Содержание
Введение_________________________________________________ 3
1. Техника сбора информации. Эксперимент________________________ 4
2. Экосистемы мирового океана___________________________________8
3. Проблемы эволюции репродуктивных стратегий___________________15
Выводы__________________________________________________ 19
Список использованной литературы__________________________20
Введение
В данной работе будут рассмотрены три вопроса. Первый вопрос касается техники сбора информации и эксперимента. Второй - экосистемы мирового океана, и третьим вопросом рассмотрена проблема эволюции репродуктивных стратегий.
Целью рассмотрения этих вопросов и написания работы в целом, является:
- определение термина экологические исследования, экспериментальный метод. На экосистемном уровне важной задачей оказывается развитие "экологического конструирования" в виде направленного формирования экосистем на землях, опустошенных промышленным воздействием. Следует отметить, что, несмотря на огромный "задел" в виде материалов о реакции организмов разных видов на отдельные экологические факторы и их комплексы, разработка на этой основе принципов экологического нормирования лишь только начинается;
- рассмотрение Мирового океана в системе наук о Земле. Разумеется, важное место занимает океанология, охватывающая всю сумму знаний о Мировом океане и его взаимосвязях с материковой частью Земли и атмосферой. Стоит отметить, что современная океанология опирается на достижения физики, химии, биологии, геологии и сама вносит существенный вклад в развитие этих наук;
- рассмотрение проблем эволюции, попытка понять, что же именно хотел сопоставить Дарвин в своих работах, и каким образом его теории сопоставимы с сегодняшними разработками в данной сфере науки.
Актуальность выбранных и рассмотренных вопросов заключается в том, что в сегодняшние дни абсолютным залогом нормального развития отдельных сфер жизни планеты, и населения в целом, является состояние развития экологического аспекта. А как следствие - состояние здоровья всего общества. А поскольку океанология, теория эволюции, экологический мониторинг - неотъемлемая часть общих знаний экологии, то изучение основных определений по таким вопросам является основополагающим направленим.
1.
Техника сбора информации. Эксперимент
В экологических исследованиях, как и в других биологических науках, часто применяется экспериментальный метод. В отличие от пассивного наблюдения при проведении эксперимента исследователь сознательно производит определенные изменения в экосистеме. Эксперименты различаются по достигнутому в них уровню контроля над изучаемым объектом. Одни эксперименты могут проводиться при однократном возмущении экосистемы, и тогда экспериментатор наблюдает только за динамикой ее поведения, которая может проявляться на фоне всевозможных, часто нежелательных с его точки зрения, воздействий. В других экспериментах исследователь может контролировать все параметры на протяжении всего опыта. В зависимости от места проведения опыты подразделяют на полевые и лабораторные. Полевые опыты при проведении экологических исследований практически неконтролируемы, так как действие экспериментатора на многие факторы ограниченно. В лабораторных опытах можно обеспечить контроль большего числа факторов. Тем не менее многие из них следует отнести к частично контролируемым. Наиболее полный контроль изучаемых факторов достигается в сложных лабораторных экспериментах. Классической и наиболее распространенной схемой проведения естественнонаучного эксперимента считается однофакторный опыт, сущность которого состоит в определении влияния изучаемого фактора на фоне фиксированных остальных факторов, то есть используется так называемый принцип "единственного различия". Однако в естественных условиях однофакторный экологический опыт провести практически невозможно. Для этой цели больше подходят многофакторные эксперименты. Сущность их заключается в том, что исследователь изменяет не один, а сразу несколько факторов. Это позволяет при последующей математической обработке получить многофакторное описание уравнения изучаемого процесса. Многие исследователи справедливо поднимают вопрос о том, что экологические исследования, проведенные в лабораторных условиях, и полученные на их основе выводы не всегда применимы к полевым условиям. Поэтому в экологических исследованиях предпочтение отдается полевым условиям. Кроме специально спланированных опытов, большой вклад в развитие экологической теории внесло обобщение результатов непреднамеренных "экспериментов" с экосистемами, которые были следствием естественных природных процессов или деятельности человека. В настоящее время считается, что изучение сложных систем, к которым относится и экосистема, наиболее эффективно при сочетании экспериментального метода и моделирования. Опыт исследований в области естествознания, в том числе и экологии, свидетельствует о том, что наилучшие результаты достигаются в том случае, когда эти исследования спланированы и базируются на научной теории. Эффективной формой научной интерпретации теоретических представлений является модель.
Борьба с различными формами загрязнения биосферы - проблема, лишь условно относимая к экологическим. Разработка различного рода очистных сооружений - задача чисто техническая и во многом решенная, хотя и не всегда эти сооружения используются в должной мере. Поэтому важен и юридический аспект проблемы - соблюдение законодательства, ограничивающего выброс промышленных отходов в окружающую среду.
