда родительские организмы различаются лишь по одному признаку (например, только по цвету семян или только по форме семян) , скрещивание называют моногибридным. В-четвертых, имея математическое образование, Мендель применил для обработки данных количественные методы: он не просто замечал, каков цвет семян гороха у потомства, но и точно подсчитывал, сколько таких семян появилось. Надо добавить, что Мендель очень удачно выбрал для опытов горох. Горох легко выращивать, в условиях Чехии он размножается несколько раз в год, сорта гороха отличаются друг от друга рядом хорошо заметных признаков, и, наконец, в природе горох самоопыляем, но в эксперименте это самоопыление легко предотвратить, и экспериментатор может опылять растение пыльцой с другого растения, т. е. перекрестно.

Если пользоваться терминами, появившимися через много лет после работ Менделя, то можно сказать, что клетки растений гороха одного сорта содержат по два гена только желтой окраски, а гены растений другого сорта - по два гена только зеленой окраски. Гены, ответственные за развитие одного признака (например, цвета семян) , получили название аллелъных генов. Если организм содержит два одинаковых аллельных гена (например, оба гена зеленого цвета семян или, наоборот, оба гена желтизны семян) , то такие организмы называют гомозиготными. Если же аллельные гены различны (т. е. один из них определяет желтую, а другой - зеленую окраску семян) , то такие организмы называют гетерозиготными.

Биотические - связи между живыми организмами в экосистеме. Основной вид биотических связей - пищевые связи (цепи питания).

Звенья пищевой цепи:

Производители - растения и некоторые бактерии, создающие органические вещества из неорганических;

Потребители - животные, некоторые растения и бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами;

Разрушители - грибы и некоторые бактерии, разрушающие органические вещества до неорганических.

3. Внутривидовые отношения - биотические связи между особями одного вида. Примеры: конкуренция между самцами из-за самки, борьба особей из-за лидерства в группе, забота родителей о потомстве, охрана самцами молодых животных и самок.

5. Хищничество - прямые пищевые связи между организмами, при которых одни организмы уничтожаются другими организмами. Примеры: поедание лисицей зайцев, синицей - гусениц.

6. Конкуренция - тип взаимоотношений, возникающий между видами со сходными экологическими потребностями из-за пищи, территории и др. Пример: конкуренция между лосями и зубрами, обитающими в одном лесу, из-за пищи. Отрицательное влияние конкуренции на оба конкурирующих вида (например, уменьшение численности лосей и зубров вследствие недостатка корма).

8. Симбиоз - тип межвидовых отношений, при котором оба организма получают взаимную пользу. Примеры симбиоза: рак-отшельник и актиния, клубеньковые растения и бактерии, шляпочные грибы и деревья, лишайники (симбиоз гриба и водоросли).

3. Приготовьте микропрепарат кожицы чешуи лука и рассмотрите его под микроскопом.

Зарисуйте клетку и подпишите видимые части и органоиды клетки.

1. Фенотипическая (ненаследственная) изменчивость.

Модификационная (фенотипическая) изменчивость связана с реакцией одного и того же генотипа на изменение внешних условий, в которых протекает развитие организмов и которые создают различия в формах его проявления. Один и тот же генотип проявляется в разных фенотипах. Генотип и фенотип - важнейшие понятия генетики, они были предложены Вильгельмом Людвигом Иогансеном (1857- 1927) в 1909 г.(датский биолог, профессор Института физиологии растений Копенгагенского университета, член Шведской Академии Наук). Генотип (от греческого - рождение, отпечаток, образ) - это совокупность всех генов организма, его наследственная материальная основа.

Фенотип (от греческого - явление, отпечаток, образ) - совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся на основе генотипа. Любой фенотип организма представляет собой результат реализации генотипа в конкретных условиях внешней среды. В различиях между фенотипами, развивающимися на основе одного и того же генотипа, проявляется модификационная изменчивость. В конкретных формах тех или иных фенотипов выражается взаимодействие между генотипом и внешними условиями, в которых осуществляется развитие организма.Внешние условия оказывают огромное влияние на все признаки и свойства развивающегося организма.

