Экологические проблемы растений

Борьба с огнем

Для уменьшения числа лесных пожаров в первую очередь устанавливают причину бедствия:

• несоблюдение правил охраны окружающей среды в деятельности промышленных объектов;
• человеческий фактор;
• природные катаклизмы, атмосферные явления.

Для сохранности среды обитания, спасения зверей, пожары надо тушить в кратчайшие сроки. Чтобы успеть спасти лес, проводят ряд организационных мероприятий:

• быстрое оповещение о возникновении огня в лесном массиве:
• локализацию возгорания;
• полное тушение очагов горения;
• регулярный осмотр пожарища на наличие непотушенных участков.

Использование химических растворов, порошков, установка минерализованных ограждений позволяют изолировать пожар.

Для борьбы с огнем сбивают кромку горящей площади, засыпают ее большим количеством грунта. Тушат пожар водой с использованием авиации, пожарных машин.

Уничтожение видов растений и животных

Уничтожение и оскудение генофонда – крупнейшая экологическая проблема всего мира. Американские ученые подсчитали, что за последние 200 лет земляне потеряли 900 тысяч видов растений и животных.

На территории бывшего СССР генофонд сократился на 10–12%. Сегодня количество видов на планете 10–20 млн. Сокращение количества видов происходит из-за разрушения естественной среды обитания растений и животных, чрезмерного использования сельскохозяйственных угодий, из-за существующей проблемы вырубки лесов.

В дальнейшем прогнозируется еще более быстрое сокращение видового разнообразия. Истребление лесного покрова

На планете массово вымирают леса. Во-первых, из-за вырубки для использования древесины в производстве; во-вторых, по причине уничтожения нормальной среды обитания растений. Главная угроза для деревьев и других лесных растений – кислотные дожди, которые выпадают из-за выброса двуокиси серы электростанциями. Эти выбросы обладают способностью переноситься на большие расстояния от непосредственного места выброса. Только за последние 20 лет землянами было потеряно около 200 млн гектаров ценных лесных массивов. Особую опасность представляет истощение тропических лесов, справедливо считающихся легкими планеты.

Инвазивные виды

Этот маленький хищник сам нередко становится добычей более крупных зверей

Это виды животных, которые были искусственно разведены на чуждой им территории и стали там причиной гибели зверей-аборигенов. Яркий пример тому — кролики, которых фермеры завезли в Австралию в середине ХIХ века. Не имея естественных врагов, они быстро расплодились и стали катастрофически быстро уничтожать растительность, служившую пищей коренным обитателям животного мира Австралии, обрекая их на голодную смерть. Чтобы справиться с этим нашествием, на континент завезли лис. Но лисы стали охотиться не только на кроликов, но и на тасманских дьяволов и сумчатых муравьедов — и без того редких местных видов. Сейчас они почти исчезли с лица Земли.

Основные причины вырубки

Причины вырубки леса не отличаются разнообразием. Чаще всего бесконтрольные рубки проводят с целью продажи деловой древесины, на которую идут только стволы не тоньше 15 см в диаметре. Остальное признается отходами и при хищнических вырубках оставляется на месте. Ветки и другие остатки служат загрязняющим фактором и средой для развития болезнетворных грибков и гнилостных бактерий.

Кроме этого, вырубка может носить характер:

• санитарный;
• ухаживающий;
• противопожарный;
• общего пользования.

При планомерных мероприятиях убирают только часть растений. Чаще всего это мешающие проезду, больные или мертвые деревья, слишком густой подлесок и т.п. Многие виды такой рубки способствуют сохранению экосистемы в сбалансированном состоянии.

Современные мировые проблемы экологии

Все современные проблемы подразделяются на те, что вызваны научно-технической революцией и те, что связаны с истощением ресурсов. Мировые проблемы экологии приводят к изменению климата. Происходит глобальное потепление – температура верхнего атмосферного слоя постепенно повышается, вызывая таяние ледников. Поднимается уровень Мирового океана, в связи чем возникает парниковый эффект. Сегодня ученые со всего мира принимают меры по предотвращению пагубного влияния техногенного и антропогенного факторов на окружающую среду.