Собственно экологической оказывается проблема нормирования допустимого уровня антропогенной нагрузки на конкретные экосистемы. Теоретическая база решения этой задачи лежит в изучении адаптивных возможностей конкретных видов по отношению к различным воздействиям на уровне организмов, их популяций и целых сообществ. В основе разработки нормативов различных воздействий должны лежать: 1) формализация основных понятий, характеризующих устойчивость биологических систем; 2) разработка принципов экстраполяции эффектов антропогенного воздействия с организменного уровня на популяционный; 3) применение методов математической экологии для обобщения результатов (В.Н. Большаков, B.C. Безель, 1990). На экосистемном уровне важной задачей оказывается развитие "экологического конструирования" в виде направленного формирования экосистем на землях, опустошенных промышленным воздействием. Следует отметить, что, несмотря на огромный "задел" в виде материалов о реакции организмов разных видов на отдельные экологические факторы и их комплексы, разработка на этой основе принципов экологического нормирования лишь только начинается. Для способствования улучшения окружающей среды, была разработана Конвенция, которая содержит следующее:
Статья 5
Сбор и распространение экологической информации
1. Каждая Сторона обеспечивает, чтобы:
а) государственные органы располагали экологической информацией, имеющей отношение к их функциям, и обновляли её;
б) были созданы обязательные системы для обеспечения надлежащего поступления в государственные органы информации о планируемой и осуществляемой деятельности, которая может оказывать значительное воздействие на окружающую среду;
в) в случае любой надвигающейся угрозы здоровью человека или окружающей среде, возникающей в результате деятельности человека или по причинам природного характера, вся информация, которая могла бы позволить общественности принять меры для предотвращения или смягчения последствий ущерба, возникающего в связи с такой угрозой, и которой располагает государственный орган, распространялась незамедлительно и без задержки среди потенциально затрагиваемых угрозой членов общества.
2. Каждая Сторона обеспечивает, чтобы в рамках национального законодательства процедуры предоставления экологической информации государственными органами общественности были понятными и экологическая информация была легко доступной путём, среди прочего:
а) предоставления общественности достаточной информации о виде и охвате экологической информации, находящейся в распоряжении соответствующих государственных органов, и об основных условиях, определяющих возможность предоставления такой информации и доступа к ней, и о процессе её получения;
б) организации и осуществления таких практических мер, как:
в) обеспечение для общественности доступности списков, регистров или архивов;
г) установление обязанности для должностных лиц оказывать поддержку общественности в получении доступа к информации в соответствии с настоящей Конвенцией;
д) выделение пунктов связи;
е) бесплатного предоставления доступа к содержащейся в списках, регистрах или архивах экологической информации в соответствии с подпунктом б) и в) выше.
3. Каждая Сторона обеспечивает постепенное увеличение объёма экологической информации в электронных базах данных, являющихся легкодоступными для общественности через публичные сети связи. Доступная в такой форме информация должна включать:
а) доклады о состоянии окружающей среды, упоминаемые в пункте 4 ниже;
б) тексты законодательных актов по вопросам окружающей среды или имеющим к ней отношение;
в) в соответствующих случаях, документы по вопросам политики, планы и программы в области окружающей среды или относящимся к ней, а также природоохранные соглашения;
г) другую информацию в той степени, в которой наличие указанной информации в такой форме облегчит применение национального законодательства по осуществлению настоящей Конвенции, при условии, что такая информация уже имеется в электронной форме.
4. Каждая Сторона через регулярные интервалы, не превышающие три или четыре года, публикует и распространяет национальный доклад о состоянии окружающей среды, включая информацию о качестве окружающей среды и информацию о нагрузке на окружающую среду.
5. Каждая Сторона принимает в рамках своего законодательства меры с целью распространения, в частности:
а) законодательных актов и директивных документов, таких, как стратегии, документы по вопросам политики, программы и планы действий в области окружающей среды и доклады о ходе их осуществления, подготовленные на различных уровнях государственного управления;
б) международных договоров, конвенций и соглашений по вопросам, касающимся окружающей среды;
в) в соответствующих случаях других важных международных документов по вопросам, касающимся окружающей среды.
6. Каждая Сторона поощряет операторов, деятельность которых оказывает существенное воздействие на окружающую среду, регулярно информировать общественность о воздействии их деятельности и продуктов на окружающую среду, делая это, в соответствующих случаях, в рамках использования добровольных систем экомаркировки и экологической экспертизы или с помощью других средств.
7. Каждая Сторона:
а) публикует фактическую информацию и её анализ, которые она считает уместными и важными для разработки наиболее существенных предложений по вопросам экологической политики;
б) публикует или иным образом обеспечивает доступ к имеющемуся пояснительному материалу о своих контактах с общественностью по вопросам, входящим в сферу действия настоящей Конвенции;
в) предоставляет в надлежащей форме информацию о выполнении государственными органами на всех уровнях государственных функций или о предоставлении услуг населению, имеющих отношение к окружающей среде.
8. Каждая Сторона разрабатывает механизмы с целью обеспечения предоставления общественности достаточной информации о продуктах таким образом, чтобы давать возможность потребителям производить обоснованный выбор с учётом интересов охраны окружающей среды.
9. Каждая Сторона принимает меры по постепенному развёртыванию, с учётом в надлежащих случаях осуществляемых на международном уровне процессов, согласованной общенациональной системы кадастров или регистров загрязнения с использованием структурированной, компьютеризованной и доступной для общественности базы данных, составляемой на основе стандартизованной системы представления отчётности. Такая система может включать данные о поступлении, выделении и переносе в результате осуществления конкретного круга видов деятельности определенного ряда веществ и продуктов, в том числе при использовании воды, энергии и ресурсов, в различные сферы окружающей среды, а также на находящиеся в пределах промышленных объектов или за их пределами участки обработки и сброса.