Пример: Белокочанная капуста в условиях жаркого климата не образует кочана. Породы лошадей и коров, завезенных в горы, становятся низкорослыми

Наследственная изменчивость. К наследственной изменчивости относят такие изменения признаков организма, которые определяются генотипом и сохраняются в ряду поколений. Иногда это крупные, хорошо заметные изменения. Например, коротконогость у овец, отсутствие оперения у кур, отсутствие пигмента (альбинизм) или полидактилия (многопалость, наличие лишних пальцев на кисти или стопе).Генотипическая изменчивость - изменчивость, возникающая в результате новых генетических комбинаций, в результате.

Либо полового размножения, кроссинговера (явление обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации1 при мейозе2). и других перестроек на хромосомном уровне;

Либо под влиянием мутаций (мутационная изменчивость).

Генотипическая изменчивость подразделяется на мутационную и комбинативную. Они ведут к увеличению внутривидового разнообразие в природе.

Мутационная изменчивость связана с процессом образования мутаций. Мутации – это внезапные скачкообразные стойкие изменения в структуре генотипа. Организмы, у которых произошла мутация, называются мутантами. Мутационная теория была создана Гуго де Фризом (Гуго Де Фрис, нидерл. Hugo de Vries, 1848-1935 - голландский ботаник, генетик) в 1901-1903 гг. На основных ее положениях строится современная генетика: мутации, дискретные изменения наследственности, в природе спонтанны, мутации передаются по наследству, встречаются достаточно редко и могут быть различных типов.

Классификация мутаций.

1. По способу возникновения. Различают спонтанные и индуцированные мутации Спонтанные происходят в природе крайне редко с частотой 1-100 на миллион экземпляров данного гена. В настоящие время очевидно, что спонтанный мутационный процесс зависит как от внутренних, так и от внешних факторов, которые называют мутационным давлением среды.

Индуцированные мутации возникают при воздействии на человека мутагенами –факторами, вызывающими мутации. Мутагены же бывают трех видов:

* Физические (радиация, электро – магнитное излучение, давление, температура и т.д.).

* Химические (цитостатики, спирты, фенолы и т.д.).

* Биологические (бактерии и вирусы).

2. По отношению к зачатковому пути. Существуют соматические и генеративные мутации. Генеративные мутации возникают в репродуктивных тканях и поэтому не всегда выявляются. Для того, чтобы выявилась генеративная мутация, необходимо, чтобы мутантная гамета участвовала в оплодотворении.

3. По адаптивному значению. Выделяют положительные, отрицательные и нейтральные мутации. Эта классификация связана с оценкой жизнеспособности образовавшегося мутанта.

4. По изменению генотипа. Мутации бывают генные, хромосомные и геномные.

5. По локализации в клетке. Мутации делятся на ядерные и цитоплазматические. Плазматические мутации возникают в результате мутаций в плазмогенах, находящихяс в митохондриях. Полагают, что именно они приводят к мужскому бесплодию. Причем такие мутации в основном наследуются по женской линии.

Комбинативная изменчивость возникла с появлением полового размножения, она связана с различными вариантами перекомбинации родительских задатков и является источником бесконечного разнообразия сочетаемых признаков.

Мутагенные факторы.

Мутаген – фактор, вызывающий мутацию.

Любые мутации могут возникнуть спонтанно или быть индуцированными. Спонтанные мутации появляются под влиянием неизвестных природных факторов и приводят к ошибкам при репликации ДНК. Индуцированные мутации возникают под воздействием специальных направленных факторов, повышающих мутационный процесс. Мутагенным действием обладают факторы физической, химической и биологической природы.