Уничтожение видов растений и животных

Своей деятельностью человек может провоцировать гибель животных и растений, по этой причине ухудшается общая экологическая ситуация. Генофонд уничтожается в связи с:

• утратой естественной среды обитания – ее загрязнением, вырубкой лесов;
• неконтролируемым использованием биологических ресурсов;
• влиянием других биологических видов, привезенных из других мест.

Сокращение полезных ископаемых

За последние 10 лет в условиях постоянной добычи нефти ее запасы сократились вдвое. Перерабатывая в больших масштабах такие полезные ископаемые, как нефть, уголь, сланцы, торф, предприниматели наносят вред окружающей среде. По причине основной экологической проблемы планеты, связанной с дефицитом ресурсов, возникает потребность в использовании альтернативных источников энергии: солнечной, ветряной, морской.

Проблемы Мирового океана

К необратимым изменениям Мирового океана приводит его загрязнение нефтью и продуктами ее переработки, вредными органическими соединениями, тяжелыми металлами, неразлагающимися синтетическими материалами, отходами военной промышленности. Сильный урон наносят испытания ядерного оружия, захоронения отходов. Истощаются не только водные, но и пищевые ресурсы. Гибель планктона, производящего более половины всего кислорода, вызывает нарушение баланса атмосферы – глобальную экологическую проблему современности.

Загрязнение почвы

Почвенный слой все больше разрушается, причиной экологической проблемы выступает неправильное хранение ядовитых отходов. Несанкционированные свалки губят почву, загрязняют землю различными твердыми и жидкими промышленными отходами, химикатами и бытовым мусором. Разрушает питательный слой эрозия. В результате вырубки лесов образуются овраги.

Загрязнение воды

Токсичные металлы и другие ядовитые вещества загрязняют реки, озера и другие водоемы. Среди проблем экологии в современном мире можно выделить нехватку пресной воды, вызванную растратой водных ресурсов, ростом урбанизации, отсутствием очистных сооружений.

Загрязнение атмосферы

Основная проблема экологии Земли – загрязнение атмосферы, вызванное вредными выбросами. В воздух постоянно попадают газы и частички других опасных для жизни и здоровья веществ. Выхлопные газы со взвешенными частицами сажи, цинка, оксида азота оказывают пагубное действие на здоровье человека.

Кислотные дожди

Взвеси токсичных металлов выпадают в виде осадков. Кислотные дожди приводят к гибели растительности, падению урожайности. Отравляющие вещества попадают и в питьевую воду, отравляя людей и животных.

Разрушение озонового слоя

Разрушение озонового слоя вызывают выбросы галогенных соединений и углеводородов. Также озон сжигается двигателями ракет, самолетов, спутников и космических кораблей. Такая глобальная экологическая проблема человечества, как появление озоновых дыр, приводит к повышению ультрафиолетового излучения, негативно влияющего на здоровье человека и приводящего к различным онкологическим заболеваниям. Прямые УФ-лучи представляют опасность и для планктона, а также растений, животных.

Обезображивание природных ландшафтов

В верхнем слое почвы живет большое количество микроорганизмов, необходимых для сохранения плодородности земли. Этот плодородный слой уничтожается во время проведения полевых и других сельскохозяйственных работ. Почва истощается на месте пастбищ. Со временем в этих зонах происходит опустынивание, а естественные природные ландшафты теряют изначальную форму. Главной задачей эффективного природопользования является сохранение целостности природно-территориальных комплексов.

Разрушение озонового слоя

Известно, что жизнь на планете возможна только потому, что озоновый слой защищает ее от смертоносного действия ультрафиолета. Если количество озона будет продолжать уменьшаться, то человечеству это грозит как минимум учащением возникновения рака кожи и повреждения глаз. Озоновые дыры наиболее часто появляются в полярных областях. Первая такая дыра была обнаружена зондом британской станции в Антарктиде в 1982 году. Сначала этот факт возникновения озоновых дыр в холодных полярных областях вызывал недоумение, но потом выяснилось, что значительная часть озонового слоя уничтожается ракетными двигателями самолетов, космических кораблей, спутников.