10. Ничто в настоящей статье не может наносить ущерба праву Сторон, отказывать в раскрытии определённой экологической информации в соответствии с положениями пунктов 3 и 4.
2.
Экосистемы Мирового океана
Согласно самой распространенной гипотезе, Земля возникла из вращающейся раскаленной газовой туманности, которая, постепенно охлаждаясь и сжимаясь, достигла огненно-жидкого состояния, а затем на ней образовалась кора. Почти все гипотезы сходятся на том, что образование океанических бассейнов было вызвано двумя главными причинами: во-первых, перераспределением пород различной плотности, происходившим в период отвердевания земной коры, и, во-вторых, взаимодействием сил в недрах сжимающейся Земли, которое вызвало революционные изменения в рельефе поверхности. На дне Мирового океана выделяются четыре зоны.
Первая зона - подводная окраина материков. Вторая - переходная - зона сформировалась на стыке материковых глыб и океанических платформ. Третья - основная - зона дна Мирового океана - ложе океана, она отличается развитием земной коры исключительно океанического типа. Четвертая зона выделяется в центральных частях океанов. Это - крупнейшие формы рельефа дна океана - срединно-океанические хребты - гигантские линейно - ориентированные поднятия земной коры. Осадконакопление - один из важнейших факторов рельефообразования в океане. Известно, что в Мировой океан ежегодно поступает более 21 млрд. т твердых осадков, до 2 млрд. т вулканических продуктов, около 5 млрд. т известковых и кремнистых остатков организмов. Специфичны для Мирового океана и другие экзогенные процессы, формирующие рельеф его дна. Это прежде всего работа волн, преобразующая рельеф дна в береговой зоне, деятельность приливно-отливных течений, формирующих специфический рельеф песчаных гряд и разносящих осадочный материал. Осадочный материал перемещают, кроме того, постоянные (геострофические) океанические течения. На дне океана происходят также гравитационные процессы. Главные черты поверхностной циркуляции вод мирового океана определяются ветровыми течениями. Важно отметить, что движение водных масс в Атлантическом и Тихом океанах очень сходно. И в том и в другом океане существуют два огромных антициклонических круговых течения, разделенных экваториальным противотечением. В обоих океанах есть, кроме того, мощные западные (в северном полушарии) пограничные течения (Гольфстрим в Атлантическом и Куросио в Тихом) и такие же по характеру, но более слабые восточные течения (в южном полушарии) - Бразильское и Восточно-Австралийское. Кроме того, в восточной части каждого бассейна к северу от основного круговорота обнаружен циклонический круговорот меньшего масштаба. Температура всей массы океанской воды около 4 градусов по Цельсию. Океаны холодные. Вода в них прогревается только у самой поверхности, а с глубиной она становится холоднее. Только 8% вод океана теплее 10 град., более половины холоднее 2.3 град. С глубиной температура изменяется неравномерно. Средняя температура поверхностных вод океана более +17 град., причем в северном полушарии она на 3 град. выше, чем в южном. Наибольшие температуры воды в северном полушарии наблюдаются в августе, наименьшие - в феврале, в южном полушарии - наоборот. Суточные и годовые колебания температуры воды незначительные: суточные не превышают 1 град., годовые составляют не более 5..10 град. в умеренных широтах. При охлаждении морской воды ниже точки замерзания образуется морской лед. Льдом постоянно покрыто 3 - 4% площади океана.
Морской лед отличается от пресноводного в ряде отношений. У соленой воды температура замерзания понижается по мере увеличения солености. В диапазоне солености от 30 до 35 промилле точка замерзания меняется от -1.6 до -1.9 град. Образование морского льда можно рассматривать как замерзание пресной воды с вытеснением солей в ячейки морской воды внутри толщи льда. Когда температура достигает точки замерзания, образуются ледяные кристаллы, которые «окружают» не замерзшую воду. Незамерзшая вода обогащается солями, вытесненными кристаллами льда, что приводит к дальнейшему понижению точки замерзания воды в этих ячейках. Если кристаллы льда не полностью окружат обогащенную солями незамерзшую воду, она будет опускаться и смешиваться с нижележащей морской водой. Если процесс замерзания растянут во времени, почти весь обогащенный солями рассол уйдет из льда и его соленость окажется близкой к нулю.
При быстром замерзании большая часть рассола охватится льдом и его соленость будет почти такой же, как и соленость окружающей воды. Обычно прочность морского льда составляет одну треть прочности пресноводного льда той же толщины. Однако старый морской лед (с очень низкой соленостью) или лед, образовавшийся при температуре ниже точки кристаллизации хлористого натрия, не уступает по прочности пресноводным льдам. Замерзание морской воды происходит при отрицательных температурах: при средней солености - около -2 град. Чем выше соленость, тем ниже температура замерзания. Толщина арктического льда около 2м, а температура воздуха зимой в районе Северного полюса опускается до - 40 град. Лед действует как изолятор, предохраняя океан от выхолаживания. Морской лед играет и другую важную роль в энергетическом бюджете океана.
Вода - хороший поглотитель солнечной энергии. Напротив, лед, в особенности пресный, и снег - очень хорошие отражатели. Если чистая вода поглощает около 80% падающей радиации, то морской лед может отражать до 80%. Так присутствие льда значительно уменьшает нагревание земной поверхности. Льды затрудняют судоходство, с айсбергами связаны катастрофы судов. Большая часть айсбергов, представляющих опасность для судовождения, зарождается на западном побережье Гренландии, севернее 68 30 с. ш. Здесь около сотни ледников продуцируют около 15000 айсбергов в год. В океане не только холодно, но и темно. На глубине свыше 100 м невозможно увидеть днем ничего, кроме редких биолюминисцентных вспышек света от проплывающих рыб и зоопланктона. В отличие от атмосферы, сравнительно прозрачной для всех волн электромагнитного спектра, океан непроницаем для них. Ни длинные радиоволны, ни коротковолновое ультрафиолетовое излучение не могут проникнуть в его глубины. В любой текучей среде, включая морскую воду, потери солнечного излучения довольно хорошо описываются так называемым законом Беера, который гласит, что количество энергии, поглощенной на некотором расстоянии, пропорционально исходному ее количеству. Это дает возможность охарактеризовать морскую воду с помощью коэффициента относительного пропускания. Коэффициент пропускания меняется у воды в зависимости от длины волны излучения, и в частности видимая часть спектра солнечного света пропускается водой значительно лучше, чем излучение с более короткими или более длинными волнами. Различие между пресной и соленой морской водой в этом отношении не играет роли. Установлено, что на 100-метровую глубину в океан проникает менее 1% солнечной энергии, достигшей поверхности воды. Из-за непрозрачности океана для электромагнитного излучения мы лишены возможности использовать радиоволны и радары для изучения океана. Погрузившаяся подводная лодка может принять радиосообщение только через плавающую на поверхности антенну либо с помощью радиоустройств, работающих на волнах такой длины, при которой закон Беера уже не выполняется. С другой стороны, для звуковых волн океан гораздо более проницаем, чем атмосфера, и по причине своеобразного изменения скорости звука в водной толще он может распространяться в океане на чрезвычайно большие расстояния. Скорость звука в океане меняется в зависимости от давления, температуры и солености - 1500 м/с, что в 4 - 5 раз превышает скорость звука в атмосфере. С увеличением температуры, солености и давления скорость звука возрастает. Скорость звука в воде не зависит от его высоты или частоты.
Звук в океане распространяется не по прямой линии, он всегда отклоняется в сторону, где скорость меньше. В соответствии с увеличением давления скорость звука растет с глубиной. Совместное влияние температуры и давления обычно приводит к тому, что где-то в промежуточном слое между поверхностью и дном океана скорость звука принимает минимальное значение. Этот слой минимума скорости называют звуковым каналом.
Из-за того, что путь звука всегда искривляется в сторону слоя воды с меньшей скоростью распространения, слой минимума скорости канализирует звук. Звуковой канал в океане обладает свойством непрерывности. Он простирается почти от поверхности океанических вод в полярных широтах до глубины около 2000 м у берегов Португалии, при средней глубине порядка 700 м. Сверхдальнее распространение звука в океане объясняется тем, что и источник звука, и улавливатель находятся возле оси звукового канала. Океанская вода содержит соли, газы, твердые частицы органического и неорганического происхождения.
По массе они составляют всего 3.5%, но от них зависят определенные свойства воды (табл. 2.1, 2.2)
Таблица 2.1
Состав воды Мирового океана
| Компонент | концентрация г/кг | Компонент | концентрация г/кг |
| Хлор | 19.353 | Бикарбонат | 0.142 |
| Натрий | 10.760 | Бром | 0.067 |
| Сульфат | 2.712 | Стронций | 0.008 |
| Магний | 1.294 | Бор | 0.004 |
| Кальций | 0.413 | Фтор | 0.001 |
| Калий | 0.387 |
Таблица 2.2
Химический состав планктона
(в микро граммах элемента на грамм сухого веса планктона)
| Элемент | фито- планктон |
зоо- планктон |
Элемент | фито- планктон |
зоо- планктон |
| Si | 58000 | - | Ti | 30 | --- |
| Na | 11000 | 68000 | Cr | 4 | --- |
| Mg | 14000 | 8500 | Ni | 4 | 6 |
| Ca | 6100 | 15000 | Zn | 54 | 120 |
| Sr | 320 | 440 | Ag | 0.4 | 0.1 |
| Ba | 110 | 25 | Cd | 2 | 2 |
| Al | 200 | 23 | Pb | 8 | 2 |
| Fe | 650 | 96 | Hg | 0.2 | 0.1 |
| Mn | 9 | 4 |
Большинство из металлов в водах океана присутствует в морской воде в крайне малых количествах. Как показывает таблица, живые организмы извлекают металлы из морской воды. Чаще всего концентрация м
Таблица 2.3
Экологическая классификация объектов морского
промысла, используемых в пищу
| ОРГАНИЗМ | Преобладающий экологический тип |
| КИТЫ | Хищные млекопитающие |
| РЫБЫ: Анчоусы, сельди, сардины | Пелагические планктофаги |
| Скумбрия, тунцы, треска, минтай, камбала | Пелагические хищники |
| Пикша, морской язык, палтус, хек | Демерсальные хищники |
| Морской окунь, лососи, мойва, килька | Проходные рыбы |
| МОЛЛЮСКИ: мидии, устрицы, морские гребешки | Бентические моллюски |
| Кальмары, осьминоги | Нектобентические моллюски |
РАКООБРАЗНЫЕ: (Креветки), омары, крабы |
Нектобентические ракообразные |
| РАСТЕНИЯ (бурые, красные водоросли) | Бентические фотосинтезирующие организмы |
Помимо непосредственного лова рыбы, доставляющего человечеству пищу, существуют и другие морские промыслы, связанные главным образом с получением побочных продуктов, вырабатываемых морскими организмами, или с использованием их для промышленных и торговых целей. Сюда прежде всего относятся промысел губок и жемчуга, охота на морских млекопитающих (китов и тюленей) и морских пресмыкающихся (черепах). Губки не принадлежат к морским растениям, они являются примитивным типом морских беспозвоночных животных. 200 из известных 20 000 видов губок живут в пресных водах, примерно 7 - 8 видов имеют промысловое значение, они встречаются главным образом в сравнительно теплых водах Средиземного моря и Мексиканского залива.