1. Среди физических мутагенов наиболее сильное мутантное действие оказывает ионизирующая радиация – рентгеновские лучи, α-, β-, γ-лучи.

2. Химические мутагены должны обладать следующими качествами:

Высокой проникающей способностью;

Свойством изменять коллоидное состояние хромосом;

Определенным действием на состояние хромосомы или гена. К химическим веществам, вызывающим мутации, можно отнести органические и неорганические вещества, такие, как кислоты, щелочи, перекиси, соли металлов, формальдегид, пестициды, дефолианты, гербициды, колхицин и др.

3.Кроме мутагенов физической и химической природы, в окружающей среде имеются биологические факторы мутагенеза. Вирусы оспы, кори, ветряной оспы, эпидемического паротита, гепатита, краснухи и др. способны вызывать разрывы хромосом.

2. Искусственные сообщества – агроэкосистемы, роль человека в них.

ЖИЗНЬ В АГРО - И УРБОЭКОСИСТЕМАХ. ЖИЗНЬ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.Жизнь в агроэкосистемах характеризуется загрязнением окружающей среды ядохимикатами, которые применяются в сельском хозяйстве. Так, для уничтожения хозяйственно вредных насекомых используют инсектициды; грибковых заболеваний растений – фунгициды; сорняков – гербициды. При этом происходит воздействие на все уровни жизни в агроэкосистемах – от биогеоценоза в целом до популяций и отдельных индивидуумов. В подобных случаях ученые указывают на возможность ответных реакций природы и ее компонентов на человека и среду его обитания в агроэкосистемах. Причем агроэкосистемы являются, по сути, искусственными с созданием человеком экологического абсурда: агроценоз состоит из одного, реже – двух видов культурных растений, а идеальная для него пищевая цепь – всего из двух звеньев: «растение – человек» или «растение – домашние животные» . В природе такая система из-за своей неустойчивости невозможна. В постоянной борьбе человека с сорняками и вредителями культурных растений часто возникает эффект «экологического бумеранга» . Это совокупность отрицательных, особо опасных явлений, возникающих в окружающей среде в результате неправильной хозяйственной деятельности человека, которые в итоге оказываются вредными для него самого. В частности, при применении ядохимикатов против вредителей сельхозкультур погибают и полезные насекомые-опылители (пчелы, осы, шмели) . Неоспоримы экономические и социальные преимущества городских форм расселения. Однако рост городского населения с созданием урбоэкосистем в последние десятилетия оказался настолько стремительным, а концентрация и интенсификация производственной и непроизводственной деятельности в такой степени высокой, что окружающая среда многих городов мира уже не в состоянии удовлетворить многие биологические и социальные требования современного человека. Чрезмерная плотность населения в городах порождает такие проблемы, как загрязнение окружающей среды, шум, недостаток жилья, школ, больниц, транспорта, зеленых насаждений, хаотичность уличного движения, безработица, преступность, массовые заболевания различных видов и т. д. Жизнь в экстремальных условиях требует от человека больших материальных и энергетических затрат. Это наглядно видно на примере северных городов России, в Заполярье. Для поддержания нормальных условий жизни в этих городах затрачиваются огромные топливно-энергетические ресурсы, при этом происходит загрязнение окружающей среды, и в первую очередь атмосферы, от сжигания топлива в течение долгого холодного периода. Длительное проживание человека в экстремальных условиях негативно сказывается на здоровье. Продолжительность жизни у северян ниже, чем у жителей умеренных широт. В советское время людям, работавшим и жившим в экстремальных условиях, делались надбавки к зарплате, стаж работы при этом шел 1 к 2 или 1 к 1,5 годам, т. е. увеличивался в 1,5-2 раза.

3. Из имеющихся организмов составьте пищевую цепь: беркут, кузнечик, землеройка,

травянистые растения. Определите, к какой функциональной группе относится беркут в

составленной пищевой цепи. Ответ поясните.

1. Причины устойчивости экосистем, их смена. Антропогенные изменения экосистем.

способность экосистемы возвращаться в исходное состояние после временного внешнего воздействия - восстанавливаемость системы (упругая устойчивость, эластичность).

Первые два понятия трактуются как адаптационная устойчивость, третье – как регенерационная. Если та или иная функция экосистемы под воздействием возмущения отклоняется от «нормы», степень этого отклонения показывает относительную устойчивость системы, а время, необходимое для восстановления «нормы», - ее относительную упругость.Существует несколько разных механизмов обеспечения экологической устойчивости:

1) постоянство достигается благодаря действию отрицательных обратных связей, сохраняющих экосистему в устойчивом состоянии (гомеостаз). В этом случае действует принцип Ле Шателье-Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется;

2) экологическая устойчивость обеспечивается избыточностью функциональных элементов. Напр., если в состав сообщества входят несколько популяций автотрофных организмов, каждая из которых имеет свой оптимум температуры для фотосинтеза, то

фотосинтез сообщества в целом будет слабо изменяться при колебании температуры в определенных условиях. В этом случае устойчивость экосистемы прямо связана с ее видовым разнообразием;

3) адаптация - перестройка структурных элементов системы без существенного изменения ее функций. Перестройка может быть и необратимой, например, в процессе эволюции.

Популяции или виды в целом развиваются в экосистемах в окружении других видов. При изучении палеоботаники «былых биосфер» Вернадский показал, что в процессе эволюции жизни на Земле структура биогеоценозов существенно менялась и усложнялась (вначале хемотрофы, затем фототрофы и т.д.). С появлением первых фототрофов (водорослей) процесс формирования первичных экосистем закончился, и цепь круговорота веществ замыкается, но были избыточные биогенные продукты → появились гетеротрофы и т.д., но эти экосистемы были неустойчивы, быстро появлялись и распадались (т.е. микроорганизмы быстро размножались – быстрая смена поколений) → эволюция ускорялась.Возникновение многоклеточных организмов сопровождалось увеличением устойчивости экосистем. При выходе растений на сушу → много новых местообитаний → быстрая эволюция → огромное количество органического вещества оказывалось не потребленным и выводилось из биотического круговорота в виде дошедших до нас угля, нефти и т.д. пока не появилось достаточное количество консументов. Середина мела – появились травянистые растения и однолетники → разное ускорение кругов биогенных веществ, т.к. было много животных и грызунов. Важным успехом было образование биотического круговорота – создание таких жизненных сред, в которых одна и та же порция вещества может многократно использоваться. Это стало возможным, когда возникла триада: продуцент → консумент → редуцент. Дальнейшее направление эволюции экосистем вело к уменьшению потребления вещества из биотических круговоротов и интенсификации миграции химических элементов (у животных это появление теплокровности, т.к. млекопитающие затрачивают на создание своей биомассы всего 1% потребляемых ими веществ; у растений это – появление однолетников). В процессе развития жизни происходит усложнение экосистем. Основной интегрирующий фактор в жизни биогеоценоза – пищевые взаимоотношения. Определенная сложная структура биогеоценоза оказывается необходимой предпосылкой для поддержания его устойчивости. Наиболее хрупкие и неустойчивые экосистемы с наименьшим числом компонентов (тундра). Наиболее устойчивы экосистемы тропического леса, где потоки вещества и энергии многократно дублируются (очень много видов и малая численность каждого) – выдерживает потерю процента составляющих их компонентов без ущерба для функционирования. Все экосистемы являются реальной средой для межвидовых взаимоотношений, → постоянные взаимодействия всех компонентов биогеоценоза оказываются причиной изменения биогеоценоза и других экосистем → преобразование биосферы.Смена биогеоценозов – сукцессия. Климаксовое сообщество – в равновесии с окружающей средой устойчиво.