Биоценоз Хольцера

Возможность такой природной почти райской жизни без утраты комфорта, который дают достижения современной цивилизации, доказал знаменитый австрийский фермер Зепп Хольцер. В своем хозяйстве он не использует ни полив, ни мелиорацию, ни пестициды, ни гербициды. Он имеет всего одного наемного работника (несмотря на масштабность хозяйства в 45 гектар), всего один трактор и собственную электростанцию.

Хольцер создал естественный биоценоз, где, кроме выращиваемых растений, живут животные, птицы, рыбы, насекомые. Практически единственная работа, которой занимаются хозяин и хозяйка, – это посев и сбор урожая.

Все остальное делает природа при правильной организации естественных условий среды. Хольцеру удалось выращивать даже редкие виды растений, которые не растут в высокогорных альпийских районах, а также растения, характерные для гораздо более теплых стран (киви, лимон, черешню, апельсин, вишню, виноград).

За овощами, фруктами, рыбой, мясом Хольцера выстраивается в очередь вся Австрия. Фермер считает, что сегодняшнее производство продовольствия полностью бессмысленно, потому как на это тратится непомерно много энергии. Достаточно просто изучать природные закономерности и создавать максимально естественные условия существования для растений и животных.

Подобное «ленивое» хозяйство, которое также называется пермокультурой (перманентной культурой, воспроизводящей жизнеспособные условия среды), исключает сельскохозяйственное истощение почв и потерю видового разнообразия, помогая сохранить природные водоемы и чистоту атмосферы. Природный, экологически правильный образ жизни поможет сильно сократить объемы вредных производств, что также приведет к уменьшению загрязнения среды.

1.

Гориллы. На сегодня в дикой природе осталось около 800 особей горилл.
Их естественный ареал обитания несколько зон в Африке, которые хоть и превращены в национальные заповедники, но из-за политической обстановки в регионе неэффективны. Браконьеры убивают взрослых горилл, т.к. сувениры из их рук считаются модными среди богачей, детенышей продают в зоопарки. К тому же гориллы болеют многими человеческими болезнями, такими как, например, грипп, от которого животные очень тяжело болеют и часто погибают, а туристы, желающие посмотреть на горилл в дикой природе являются разносчиками инфекций.

К чему приводит вырубка?

Вырубка леса – это не только уничтожение. При правильно производимых санитарных или пользовательских рубках экология практически не страдает. Предприятия, проводящие планомерную заготовку древесины, выполняют компенсирующие мероприятия.

При хищническом использовании вырубка лесных массивов приводит:

• к исчезновению видов;
• к усилению эрозии почв;
• к нарушению углеродного цикла и глобальному потеплению.

Ущерб, наносимый планете вырубкой

Скорость вырубок, производимых в таежной и тропической зонах, плохо компенсируется восстановительными процессами. За последние 50 лет площади, покрытые лесами, сократились более чем в 2 раза. Высаженные молодые деревца, особенно ценных хвойных пород, растут медленно и не могут смягчить последствия вырубки леса.

Последствия уничтожения лесов

Уничтожение лесов на обширных территориях приводит к несвойственным местности резким перепадам температуры зимой и летом. На обезлесенных территориях изменяется периодичность выпадения осадков, возрастает скорость ветра. При сжигании древесных массивов в атмосферу выбрасывается большое количество углекислоты и угарного газа. Эти последствия вносят примерно 25% вклада в создание парникового эффекта. Аридизация климата или заболачивание почв на обезлесенных участках служат причиной переселения этнических групп самих людей.