Добыча жемчуга - еще один способ обогащения за счет обитателей моря, которому научился человек. По своему внешнему виду жемчужины отличаются от съедобных устриц и больше похожи на обыкновенные раковины. Наиболее известен вид Pteriamargaritifera, имеющий около 7,5 см в поперечнике и поставляющий самые ценные жемчужины.
Другой, больший по размерам вид - Pteriamaxima. Эта раковина имеет иногда до 30 см в поперечнике и достигает веса 5,5 кг, но сами жемчужины не так хороши, как у предыдущей, и ценятся в основном за перламутр, которым раковина жемчужницы покрыта изнутри. Промысел жемчуга ведется во многих районах мира. Красивейшие жемчужины добывают в водах, омывающих Таити, Борнео, Калифорнию, Венесуэлу, Новую Гвинею и Мексику. Самые известные промыслы расположены в Персидском заливе. Китобойный промысел - один из древнейших способов эксплуатации морских богатств.
Кроме мяса, главными продуктами, получаемыми от кита, являются жир, амбра (добывается из содержимого кишечника убитого кита; иногда ее можно встретить свободно плавающей в море или выброшенной на берег), костяная мука, китовый ус. Жир кашалота особенно ценится в качестве смазочного материала, а воскообразное вещество, имеющееся в его голове, известное как спермацет, используется в медицине и для изготовления косметических средств. Амбра - чрезвычайно ценное вещество, используется как фиксатор для высококачественных духов. Весьма ценным для человека как своим жиром, так и шкурой, является тюлень. К наиболее важным с промысловой точки зрения видам принадлежат морские котики (северные районы Тихого океана, в особенности острова Прибылова и Командорские острова в Беринговом море). Другое морское млекопитающее, мех которого широко используется человеком, - морской бобр (калан). Хорошо обработанная шкурка калана - один из самых ценных мехов в мире. Известную коммерческую ценность представляет также белый медведь (шкура, мясо, зубы). Единственным морским пресмыкающимся, которое добывает человек, является черепаха. Особенно ценятся два рода: Eretmochelys и зеленая черепаха (Chelonia); эти черепахи обитают в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. Первая поставляет ценный в коммерческом отношении черепаховый панцирь, вторая - мясо. Планктон используется как богатая белками пища для домашней птицы и домашнего скота. Ряд морских растений, прежде всего водоросли, также имеют практическое значение. Так, отдельные виды водорослей, как, например, ChondruscrispusPorphyralaciniata, употребляют в пищу. Из водорослей также получают йод, бром и поташ. Водоросли дают также альгиновую кислоту, употребляемую при приготовлении бланманже и горчицы. Водоросли используются как хорошее удобрение, содержащее 1% азота и некоторое количество поташа.
Микроскопические размеры растительного планктона компенсируются численностью: под каждым квадратным метром морской поверхности находится от 100 млн. до 10 млрд. клеток фитопланктона. Фитопланктон быстро размножается, и их урожай можно собирать.
Из морских водорослей извлекают разнообразные органические коллоиды. Коллоиды, такие, как агар и альгин, используются в качестве наполнителей при изготовлении мороженого, супов и т.д. Из воды получают соль. Добывают магний. По произведенным подсчетам, каждая кубическая миля морской воды содержит 4 млн. т магния, и значительная часть его может быть получена посредством процесса экстрагирования.
Магний применяется при производстве печатной краски, зубной пасты и ряда лекарств. Морскую воду перерабатывают в пресную для целей ирригации и употребления в пищу.
Диатомовые, которые относятся к отделу хризофит - золотистых водорослей - одноклеточные, заключенные в стекловидный кремниевый панцирь. Отложения диатомовых могут использоваться как фильтрующий материал. В 1866 - 1867 гг. Шведский химик Альфред Нобель создал безопасную взрывчатку - динамит, установив, что для предотвращения самопроизвольных взрывов достаточно пропитать жидким нитроглицерином диатомовую землю. Слои ископаемых моря образуют существенную часть пласта осадочных пород, из которых без особого труда можно черпать содержащиеся в них химические и минеральные вещества. Гипс, поташ, сульфат магния, бура, бром, литий и хлорид калия - все эти вещества сейчас добывают из такого рода морских напластований.