Общие черты изменения биогеоценозов:

1) все биотические системы динамичны и подвижны, чутко реагируют на влияние внешней среды;

2) в процессе развития экосистемы наблюдается удлинение цепей питания, увеличение числа трофических уровней → происходит дифференциация потоков вещества и энергии (узкая пищевая специализация видов);

3) в результате удлинения цепей питания увеличивается время удержания вещества и энергии (появляется круг долгоживущих организмов).

2. Размножение, его роль в природе. Половое и бесполое размножение организмов.

Размножение - способность к воспроизведению себе подобных, присущая всем организмам и обеспечивающая сохранение биологического вида, а следовательно, и

жизни на Земле. В природе известны различные формы размножения. Бесполое размножение в широком смысле включает в себя деление, спорообразование, вегетативное размножение, в том числе почкование и фрагментацию. Своеобразными формами полового размножения являются конъюгация (у некоторых водорослей, инфузорий, бактерий), при которой происходит временное соединение двух одноклеточных особей, сопровождаемое обменом некоторых частей ядерного аппарата, и партеногенез. Последний феномен (буквально означающий девственное размножение - греч. parthenos - девственница и genesis - рождение) представляет однополое размножение, при котором развитие зародыша из яйцеклетки происходит без оплодотворения.Половое размножение характерно для большинства обитателей Земли. Конкретные механизмы роли раздельнополости в эволюционном процессе, проливающие свет на ряд проблем клинической сексопатологии, вскрыты в серии работ советского исследователя В. А. Геодакяна. У большинства организмов, размножающихся половым путем, половые клетки (гаметы) дифференцируются от остальных клеток тела, имеющих стандартный набор хромосом (аутосомы, или эухромосомы). У многоклеточных животных как женские гаметы (яйцеклетки), так и мужские (сперматозоиды) вырабатываются в специальных половых железах (гонадах), подразделяемых на женские - яичники и мужские - семенники, а встреча гамет и их слияние (оплодотворение) облегчаются наличием особых половых органов. Цитогенетическими исследованиями установлено, что у высших организмов все соматические клетки обоих полов имеют одинаковый двойной набор аутосом (2А) и разные половые хромосомы. При этом один пол дает только один тип гамет (например, в яичниках человека в норме образуются только половые хромосомы типа X), а другой пол дает два типа гамет (например, в семенниках человека - половые хромосомы типов X и Y). Таким образом, один из полов (у человека - мужской), образуясь из двух разных гамет, имеет гибридную генетическую конституцию (XY) и поэтому называется гетерогаметным. Противоположный пол, определяемый набором из двух гамет одного типа (XX), имеет однородную генетическую конституцию и называется гомогаметным. У большинства видов, в том числе у всех млекопитающих, гетерогаметным является мужской пол. Однако у некоторых видов, в частности у птиц и бабочек, гетерогаметен женский пол. Таким образом, у человека и других млекопитающих пол зародыша определяется сингамно, т. е. при акте оплодтворения. У организмов с мужской гетерогаметностыо оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом, несущим Y-хромосому, приводит к развитию мужского зародыша, а оплодотворение сперматозоидом, несущим Х-хромосому, приводит к развитию женского зародыша. При этом подразумевается, что сперматозоиды, несущие Х- и Y-хромосомы, образуются в гонадах в равных количествах и, следовательно, появление того илм другого пола имеет равную степень статистической вероятности, целиком завися от игры случая.

3. На большой глубине в океане практически нет растительных организмов. Однако здесь обитают различные животные: губки, гидроидные полипы, роговые кораллы, двустворчатые моллюски, кольчатые черви, крабы, донные рыбы и др. Как можно объяснить отсутствие растений и что служит пищей для живущих здесь животных?

1. Трофические уровни организмов в экосистеме, их роль.

2. Деление клетки – основа роста, развития и размножения организмов. Митоз.

