2. Паразитизм. Сопряженная эволюция паразита и хозяина.
Паразитизм – форма взаимоотношения между двумя организмами разных видов, про котором один использует другого в качестве источника питания и среды обитания, причем оба организма находятся в антагонистических отношениях, но ,в отличие от хищничества, паразит не убивает своего хозяина, а паразитирует на нем более или менее продолжительный период времени.
Сопряженная эволюция паразита и хозяина характеризуется совершенствованием механизмов противопаразитарной борьбы у хозяина и повышением приспособляемости паразитов.
У хозяев вырабатывается целый ряд защитных реакций , которые делятся на специфические и неспецифические.
к неспецифическим относится иммунный ответ организма, т. е. возникновение биохимических реакций, которые сдерживают массовое развитие паразитов;
сбрасывание зараженных частей (это особенно характерно для растений-хозяев, которые сбрасывают сильно зараженные листья). В этом случае паразиты продолжают жить уже как детритофаги;
выработка устойчивости к влиянию паразитов за счет быстрого роста здоровых тканей взамен пораженных (это имеет место при поедании тканей растений тлями);
изоляция органов поражения как «зеленых островов» (формирование галлов у дуба, орешника и других растений после того, как насекомое-паразитоид отложит в ткани листа яйцо). В этом случае ответ запрограммирован: в генной памяти хозяина записана реакция на поселение паразитоида;
уменьшение плотности популяций хозяев, что снижает вероятность распространения паразита и заражения им. Зараженные животные менее подвижны и становятся более легкой добычей хищников, таким образом, снижая долю зараженных особей в популяции;
формирование гетерогенных популяций хозяев, в составе которых есть экотипы, устойчивые к паразитам. Эти экотипы являются основой адаптивной селекции на повышение устойчивости культурных растений к грибковым заболеваниям.
У паразитов также в ходе совместной эволюции вырабатываются защитные механизмы
инцистирование и инкапсуляция, капсулы вокруг паразита формируется из тканей хозяина. Такая защитная изоляция возможна лишь у покоящихся стадий паразитов, которые характеризуются минимальным уровнем обмена веществ.
Локализация в тканях наиболее изолированных от действия иммунной системы. Чтобы избежать атаки защитных сих хозяина, некоторые паразиты поселяются в наиболее защищенных от воспалительных реакций тканях. Например, метацеркарии некоторых трематод.
Иммуносупрессия – способность подавлять действие иммунной защиты хозяина.
Изменение состава антигенов.
Молекулярная мимикрия – паразит покрывает себя веществами, образованными хозяином, благодаря чему скрывается от распознавания средствами его иммунной системы. К такой мимикрии способны церкарии шистосом.
В процессе адаптации к своим хозяевам у паразитов происходит морфофизиологический регресс органов, функции которых не востребованы. Наряду с этим у паразитов развиваются физиологические механизмы и структурные приспособления, необходимые для существования в организме хозяина.
Изменяется форма тела. У эктопаразитов тело сплющено в дорсо - вентральном направлении, что облегчает удержание на теле хозяина. У блох же тело сплющен ос боков. Внутриполостные паразиты имеют компактное тело.
Размеры обычно коррелируют с размерами соответствующих групп свободноживущих хозяев. В некоторых случаях паразитизм приводит к увеличению размеров тела. Но размеры паразита всегда много меньше размеров хозяина.
Большим изменениям подвергается пищеварительная система, у некоторых она совсем отсутствует (ленточные черви). У кровососущих она имеет большую емкость и способна вместить значительное количество крови.
Разнообразные приспособления для удержания в или на организме хозяина. Различают разнообразные крючки и присоски. Крючки встречаются, начиная с простейших (например, у грегарин) вплоть до членистоногих. Помимо органов присосок и крючков органами прикрепления служат различные стилеты, стрекательные и липкие нити, стебельки и другие приспособления.
Вместе с морфологическими изменениями у паразитов происходят и физиологические адаптации к паразитическому образу жизни
Внутриполостные и тканевые паразиты приобрели способность к анаэробному дыханию
Кишечные паразиты приобрели способность вырабатывать антиферменты, которые защищают их от пищеварительных ферментов хозяина.
Некоторые паразиты (личинки шистосом и анкилостомид) стали вырабатывать ферменты, с помощью которых получили возможность проникать через кожные покровы в организм хозяина.
Большая плодовитость, гермафродитизм также являются приспособлением к паразитическому образу жизни.
Для естественных экосистем формирование экологического равновесия между популяциями паразитов и их хозяев — нормальное явление. Во многих случаях проявляется закономерность: плотность популяций обоих видов изменяется циклически, но пики плотности паразитов запаздывают по отношению к пикам плотности хозяев. Ситуация изменяется в антропогенных экосистемах (особенно в сельскохозяйственных), где заражение паразитами может привести к существенному падежу скота.