Большая ценность - нефть, добываемая со дна океана. Все сколько-нибудь большие запасы нефти тесно связаны либо с бывшими, либо с нынешними океанами. Эта связь хорошо прослеживается при изучении обширных нефтяных запасов Северной Америки, которые обнаружены именно там, где в палеозойский период суша была покрыта морем; на Среднем
Востоке места, где расположены знаменитые нефтяные месторождения Саудовской Аравии, Ирана и Ирака, некогда были затоплены древним морем, известным под названием Тетис.
Относительно загрязненности, можно отметить, что по данным ученых, уровень загрязненности Мирового океана увеличивается.
Комитет по проведению подводных работ особого назначения при правительстве Российской Федерации отмечает увеличение уровня загрязнения Мирового океана. Ежегодный сброс разнообразных жидких и твердых отходов производственной деятельности составляет сегодня 30 млн. тонн нефтепродуктов, 50 тыс. тонн пестицидов, 5 тыс. тонн ртути, 6 млн. тонн фосфора, свыше 2 млн. тонн свинца.
3.
Проблемы эволюции репродуктивных стратегий
Решающим моментом в любом рассмотрении теории эволюции является значение слова "вид" и его отношение к слову "род" из Книги Бытия. Несомненно, именно это сыграло роль в развитии взглядов Чарльза Дарвина. В Кембридже он узнал, что Библия учит неизменности видов, и когда в результате своих наблюдений он заключил, что новые виды образуются, то пришел к убеждению, что Библия ошибается и не заслуживает доверия.
Как было показано, концепция неизменности видов коренится в таксономических категориях Линнея. Путаница также возникает из-за отождествления species в латинской Вульгате с "видом" в современной биологии. Древнееврейское слово "min", вероятно, лучше переводить как "род". Это слово определенно не означает "вид" в том смысле, в котором данный термин используется сегодня.
В пределах общепринятого понятия о виде — под видом понимают группу особей, которые скрещиваясь производят плодовитое потомство, занимают определенный географический ареал и отделены от других видов морфологическими и/или физиологическими различиями — ясно, что новые виды возникают. Мы не можем принять концепцию неизменности видов, которую развил Линней и которая до сих пор является причиной многих проблем. Правда, в большинстве наблюдаемых случаев развития новых видов они возникают в крайне неестественных ситуациях, в лабораторных условиях. Поэтому маловероятно, чтобы отдельный новый вид мог образоваться в природе. Тем не менее, они являются новыми видами в общепринятом значении этого термина. Более того, существует достаточно оснований полагать, что новые виды могут возникать и в природе, однако это происходит редко. Следует отметить, что трудно рассчитывать на возможность демонстрации возникновения нового вида в поле. Сама суть проблемы требует, чтобы человечество удовлетворилось лабораторными примерами развития новых видов. Ведь если мы называем некую форму новым видом, то нам надлежит выявить родителей и показать, что новый вид не скрещивается полноценно с родительским видом. Это почти невозможно в полевых условиях. Надо признать, что в определении категории "вид" достигнуто больше согласия, чем в определении других категорий. Биологи сталкиваются с серьезными затруднениями при согласовании границ категорий более высокого и более низкого уровня, чем "вид". По этой причине "вид", вероятно, наиболее конкретный термин во всей классификационной системе. Но при этом известно, что существует великое множество трудностей, связанных с определением "вида". Сам Дарвин определял вид следующим образом: "При выяснении, должна ли форма считаться видом или разновидностью, мнение имеющих здравое суждение и обширный опыт натуралистов кажется единственной путеводной нитью". Легко заметить, что такое определение основано на авторитарном подходе, хотя ученые и хвалятся своей объективностью. Фактически доля субъективности в определении границ видов весьма велика.
Так же Дарвин писал: "Я рассматриваю термин вид, как условно данный группе близкородственных особей ради удобства и не обязательно отличающийся от термина разновидность, который дается менее отличающимся или более изменчивым формам".