Деление клеток - основа размножения и роста организмов Деление клеток - процесс, лежащий в основе размножения и индивидуального развития всех живых организмов. Основную роль в делении клеток играет ядро. На окрашенных препаратах клетки содержимое ядра в состоянии покоя представлено хроматином, который различим в виде тонких тяжей (фибрилл), мелких гранул и глыбок. Основу хроматина составляют нуклеопротеины - длинные нитевидные молекулы

ДНК (хроматиды), соединенные со специфическими белками-гистонами. В процессе деления ядра нуклеопротеины спирализуются, укорачиваются и становятся видны а световой микроскоп в виде компактных палочковидных хромосом. У каждой хромосомы есть первичная перетяжка (утонченный неспирализованный участок) - центромера, которая делит хромосому на два плеча. Митоз - это непрямое деление клеток, широко распространенное в природе. Благодаря митозу обеспечивается равномерное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками. Митоз состоит из четырех последовательных фаз. Период жизни клетки между двумя ми-готическими делениями называется интерфазой. Она в десятки раз продолжительнее митоза. В эту фазу происходит синтез молекул АТФ и белков, удваоение ДНК, удваиваются некоторые органоиды клетки.В профазе начинается спирализация ДНК. Утолщенные и укораченные нити ДНК состоят из двух хроматид, К концу профазы ядерная мембрана и ядрышки исчезают. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам, формируется веретено деления. В метафазе происходит окончательная спирализация хромосом, их центромеры располагаются по экватору, прикрепляясь к нитям веретена деления. В анафазе центромеры делятся, сестринские хроматиды отделяются

3. Решите задачу. У мышей длинные уши – доминантный признак, а короткие –

рецессивный. Скрестили самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. В

первом поколении все потомство получилось с длинными ушами. Определите генотипы

родителей и потомства.

По 1 закону Менделя все потомство будет длинноухим

Ответ 100% длинноухие гетерозиготы (Аа).

1. Оплодотворение, его значение. Особенности оплодотворения у животных.

Оплодотворение у растений. Значение водной среды для процесса оплодотворения у мхов и папоротников. Процесс оплодотворения у голосеменных в женских шишках, а у покрытосеменных - в цветке. Оплодотворение у животных. Внешнее оплодотворение - одна из причин гибели значительной части половых клеток и зигот. Внутреннее оплодотворение у членистоногих, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих - причина наибольшей вероятности образования зиготы, защиты зародыша от неблагоприятных условий среды (хищников, колебаний

2. Уровни организации живой природы.

Молекулярный. Любая живая система, как бы сложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а также других важных органических веществ. С этого уровня начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др. Клеточный. Клетка - структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне сопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.

Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии - от момента зарождения до прекращения существования - как живая система. На этом уровне возникают системы органов, специализированных для выполнения различных функций.Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция - надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования - процесс микроэволгоции.Биогеоценотический. Биогеоценоз - совокупность организмов разных видов "и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.Биосферный. Биосфера - совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.

3. Распределите по ярусам перечисленные растения дубравы: клен, дуб, лещина, ландыш,

липа, папоротник орляк, калина, яблоня, майник двулистный. Какое значение имеет

ярусное расположение растений в экосистеме?

1. Основные ароморфозы в эволюции растений.

Ароморфозы -крупное эволюционное изменение. Оно обеспечивает повышение уровня организации организмов, преимущества в борьбе за существование, возможность освоения новых сред обитания.

1.Возникновение в клетках хлоропластов с хлорофиллом, фотосинтеза - важный ароморфоз в эволюции органического мира, обеспечивший все живое пищей и энергией, кислородом. Появление от одноклеточных многоклеточных водорослей - ароморфоз, способствующий увеличению размеров организмов.

2.Четырехкамерное сердце, полное разделение артериальной и венозной крови, теплокровность, высокая степень развития коры больших полушарий, внутриутробное развитие зародыша, наличие молочных желез и выкармливание детеныша молоком, наличие диафрагмы

2. Биосфера – глобальная экосистема. Учение В.И. Вернадского о биосфере.

