Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Сохранение биоразнообразия как основа устойчивости биосферы

Экология

Сохранение биоразнообразия как основа устойчивости биосферы

План урока

  • Вступление
  • Историческая справка
  • Причины биологического регресса
  • Последствия сокращения биоразнообразия

Цели урока

  • Знать определение биосфера и экосистема
  • Знать причины сокращения биоразнообразия
  • Уметь доказать необходимость поддержания биоразнообразия в любой экосистеме и в биосфере

Разминка

К чему приведет сокращение количества видов растений?

Вступление

 

Биосфера представляет собой биологическую систему, которая поддерживает существование и развитие жизни. Важную роль в устойчивости биосферы играет живое вещество, выполняющее биогеохимические функции. Динамическое равновесие возможно благодаря большому количеству видов живых существ на планете. С течением времени на нашей планете изменяются условия окружающей среды, что приводит к массовым вымираниям и эволюционным ароморфозам, которые дают начало процветанию новых видов живых организмов.

 

Историческая справка

 

Дэвид Рауп в 1980-х годах разработал концепцию массового вымирания, влекущее снижение биоразнообразия.

В истории развития биосферы существовало пять событий, которые привели к уничтожению значительной части биоты мира за незначительный с геологической точки зрения период времени. 

 

  • Первое массовое вымирание — ордовикско-силурийское.

Первой известной глобальной катастрофой считается ордовикско-силурийское массовое вымирание, случившееся около 440 миллионов лет назад. Ученые считают, что его причинами стало резкое изменение климата, что послужило причиной вымирания до 85% биологических видов, живущих в тот период на Земле.

 

  • Второе массовое вымирание — девонское.

Ученые полагают, что на начальном этапе девонского вымирания произошло резкое сокращение уровня кислорода в океане. Это привело к исчезновению многих организмов, которые формировали коралловые рифы, что изменило экосистему Мирового океана. Около 75% существовавших на тот момент биологических видов было уничтожено.

Рис. 1. Демонстрация расширения и сокращения биоразнообразия жизни на Земле Рис. 1. Демонстрация расширения и сокращения биоразнообразия жизни на Земле

  • «Великое» пермское массовое вымирание

Это самое масштабное массовое вымирание биологических видов на Земле, произошедшее коло 250 миллионов лет назад. Согласно оценкам ученых, за 60 000 лет исчезло коло 96% видов живых существ, обитающих на планете. Были уничтожены леса, погибло большое число видов насекомых и морских экосистем, а на восстановление биосферы ушло, по разным оценкам, от пяти до тридцати миллионов лет. Существуют различные гипотезы об источнике вымирания, но наиболее вероятной причиной считается вулканическая активность на территории нынешней Сибири. Извержение вулканов привело к колоссальным выбросам парниковых газов, вследствие чего произошло глобальное потепление и закисление океана.

Рис. 2. 5 вымираний в истории Земли Рис. 2. 5 вымираний в истории Земли

  • Четвертое массовое вымирание — пермо-триасовое.

Произошло около 200 миллионов лет назад. Предполагаемой причиной катастрофы является вулканическая активность, изменение климата и повышение уровня кислотности океана. Извержения вулканов привели к повышению концентрации уровня углекислого газа в атмосфере и, как следствие, к потеплению поверхности Земли. Это привело к исчезновению 50% биологических видов. Однако, несмотря на это, считается, что именно оно привело к началу доминирования динозавров как наземного позвоночного вида, продолжавшееся 135 миллионов лет.

 

  • Последнее массовое вымирание — мел-палеогеновое

Случилось в конце мелового периода мезозойской эры около 65 миллионов лет назад. Ученым известно, что это единственное вымирание, однозначно связанное с падением метеорита на поверхность Земли, которое ударной волной пыли и серы резко изменило климат планеты. В данный период полностью исчезли динозавры, и начали активно развиваться млекопитающие.

 

В настоящее время научное сообщество спорит о том, находится ли планета на пороге нового шестого вымирания, поскольку биологические виды исчезают довольно быстрыми темпами (в 10 — 100 раз быстрее нормальных темпов, и в 1000 раз быстрее в сравнении со временем до появления человека).

Причины биологического регресса

 

Выделяют несколько возможных причин, которые могут привести к снижению биоразнообразия:

  • Изменение абиотических условий существования вида. Чаще всего такие изменения происходят резко и живые организмы не успевают выработать адаптационную стратегию. Как следствие изменение климатических и географических условий местообитания приводит к исчезновению видов.