Сама суть проблемы не позволяет объективно определить, принадлежат два организма к одному виду или нет. Это имеет место из-за неизбежной в некоторых случаях значительной произвольности при классификации. Современная система классификации делает сильный акцент на структурном сходстве. Это практикуется особенно при классификации ископаемых, поскольку мы не можем применить критерий проверки скрещиваемости, чтобы определить их видовую принадлежность. На самом деле скрещиваемость трудно проверить даже у ныне живущих видов. Известно, что есть организмы, спаривающиеся в природе, но не спаривающиеся в неволе. Это главная проблема, с которой мы сталкиваемся, пытаясь спасти в зоопарках виды, находящиеся под угрозой вымирания. Именно по этой причине рождение некоторых животных в неволе столь привлекает внимание газет. Также правда и то, что формы, разобщенные в нормальных условиях, иногда скрещиваются, будучи соединены. Некоторые виды насекомых, очевидно не спаривающиеся в природе, тем не менее будут спариваться, если их поместить вместе в лабораторный садок. Существует ряд растений, которые разделены географически или особыми условиями окружающей среды, но скрещиваются искусственно. Например, американское дерево си-камор, Platanus occidentalis, растет в восточной части Соединенных Штатов. Р. orientalis произрастает в восточном Средиземноморье. Их рассматривают как разные виды. Их искусственный гибрид, Р. acerifolia, жизнеспособен, плодовит и демонстрирует совершенно нормальное клеточное развитие. Другой растительный пример — это катальпы. Catalpa ovata произрастает в Китае, а С. bignonioides — на востоке Соединенных Штатов. Искусственный гибрид полностью фертилен. В данном случае условия их обитания сходны, и оба родителя могли предположительно существовать рядом. Велика степень разнообразия внешних форм и облика в рамках вида у различных животных. В некоторых же случаях заметны лишь небольшие морфологические отличия между разными видами. У других форм может существовать широчайший спектр морфологических различий без каких-либо ограничений свободного скрещивания. Рассмотрим человека и огромное разнообразие отличий, существующих между представителями разных человеческих рас. Факторы внешней среды часто создают различия, которые при отсутствии теста на скрещиваемость кажутся достаточно вескими, чтобы отнести организмы к разным видам. На растениях был проведен ряд экспериментов, дающих основание полагать, что различия, сходные с наблюдаемыми между видами, могут возникать под воздействием факторов внешней среды. Большая проблема возникает при классификации облигатно самоопыляющихся или полностью асексуальных форм. Это особенно актуально для растительного мира. Если форма в нормальных условиях не воспроизводится половым путем, то классификация должна основываться на структурных различиях. Время от времени возникают и другие классификационные проблемы. Роджер Льюин сообщает, что домовые мыши из северной Дании и Скандинавии по своей анатомии и анализу ядерной ДНК определяются как Mus musculus, однако по составу их митохондриальной ДНК они ближе к Mus domesticus. Скандинавские Mus musculus подверглись наплыву чужих генов туда, где их митохондрии или геном не отличаются от таковых другого вида. Итак, вид — это "группа особей, чей общий генофонд защищен от притока чужих генов".
В литературе также встречаются и другие примеры. Две калифорнийские плодовые мушки, Drosophila pseudoobscura и D. persimilis, являют нам хотя и менее выразительную, но схожую с европейскими мышами картину. В случае с мышами было известно, что вдоль границы двух видов проходит гибридная зона, где происходят спорадические межвидовые скрещивания, дающие, как правило, потомство с пониженной плодовитостью.
Отдельная проблема — определение вида у растений. И не только потому, что растения отличаются от животных, но также, согласно Льюину, характеристики и разнообразие генетических систем высших растений и репродуктивные стратегии мешают применению универсального понятия растительного вида. Рассматривая природу вида у растений, он приходит к заключению, что растительным видам недостает реальности, связности, независимости и просто эволюционной или экологической роли. Он говорит: "Понятие вида может удовлетворительно служить специалистам по таксономии и эволюции растений только как инструмент для характеристики разнообразия. Вид приобрел особый статус как эволюционная единица, потому что считался более естественным, чем высшие категории, а также более поддающимся определению и экспериментальной демонстрации". Существуют три особенности, делающие вид уникальной эволюционной единицей. Первая из них — это очевидная реальность, то есть виды являются реальными объективными единицами, границы которых конкретны и не вызывают возражений, за исключением пограничных ситуаций. Именно эта характеристика, по мнению Льюина, отсутствует у растений. Вторая — это "связность", очевидная интеграция популяций вида. Он полагает, что виды состоят из популяций, каждая из которых является выражением целостного генофонда, и, по его мнению, у растений нет этой черты. Третья особенность — независимость, под которой он подразумевает, что виды являются стадией эволюционной дивергенции, на которой действительно или потенциально скрещивающиеся популяционные системы разделяются в системы, не способные перекрещиваться, но зато, благодаря этому, способные следовать независимыми путями адаптации. И опять же Льюин считает, что это понятие нельзя применить к растениям.