(тетрадь)

3. Решите задачу. У гороха нормальный рост наследуется как доминантный признак.

Растение гороха с нормальным ростом скрещено с карликовым. В потомстве произошло

расщепление признаков: половина растений имела нормальный рост, а половина –

карликовый. Определите генотипы родителей и потомков.

А - аллель гена нормального роста,

а - аллель гена карликового роста. Значит, карликовое растение имеет генотип аа, ну, и

т.к. потомки имели как нормальный, так и карликовый рост, следовательно родитель с нормальным ростом был гетерозиготным Аа. Смотри далее.

F1 2Аа (50% нормальный рост) и 2аа (50% карликовый рост)

ОТВЕТ: генотипы родителей (см. Р): Аа и аа, генотипы потомков (см.F1): Аа и аа

1. Основные ароморфозы в эволюции позвоночных животных.

Ароморфоз - крупное эволюционное изменение. Оно обеспечивает повышение уровня организации организмов, преимущества в борьбе за существование, возможность освоения новых сред обитания. Факторы, вызывающие ароморфозы, - наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. Основные ароморфозы в эволюции многоклеточных животных:

1) появление многоклеточных животных от одноклеточных, дифференциация клеток и образование тканей;

2) формирование у животных двусторонней симметрии, передней и задней частей тела, брюшной и спинной сторон тела в связи с разделением функций в организме (ориентация в пространстве - передняя часть, защитная - спинная сторона, передвижение - брюшная сторона) ;

3) возникновение бесчерепных, подобных современному ланцетнику, панцирных рыб с костными челюстями, позволяющими активно охотиться и справляться с добычей:

4) возникновение легких и появление легочного дыхания наряду с жаберным;

5) формирование скелета плавников с мышцами, подобных пятипалой конечности наземных позвоночных, позволившими животным не только плавать, но и ползать по дну, передвигаться по суше;

6) усложнение кровеносной системы от двухкамерного сердца, одного круга кровообращения у рыб до четырех камерного сердца, двух кругов кровообращения у птиц и млекопитающих. Развитие нервной системы: паутинообразная у кишечно-полостных, брюшная цепочка у кольчатых червей, трубчатая нервная система, значительное развитие больших полушарий и коры головного мозга у птиц, человека и других млекопитающих. Усложнение органов дыхания (жабры у рыб, легкие у наземных позвоночных, появление у человека и других млекопитающих в легких множества ячеек, оплетенных сетью капилляров) . Возникновение в клетках хлоропластов с хлорофиллом, фотосинтеза - важный ароморфоз эволюции органического мира, обеспечивший все живое пищей и энергией, кислородом. Дальнейшее усложнение растений в процессе эволюции: появление корней, листьев, развитого стебля, тканей, позволивших им освоить сушу (папоротники, хвощи, плауны) . Ароморфозы, способствующие усложнению растений в процессе эволюции: возникновение семени, цветка и плода (переход семенных растений от размножения спорами к размножению семенами) . Спора - одна специализированная клетка, семя - зачаток нового растения с запасом питательных веществ. Преимущества размножения растений семенами - уменьшение зависимости процесса размножения от окружающих условий и повышение выживаемости.

2. Роль живых организмов в биосфере. Влияние человека на биосферу.

Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействие. Живая природа представляет собой сложно организованную, иерархичную систему. Выделяют несколько уровней организации жизни на нашей планете и самый высокий из них - биосфера.

