КАТЕГОРИИ САЙТА
ВторсырьеЭко разделГомеостаз – уникальная способность экосистемы

Гомеостаз – уникальная способность экосистемы

Понятие и история термина и учения

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

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

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

О постоянстве внутренне среды, говорил еще в 1878 году французский ученый Клод Бернар. Впервые термин возник в книге «Мудрость тела» американского физиолога Уолтера Кеннона в 1932 году. Там этим термином обозначалась координация физиологических процессов для устойчивого состояния организма. Начало учению о гомеостазе экосистемы положил в 1949 году Ф. Клементс. В основу его учения легло утверждение о том, что равновесие в экосистемах достигается при взаимодействии противоположных процессов или обратной связью. Условия окружающей среды непостоянны. При их изменениях происходят перемены и в экосистеме. То есть она динамична. И когда экосистема находит способ реагировать на изменения и приспосабливается к ним, то сама регулирует процессы внутри себя и восстанавливается.

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

Основные признаки и обратная связь

Гомеостаз экосистемы Гомеостаз экосистемы обладает такими основными признаками: выносливость и устойчивость.

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

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

Форма проявления гомеостаза у одноклеточных организмов и у более сложных сходны. Сохранение внутренних свойств и процессов, которые отличны от внешних. У простых поддержание физико-химических условий, у других – состава крови и других жидкостей, объема и так далее. В целостной системе или популяции – удержание пространственной структуры, разнообразия генетического и полового, численности, плотности и так далее. Если подняться до уровня биосферы, то тут тоже необходимо поддержание состава и структуры почв, атмосферы, воды.

Проявляться эти признаки биосистемы начинают, когда возникает экологический стресс. То есть изменяется один или сразу несколько внешних факторов и условий существования живого организма. Это могут быть и погодные условия, и деятельность человека. С самого момента их возникновения, они активно и, как правило, негативно начинают влиять на систему. Под их воздействием происходит ответное реагирование системы или обратная связь. Конечно, биосистема не может воздействовать на окружающую среду, ее ответное реагирование заключается в саморегуляции, сбалансированности и согласованности функционирования всех элементов и внутренних процессов.

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

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

Примеры

Гомеостаз экосистемы Наиболее типичным можно назвать пример взаимодействия смежных звеньев пищевой цепи, консументов – «хищника и жертвы». При благоприятных природных условиях, возрастает количество питательной массы. Например, растительной. Небольшая по численности популяция травоядных – «жертва», без труда находит себе пищу. Со временем ее численность начинает расти. «Хищник», которой при низкой численности «жертвы», прилагал большие усилия для поисков пропитания, с ростом числе травоядных, таких затруднений теперь не имеет. Его потомство перестает погибать от недоедания. Конкуренция внутри популяции снижается. Образуются новые пары и появляется дополнительное потомство. Популяции и «хищника» и «жертвы» растут. Это обратная положительная связь.

Рост популяций приводит сначала к недостатку питания у «жертвы», а за этим и у «хищника». Увеличивается конкуренция и обостряется борьба за выживание. Рождаемость падает. Обратная связь становится отрицательной. Система приходит в свое первоначальное состояние, точнее, близкое к нему. Подойдя к исходному уровню, система может начать процесс разрастания. То есть она постоянно в динамике. Как маятник, достигнув равновесия, он продолжает движение от точки покоя. И так постоянно, потому, что окружающая среда никогда не бывает одинаковой.

Гомеостаз экосистемы Иногда уровень воздействия на систему может быть таким, что сопротивляемости и выносливости не хватает. И прежде всего это относится к случаям, когда незначительна популяция какого-либо вида в составе системы. Воздействие может быть таким, что прекращается рост численности и плотности живых организмов. Воспроизведение не дает нужного результата и популяция затухает. Восстановление экосистемы в том виде, какой она была до воздействия, становиться невозможно. Не всегда это ведет к умиранию всей системы, но всегда к существенным изменениям внутри ее. Например, место вымершего вида занимает другой. Он может быть более агрессивным. И тогда воздействие начинается снова, а «разлаженный и некомплектный механизм» с ним на должном уровне бороться уже не может. Так произошло в XX веке в Китае. Когда по решению правительства были уничтожены все воробьи, в связи с чем выросла популяция насекомых. Или Австралия, где были уничтожены хищники, и рост популяции кроликов стал неконтролируемый и причинил существенный ущерб природе.

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

Сочетание с эволюцией биосферы

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

Начиная с момента возникновения первой жизни, одноклеточные, а затем и более сложные существа, реагировали на изменения окружающей среды иным образом. Именно такое реагирование и дало возможность развиться из клетки без ядра в человека. Если бы происходило приспосабливание, то на Земле по сей день существовали только первые живые организмы. Они бы приспосабливались и приспособились. В чем нас убеждает теория гомеостаза. Если есть приспосабливание, то нет эволюции. А если это не так и миллиарды лет своего существования клетки пытались приспособиться к изменяющейся среде и не смогли, а вымерли. То тогда нет никакой эволюции. Есть смена одних организмов, другими, без признаков какого-либо наследования. Похожесть допускается. Что, в общем-то, и есть. Птицы похожи на динозавров, слон на мамонта, а человек на обезьяну.

Видео — Гомеостаз

Форма заказа товара

После заполнения формы, с Вами свяжется менеджер и ответит на все вопросы.

* Ваши персональные данные не будут переданы третьим лицам