Основная особенность отрицательного взаимодействия популяций заключается в том, что при их синхронной эволюции в стабильной экосистеме степень отрицательного влияния уменьшается. Иными словами, естественный отбор стремится уменьшить отрицательные влияния или вообще устранить взаимодействие популяций, поскольку продолжительное и сильное подавление популяции добычи или хозяина популяцией хищника или паразита может привести к уничтожению одной из них или обеих.
Материально - энергетический баланс производства. Потоки энергии в производственных процессах. Энергетическая эффективность деятельности. Функционально-стоимостной анализ как метод оптимизации.
Для описания технологических процессов широко используют материальные и энергетические балансы. Материальный баланс — это отражение закона сохранения массы веществ в условиях производства. Согласно этому закону, масса исходных веществ (сырья), поступивших для участия в технологическом процессе, равна массе веществ (продуктов и отходов), образовавшихся в результате осуществления технологического процесса. Как правило, материальный баланс составляется на единицу целевого продукта. Энергетический баланс — это количественное выражение закона сохранения энергии в ходе осуществления технологического процесса. Согласно этому закону, количества энергии, потребленной и выделяющейся в ходе процесса, равны. Как и материальный, энергетический баланс составляется на единицу целевого продукта. Материальные и энергетические балансы имеют большое значение для анализа и эффективного осуществления производственного процесса. С их помощью устанавливают фактический выход продукции, коэффициенты полезного использования энергии, расходы и потери сырья, топлива и других материалов. По цифровым данным технологических балансов принимаются организационные и технические решения по совершенствованию работы оборудования, максимальному использованию, утилизации или регенерации материальных и энергетических ресурсов. Балансы весьма важны для составления рациональных схем технологического процесса и установления оптимальных размеров, мощности и производительности оборудования. Данные технологических балансов и выводы из их анализа широко используются технологами и экономистами при проектировании новых и улучшении работы существующих предприятий.
На пути от природного ресурса до промышленного потребителя энергия любого вида проходит цепь передаточных устройств, трансформаций и преобразований. Эта «энергетическая цепочка» на всех стадиях имеет энергетические потери - от долей до десятков процентов. Наибольшие потери в энергетическом потоке возникают при производстве электроэнергии и при ее потреблении в производственных установках. Оценка эффективности и целесообразности энергозатрат в производственных процессах основывается на показателях энергоиспользования - коэффициенте полезного действия установок (КПД) и коэффициенте полезного использования энергии в них (КПИ), а также на удельных расходах энергии, относимых к единице продукции (полупродукта), на передел, операцию и т.п.
ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНЫЙ АНАЛИЗ (ФСА) — это практический метод комплексного системного исследования объектов, направленный на обеспечение минимальных затрат на производство, реализацию или эксплуатацию при обеспечении необходимых потребительских свойств.
ФСА от других методов повышения эффективности производства отличает совокупность принципов, которая включает плановый характер проведения ФСА, комплексный подход, системный подход, функциональный подход, принципы соответствия значимости функций и затрат на их осуществление, соответствия фактического значения параметра требуемому уровню, активизации творческого мышления, коллективного труда, междисциплинарного подхода и др.
БИЛЕТ 3.
- 1. Предмет и структура экологии. Место экологии в системе наук и практической жизни человека.
- 3. Концепции экоразвития. Прогнозы «Римского клуба». Конвенция Рио-де-Жанейро 1992 г. Участие России в проектах устойчивого развития и международное сотрудничество.
- 1. Индивид как уровень организации жизни. Фундаментальные свойства индивида. Обмен веществ как основа биологических круговоротов.
- 2. Паразитизм. Сопряженная эволюция паразита и хозяина.
- 1. Факторы среды. Классификация факторов среды. Правила взаимодействия факторов среды и организма.
- 2. Понятия биоценоз, биогеоценоз, экосистема, экотоп, биотоп, местообитание. Структура биоценоза и экосистемы. Методы изучения.
- Методологией всех экологических исследований является системный подход. В зависимости от объекта и целей исследования используются разные подходы:
- 3. Внешние эффекты и побочные следствия природопользования. Классическая экономика и последствия хозяйственной деятельности. Понятие ущерба окружающей среде. Социальная среда природопользования.
- 2. Видовое разнообразие и методы его оценки. Альфа-, бета-, гамма-разнообразие. Значимость видов в биоценозах. Индексы доминирования и равномерности.
- Билет №5
- 2. Классификация сообществ.
- 1. Роль кислорода в жизни растений и животных. Респираторные условия в основных средах жизни. Приспособления организмов к различным респираторным условиям.
- 2. Пространственная структура биоценозов. Горизонтальное сложение: мозаичность и ее причины. Межвидовая сопряженность и методы ее оценки. Вертикальная структура и ярусность.
- 3. Функциональная классификация техники
- 1. Влажность как фактор среды. Значение воды в организме. Приспособления организмов к различным условиям влажности.
- 3. Феномен культуры и экология. Экологическая характеристика культур и культурных институтов. Экологическое движение. Экологическая этика.
- 1. Вода как среда жизни. Свойства Воды. Экологические области гидросферы: бенталь и пелагиаль, литораль, абиссаль. Жизненные формы гидробионтов: планктон, нектон, бентос.