С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты, поддерживающую глобальный круговорот веществ. Стабильность биосферы основывается на высоком разнообразии живых организмов, отдельные группы которых выполняют различные функции в поддержании общего потока вещества и распределении энергии. Однако стабильность биосферы имеет определенные пределы, и нарушение ее регуляторных возможностей чревато серьезными последствиями. Учитывая, что в биосфере действуют сложные системы обратных связей и зависимостей, то, соответственно, по мере усиления давления на окружающую среду, среда, в свою очередь, отвечает увеличением встречного давления. Так, например, человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. Эти изменения нарастали и в настоящее время обрушились на человеческую цивилизацию. Пришлось признать, что даже жизненно важные для экономики человека ресурсы оказываются подчас еще важней для сохранения экологического равновесия в биосфере и в конечном итоге - оптимальных природных условий существования и развития человечества, настоящего и будущего поколений. Вот почему актуально на сегодняшний день изучение проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Именно органичное "сотрудничество" этих двух элементов будет способствовать долгому и стабильному существованию биосферы. Цель настоящей работы заключается в следующем: показать, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы, является ее частью и подчиняется ее законам. Для этого необходимо определить место человечества в структуре биосферы; каким образом осуществляется воздействие человека на биосферу и каковы результаты данного воздействия; каким образом биосфера реагирует на любые изменения в протекающих в ней процессах. Только рассмотрев указанные вопросы можно сделать вывод, что человек во всех его проявлениях представляет собой часть биосферы и есть ее определенная функция в определенном пространстве-времени.

3. Рассмотрите несколько типов плодов различных растений (клена, одуванчика, лопуха,

рябины, гороха и др.). Назовите типы плодов и признаки приспособленности к

распространению семян у каждого растения.

1. Основные признаки живого.

Отличительные признаки живых организмов.

Население Земли постоянно растет, в настоящее время оно увеличивается на 172 человека в минуту, на 250 тысяч в день и на 90 млн в год и к 2000 году составит примерно 6,5 млрд человек. В связи с ростом населения все новые территории включаются в активную хозяйственную деятельность: распашка полей, строительство промышленных объектов, прокладывание дорог, расширение площадей городов. Следовательно, пространства многих природных экосистем стремительно сокращаются, разрушаются места обитания диких животных и растений, уменьшаются их численность и разнообразие. Многие виды птиц, рыб, морских млекопитающих совершают протяженные миграции и то, что охраняется в одной стране, может беспощадно уничтожаться в другой. При этом вымирают десятки и сотни тысяч видов, которые не описаны наукой. Ч. Дарвин отмечал, что исчезнувшие виды восстановить принципиально невозможно. Они никогда не появятся вновь. Вытесняя из биогеоценоза очередной биологический вид, человечество теряет драгоценный генофонд, обрывает информацию, которая идет из глубины веков, обедняет биосферу.

Особенно быстрыми темпами процесс вымирания видов происходит в центрах видового многообразия. В самом богатом по числу видов тропическом дождевом лесу обитают не менее миллиона видов, еще не занесенных в списки флоры и фауны. Несомненно, большинство из них исчезнет, прежде чем мы успеем хотя бы узнать о их существовании. За последние 200 лет площадь тропических лесов сократилась вдвое и продолжает уменьшаться ежегодно на 1%.

Считается, что в нашей стране исчезает один вид млекопитающих в 3-5 лет. Среди исчезнувших на территории бывшего СССР видов и подвидов зверей: тур (XVII в.), стеллерова корова (XVIII в.), кавказский зубр (1920-е гг.), туранский тигр (1946 г.), красный волк (XX в.), гепард (1980-е гг.). Ежегодно теряется несколько видов во всех группах животных и растений, не исключено, что темп исчезновения видов гораздо выше, особенно в центрах видового многообразия - на Байкале, юге Дальнего Востока, Кавказе, в Средней Азии. Загрязнение Байкала трагически затронет сотни видов мелких беспозвоночных.

Процесс сокращения биологического многообразия ведет к постепенной потере биосферой способности к устойчивости, самоподдержанию и характеризуется лавинообразным ускорением. Чем менее биологически разнообразны биосфера и любая локальная экосистема, тем хуже условия выживания в ней для еще остающихся видов (человека в том числе), тем быстрее они вымирают.