Таким образом он приходит к заключению, что в конечном счете понятие вида — это лишь инструмент, употребляемый для описания органического разнообразия. Сосредоточенность на инструментах уводит наше внимание от самих организмов. Льюин, соглашаясь с Равеном, цитирует: "Понятие вид, не имеющее общего определения, обладает очень малой предсказательной ценностью, но создает ложную уверенность, будто оно располагает рядом ключевых биологических свойств". Очевидно, что в классификации на уровне вида существуют большие проблемы. Не всегда можно определить, принадлежат ли два организма к одному и тому же виду. И хотя категория "вид", вероятно, лучшее из того, что мы имеем, она далека от той объективной категории, какую мы хотели бы иметь. Льюин ссылается на Эрлиха и Холма, утверждая: "Идея надежного вида... это безосновательная уверенность — артефакт процедур таксономии". Далее он ссылается на Спурвея и Холдейна, предполагая, что наше понятие вида, "возможно, проистекает из структуры нашего языка и структуры нашего мышления". В любом случае ответ на вопрос, возникают ли новые виды, в действительности не решает проблему эволюции. Дарвин полагал, что если он сможет продемонстрировать возникновение нового вида, то докажет теорию эволюции. Основная причина этого заключалась в том, что в Кембридже его научили, будто Библия говорит о неизменности видов, а его коллеги-ученые утверждали, что все биологические свидетельства поддерживают концепцию неизменности видов. На самом деле проблема эволюции включает в себя гораздо больше, чем только происхождение видов. Достаточно лишь указать на то, что изменение внутри вида, или даже превращение одного вида в другой, не доказывает эволюции. В этой связи мы должны разграничить разные идеи о степени изменения, потому что вопрос не в том, происходит ли изменение, а скорее в степени изменения. Ошибка Дарвина в том, что он экстраполировал факт изменчивости развития новых биологических видов в идею развития всех форм жизни из одного или нескольких исходных видов. Такую же экстраполяцию проводят и современные эволюционисты. При любом рассмотрении проблем эволюции необходимо проводить грань между макроэволюцией, или мегаэволюцией, и микроэволюцией. Некоторые понимают под макроэволюцией общую теорию эволюции, а под микроэволюцией — частную теорию эволюции. Таким образом они проводят параллель с общей и частной теориями относительности. Микроэволюция вызывает не так уж много споров. Это представление об изменчивости живых существ. Креационисты с ним согласны. Они признают также, что возможно даже образование новых видов. Однако они утверждают, что факт развития новых видов не доказывает общей теории эволюции, или макроэволюции. Макроэволюция основана на идее развития всех живых существ из одной или нескольких общих исходных форм. Именно эта теория, как считают Креационисты, противоречит имеющимся научным данным и также библейскому повествованию. К сожалению, очень многие люди полагают, будто микроэволюция доказывает макроэволюцию. Это вовсе не так. В действительности эволюционисты производят экстраполяцию от микроэволюции к макроэволюции. Часто позицию креационистов искажают, просто утверждая, будто Креационисты отрицают факт изменчивости. Это отнюдь не так. Что они действительно отрицают, так это наличие каких-либо свидетельств в пользу макроэволюции. Они отвергают экстраполяцию при доказательстве наличия макроэволюции через факт микроэволюции.
Выводы
Ознакомившись с соответствующей литературой, изучив документы и материалы ученых экологов, подводя итог работе, можно отметить следующее - человек разносторонне использует ресурсы океана (как органического, так и неорганического происхождения). Ежегодно в мире добывается около 60 млн. т морских продуктов, что составляет около 1% потребляемой человеком пищи. Большую часть этих продуктов составляет рыба.
Океан играет большую роль в жизни нашей планеты. Он аккумулирует большое количество тепла в экваториальной и умеренной зоне и течениями переносит это тепло в приполярные районы Земли, тем самым значительно смягчая климат полярных областей. К сожалению, Мировой океан, особенно в последнее время, подвергается сильному загрязнению. В океане можно обнаружить пластики, нефть, ДДТ и всевозможные отходы хозяйственной деятельности человека. Проблема загрязнения океана может возникнуть в будущем, если использование энергии и ресурсов будет возрастать и дальше.
Геологические подсчеты возраста Земли продолжаются, а это непосредственно влияет на изучение вопроса эволюции репродуктивных стратегий. Двое ученых из Чикагского университета, Шрамм и Хэйнбек, на основании данных радиоактивного датирования с использованием Рения-187 предположили, что нашей Вселенной, возможно, около 20 миллиардов лет. В то же время другие исследователи возраста Земли на основании оценки значения константы Хаббла утверждают, что он составляет не более 10-ти миллиардов лет. Часы, используемые для измерения возраста Вселенной, не могут быть точными. Данные, полученные Ааронсоном, Моулдом и Хукрой, свидетельствуют, что значение константы Хаббла в настоящее время точно не установлено, и в таком случае весьма вероятно, что эти датировки крайне ненадежны.
Таким образом, цель работы выполнена. Проведена четкая взаимосвязь между зарождением, истоками нашей планеты. Рассмотрена экосистема Мирового океана. И совершенно очевидно, что никакое новое развитие, невозможно без здоровой полноценной, естественной экологической системы. И, если уж мы в сегодняшние дни не можем ее улучшить, то наша задача постараться хотя бы не испортить и сохранить то, что осталось нам в наследство от наших древнейших предков, как например, океаны, способность к репродуктивности и возможность изучения окружающей среды различными методами.
Список
использованной
литературы
1. Бодрій Я. І. „Основи екології та охорони навколишнього середовища”, Львів. - 2000
2. Внимая Океану. Л. М. Бреховских «Советская Россия», Москва, 1982
3. Глобальные проблемы человечества» И.А.Родионова, АО Аспект Пресс,
Москва, 1994
4. Закон України „Про охорону навколишнього середовища”
5. Конвенция СОЛАС, С – Пб., 1993
6. Наставления по предотвращению загрязнения с судов РД 31.04.23-94
7. Учебник по географии. Экономическая и социальная география мира.
Ю.Н.Гладкий, С.Б.Лавров «Просвещение», Москва, 1993
8. Экология, окружающая среда и человек» Ю.В.Новиков Издательско – тор- говый дом «Гранд», Москва, 1998
9. Экономическая и социальная география. Справочные материалы. В. П. Дронов, В. П. Максаковский, В.Я.Ром «Просвещение», Москва, 1994
10. Энциклопедия для детей «География», «Аванта +», Москва, 1994
11. Quoted in Donald A. Levin, "The Nature of the Plant Species", science 204 (1979): 382
12. W.B. Turril, "Experimental and Synthetic Plant Taxonomy", The New Systematics, ed. Julian Huxley (Oxford: Oxford University Press, 1940), pp. 55-57