- 2. Функциональная структура экосистем. Трофическая структура. Представление о консорции.
- 3. Природопользование в традиционном, индустриальном и постиндустриальном обществе. Структурные кризисы и борьба с ними.
- 1.Знечение минер. Солей в жизни растений и животных. Приспособления организмов к различным солевым условиям. Принципы водно-солевого обмена.
- 2. Динамика экосистем. Представление об экологической сукцессии. Устойчивость.
- 3. Экологическая безопасность России. Динамика качества природной среды и состояние природных ресурсов. Чрезвычайные экологические ситуации.
- 2. Энергия в экосистемах. Биологическая продуктивность экосистем и ее составляющие. Классификация экосистем по продуктивности. Методы изучения.
- 2.2. Механический состав почв
- 2.3. Химическая активность почв
- 4.3. Роль эдафических факторов в распределении растений и животных.
- 4.Заключение
- 3.Государственное регулирование природопользования и охраны окружающей среды в России. Понятие экологического законодательства и его структура.
- 2. Биогеохимические процессы в Биосфере. Круговорот углерода, азота, кислорода, серы, фосфора, их антропогенное изменение. Техногенная миграция х.Э. И их роль в культурных ландшафтах.
- 3. Понятие экологического управления. Государственные органы экологического управления.
- 1 Экологическая классификация организмов. Понятие жизненной формы и морфоэкологического типа. Классификация жизненных форм по Раункиеру. Понятие биоиндикации.
- 2. Экология человека как научная дисциплина. Ее цель, задачи и место в системе наук. Основное содержание, методологические основы и система понятий. Биологические и социальные потребности человека.
- 3 Экологические требования при проектировании и строительстве. Правовая охрана средообразующих объектов. Экологическая служба города.
- Глава 7. Требования в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности
- 1. Географические закономерности дифференциации живого покрова суши. Основные градиенты среды. Зональные, интразональные и экстразональные типы биоценозов.
- 2. Влияние факторов среды на воспроизведение человечества и его генофонд. Динамика популяционных показателей человечества. Демографические проблемы.
- 3 Объекты земельных правоотношений. Классификация земель. Система прав на землю лиц, не являющихся собственниками земли. Задачи и содержание охраны земель (почв).
- 1. Основный биомы суши. Биомы тундры, лесов умеренного пояса, степей, тропических листопадных и постоянно влажных лесов, умеренного и тропического пояса.
- 2. Учение о природно-очаговых заболеваниях. Эндемичные болезни. Эпидемиологические последствия антропогенных ландшафтов и пути их преодоления. История глобальных эпидемий.
- 3. Юридическое понятие недр. Правовое регулирование недропользования и его основания.
- 1. Понятие ареала. Свойства и классификация ареалов. Динамика ареалов. Понятия нео- и палеоэндемика, реликта, космополита. Центры обилия и таксономического разнообразия.
- 2.Влияние климата на здоровье человека. Эколого-физиологические механизмы адаптации человека к различным климатическим условиям.
- 1.Биогеографическое районирование суши. Краткая хар-ка флористических царств и фаунистических областей.
- 2.Антропосфера, антропоэкосистемы, антропогеоценозы. Развитие хозяйственно-культурных типов и биологическая эволюция человека.
- 3. Юридическое понятие вод. Правовое регулирование водопользования: основания возникновения и прекращения. Виды права водопользования.
- 2. Урбанизация и здоровье человека. Гиподинамия. Стресс. Курение, алкоголизм, наркомания. Проблема питания. Иммунологические проблемы.
- 3. Юридическое понятие животного мира. Объекты правоотношений по использованию и охране животного мира. Право пользования и охрана объектов животного мира и среды их обитания.
- 1. Биогеографическое районирование океанов и континентальных водоемов. Основные типы ареалов морских организмов.
- 3. Юридическое понятие атмосферного воздуха. Атмосферный воздух как объект правоотношений. Вопросы охраны атмосферного воздуха.
- 1. Понятие популяции, свойства популяции (плотность, численность, методы определения). Структура популяции (половая, возрастная, пространственная).
- 2. Экологическая ниша Homo sapiens. Морфофизиологическая изменчивость человеческого организма. Экологическая дифференциация человечества.
- 3. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды.
- 1. Динамика популяций. Факторы динамики: рождаемость, смертность. Классификация популяций по динамике численности. Динамика популяций и жизненные циклы организмов. Популяционные стратегии жизни.
- 2. Региональные проблемы экологии человека. Представление о краевой патологии. Роль генотипических и фенотипических особенностей населения и региональные закономерности в распространении заболеваний.
- 3. Экологический мониторинг, его научные основы и структура. Виды мониторинга. Нормирование загрязнения окружающей среды.
- 1. Межвидовая конкуренция. Уравнение Лотки-Вольтерры. Принцип конкурентного исключения Гаузе. Конкуренция и сосуществование видов: модель Аткинсона и Шоррокса, модель Тилмана.
- 3. Экологическая экспертиза: сущность, классификация, процедуры, принципы, методы и организация.