Проблемы с экологией лесов

Экология леса нарушается при изъятии всего 20% крупных деревьев, которые образуют его основу. Широколистные и хвойные растения, достигшие возраста в несколько десятков лет, служат укрытием подрастающим молодым сеянцам. Эти элементы системы страдают от колес техники, используемой для рубки. Но даже без учета такого воздействия исчезновение защиты от солнца и мороза способствует гибели части растительности и животных, лишенных корма и жилища.

Изменение климата

Многие животные приспособились к среде обитания и научились использовать её для охоты или выживания

Этот процесс мы наблюдаем сегодня наглядно. Глобальное потепление пагубно отражается на состоянии животного мира. Стремительно сокращается популяция императорских пингвинов — эти птицы не могут жить без холода и льда. Песцы и белые медведи без снега не могут охотиться (нет маскировки, к добыче не приблизиться) и умирают от голода. А песца к тому же легко находят и уничтожают более крупные хищники. Засыхают в жару эвкалипты, и умирают коалы — им больше негде жить.

Считается, что после изменения климата, вызванного падением на Землю астероида, вымерли мамонты и динозавры.

11.3.4. Макроэволюция

Процесс образования из видов новых родов, из родов – семейств, из семейств – отрядов и т. д. называется макроэволюцией. В отличие от микроэволюции, протекающей внутри популяции, макроэволюция – эволюция надвидовая. Тем не менее, в макроэволюции действуют всё те же процессы: борьба за существование, естественный отбор.

Как уже отмечалось, прямой эксперимент по подтверждению существования макроэволюции поставить практически невозможно. Однако существует большое количество косвенных доказательств, полученных благодаря различным наукам: морфологии, эмбриологии, палеонтологии, генетики и других.

Рисунок 11.3.4.1.Макроэволюция позвоночных

Графическим представлением эволюции является систематика организмов. Каждая систематическая группа, стоящая выше по рангу, объединяет группы, стоящие по рангу ниже и имеющие общего предка. Так, род объединяет виды, которые произошли от одного предка и приобрели в результате естественного отбора какие-то различия в фенотипе. При построении таксономических систем учитываются признаки родства групп организмов как с ныне живущими группами, так и с уже вымершими. В целом, родословное древо отчётливо показывает общий характер макроэволюции: совершенствование организации организмов от более простой к более сложной, дивергентный (проявляющийся в расхождении признаков) и приспособительный характер эволюции.

Можно выделить три основных направления биологического прогресса.

• Ароморфоз – это эволюционные изменения, приводящие к качественно новому уровню организации, но не к узкому приспособлению к внешней среде. Ароморфоз даёт возможность к переходу в новую среду обитания, способствует расширению популяции и её местообитания. Благодаря ароморфозу возникают новые крупные таксономические единицы: типы (отделы), классы.
• Идиоадаптация представляет собой небольшие эволюционные изменения, выражающиеся в приспособлении к окружающим условиям обитания. Повышения уровня организации при этом не происходит. Благодаря идиоадаптации образуются мелкие таксономические группы: виды, роды, семейства.
• В отличие от двух предыдущих направлений дегенерация ведёт к упрощению организации, нередко сопровождающейся потерей ряда органов. Очень часто дегенерация связана с переходом к паразитическому образу жизни. Благодаря дегенерации также образуются новые таксомические группы.

Рисунок 11.3.4.2.Направления биологического прогресса

В природе существует и процесс, обратный прогрессу, – биологический регресс. Он заключается в уменьшении количества особей популяции, сужении территорий, которые занимает популяция, уменьшении числа видов. Регресс, как правило, ведёт к вымиранию видов. В последнее время виновником биологического регресса часто становится человек.

Общемировая борьба с вырубками

Часть стран, имеющих лесные территории, вводит ограничения на применение леса в народном хозяйстве. Но самые строгие меры приняты правительством Норвегии: там объявлена нулевая вырубка. Страна осуществляет денежную поддержку организаций в тропических странах, занимающихся проблемами восстановления массивов на своих территориях. Официально объявлено и об отказе от закупок лесного сырья у иностранных производителей.

Меры по устранению ущерба, нанесенного вырубками

Проблема вырубки лесов беспокоит экологические организации всего мира. Это причина того, почему все чаще проводятся акции протеста против вырубки тропических лесов.

Эти территории часто подвергают освобождению под застройку или проведение автодорог.

Меры по восстановлению лесов заключаются в увеличении объемов производимых насаждений, защите их от пожаров. Многие территории с наличием хвойных пород объявляют заповедными или охраняемыми, а количество таких участков увеличивают за счет искусственных насаждений.

Происхожение и эволюция человека

К. Линней, основатель первой классификации живых организмов, поместил человека в отряд приматов вместе с обезьянами и полуобезьянами.
Ж. Б. Ламарк, автор первой теории эволюции, предположил, что человек произошел от древних обезьян, перешедших к прямохождению.
Ч. Дарвин в книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871) проанализировал обширные данные сравнительной анатомии, эмбриологии и систематики и распространил на человека основные положения эволюционной теории. В результате он обосновал идею родства человека и человекообразных обезьян, имевших общего предка, т. е. идею происхождения человека от «нижестоящей животной формы».
Человек занимает следующее положение в современной систематике живых организмов: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, семейство Люди, род Человек, вид Человек разумный.

Систематика вида Человек разумный

Родство человека и животных подтверждается наличием у него рудиментов и атавизмов.

Рудименты и атавизмы человека

Признак
Характеристика
Примеры
Рудименты
Недоразвитые органы, практически утратившие в процессе эволюции свои функции по сравнению с гомологичными органами предковых форм и находящиеся на стадии обратного развития (исчезновения)
Копчик, червеобразный отросток (аппендикс), третье веко, зубы мудрости, мышцы, двигающие ушную раковину, и др.
Атавизмы
Появление у отдельных организмов данного вида признаков, которые существовали у отдалённых предков, но были утрачены в процессе эволюции
Рождение людей с хвостом, густым волосяным покровом тела, дополнительными сосками, сильно развитыми клыками и др.

Появление атавизмов свидетельствуют о том, что гены, ответственные за данный признак, сохраняются в процессе эволюции в генофонде, но их действие при нормальном онтогенезе блокировано.
Рудименты встречаются практически у всех особей данного вида, а атавизмы являются отклонением от нормы.

Доказательствами происхождения человека от «ниже стоящей животной формы» являются пять групп фактов:

Законсервировать все земли

Кандидат биологических наук Екатерина Самойлова согласна с Крейндлином в том, что является причиной сокращения биоразнообразия, но полагает, что проблема вымирания видов — это больше метафизическая проблема, чем практическая.

Она подчеркнула, что исчезновение видов и изменение климата — это последствия сведения лесов, уточнив, что более всего на климат влияет сжигание ископаемого топлива. Специалист пояснила, что уничтожение мест обитания представляет непосредственную угрозу существованию вида.

«Основной путь спасения природы на суше — законсервировать все земли, не вовлеченные в хозяйственную деятельность человека. В долгосрочной перспективе для человечества это ничего не стоит. Потому что суша Земли и так конечна. У нас уже более 20 млн кв. км земли — это пашни, города и промышленные территории. Осталось еще 40 млн леса. В худшем случае мы можем свести все 100% леса и «вырасти» в три раза. Забудем про любые последствия сведения лесов, чистая философия. Что дальше? Всё, суши больше не осталось, расти всё равно некуда. Человечество вынуждено остановить свою экспансию и законсервироваться на своих 60 млн кв. км», — полагает специалист.

Она отметила, что если человечество остановит свою экспансию сейчас, то сохранит приятный бонус в виде лесов, биоразнообразия, стабильного климата, источника новых идей для химии и фармацевтики и др.

Вид на ледник Менденхолл на Аляске

Что касается угрозы существованию человека, Самойлова призналась, что, по ее мнению, люди погибнут по другой причине. «Если честно, я думаю, что человечество находится в мальтузианской ловушке и вымрет гораздо раньше от изменения климата и исчерпания ресурсов, не из-за сокращения биоразнообразия», — заключила она.