Например, считается, что причиной вымирания мамонтов стало потепление климата и отступление ледников. Трилобиты вымерли в конце палеозоя из-за увеличения температуры воды, что привело к снижению концентрации кислорода в мировом океане.

 

  • Появление новых конкурентных видов приведет к вытеснению одного из них.
  • Исчерпание экологических ресурсов места обитания.

Например, снижение численности растений приведет к разрушению трофических связей.

 

  • Предел возможности появлений мутаций в генофонде популяций.
  • Узкая специализация к определенным условиям среды в одном случае обеспечивает процветание вида. Но если условия среды поменяются, то организмы не смогут приспособиться, так как узкая специализация делает невозможным появление нужного количества мутаций. Говоря простыми словами, наступает эволюционный тупик.
  • Деятельность человека, которая прямым или косвенным путем влияет на биоту. Люди уничтожают организмы разных видов для получения мяса, пуха, шерсти. Масштабнее оказывается косвенное влияние человечества на биосферу. Промышленная и сельскохозяйственная деятельность изменяет окружающую среду, что в свою очередь приводит к вымиранию видов.


Пример 1

Рис. 3. Европейский тур Рис. 3. Европейский тур

В результате бесконтрольного промысла в первой половине XVII в. были уничтожены туры – европейские дики быки (рис. 3).  

В начале XVIII в. исчезли стеллеровы коровы – морские млекопитающие и дронты – нелетающие птицы (рис. 4).

Рис. 4. Дронт Рис. 4. Дронт

Пример 2

 

В результате антропогенного воздействия исчезли 109 видов птиц, 64 вида млекопитающих, 20 видов пресмыкающихся. В настоящее время тысячи животных, растений и даже грибов находятся на пороге гибели. 


Последствия сокращения биоразнообразия

 

Разнообразная флора и фауна – необходимое условие для устойчивого состояния биосферы. При изменении условий виды могут быть взаимозаменяемы в трофических пищевых сетях. Каждый вид организмов вносит свой вклад в генетическое разнообразие природы.

Рис. 5. Морские звезды Pisaster ochraceus Рис. 5. Морские звезды Pisaster ochraceus

Роберт Пейн (1969) сформулировал концепцию ключевого вида. Ученый исследовал экосистему побережья. Там существовали хищные морские звезды Pisaster ochraceus, которые влияли на численность травоядных брюхоногих моллюсков Tegula fune  bralis. Он обнаружил, что удаление главного хищника, уменьшило количество видов на исследуемых участках. 

Рис. 6. Моллюски вида Tegula fune bralis Рис. 6. Моллюски вида Tegula fune bralis

Пейн определил концепцию ключевого вида как вида, который оказывает непропорциональное влияние на структуру сообщества окружающей среды по отношению к его общей биомассе. Эффект этого ключевого вида лежит в основе концепции экологического вымирания. 

Делаем вывод, что вымирание одного вида может привести к гибели всей экосистемы.

Рис. 7. Морские каланы Рис. 7. Морские каланы

Например, морские каланы являются ключевым видом в определенной экосистемы. Обитают эти млекопитающие в северной части Тихого океана у берегов США, РФ и Канады. Чрезмерная добыча меха привела к почти полному исчезновению этого зверя. И такая ситуация в любом уголке нашей планеты. Человек меняет окружает мир слишком быстро, таким образом возможность очередного массового вымирания появится в течение нескольких десятков лет.


Контрольные вопросы:

 

  1. Назовите причины сокращения биоразнообразия.
  2. Какие последствия возможны при резком сокращении количества видов на нашей планете?
  3. Какой основной фактор в настоящем времени приводит к вымиранию видов на нашей планете?


 

Ответы

  1. Резкое изменение условий среды, конкуренция между близкородственными видами, антропогенное воздействие.
  2. Разрушение экосистем, что приведет к разрушению биосферы.
  3. Антропогенное воздействие.

Предыдущий урок
Закономерности существования биосферы. Круговорот веществ в биосфере
Экология
Следующий урок
Жизненные формы организмов. Приспособления организмов к действию экологических факторов
Экология
  • Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила Лоренца. Линии магнитной индукции. Картины магнитных полей. Движение заряженных частиц в магнитном поле

    Физика

  • Неметаллы

    Химия

  • Электролиз расплавов и растворов. Практическое применение электролиза

    Химия

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке