Биосфера как естественноисторическая система. Современные концепции биосферы: биохимическая, биогеоценологическая, термодинамическая, геофизическая, кибернетическая, социально-экологическая.

Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера сформировалась 500 млн лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3.000.000 видов растений, животных, грибов, бактерий и насекомых. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В.И.Вернадский-«человек становится могучей геологической силой».

Термин «биосфера» был введён в биологии Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX в., а в геологии предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1].Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В.И.Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.

Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов. Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами. Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

Биосферу слагают следующие типы веществ[2]:

1. Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю. Оно распределено в пределах биосферы очень неравномерно.

2. Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом (уголь, нефть, карбонатные породы и т. д).

3. Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.

4. Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

5. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6. Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.

7. Вещество космического происхождения.

В современной науке выделяют ряд концепций биосферы, определяющих общий подход к изучению роли живых организмов в преобразовании Земли:

•биогеохимическая концепция биосферы, связанная с рассмотрением сложных преобразований веществ в живых организмах. Практически все вещества земной коры вовлекаются в круговорот веществ в природе, и проходят через живые существа;

•биогеоценотическая концепция, связанная с тем, что элементарной структурной и функциональной единицей биосферы является биогеоценоз, т.е. сообщество живых организмов, взаимодействующих друг с другом и
средой обитания;

•кибернетическая концепция, связанная с изучением принципов организации и регулирования, осуществляющихся в живой природе в связи с трансформацией вещества, энергии и информации;

•социально-экономическая концепция, связанная с рассмотрением деятельности человека, изменяющего окружающую природную среду.

101. Вопросы экологической паразитологии. Популяционный уровень взаимодействия паразитов и хозяев. Типы, принципы регуляции и механизмы устойчивости систем "паразит-хозяин".

Популяции как хозяев, так и паразитов являются обязательными членами биогеоценозов, устойчивость которых зависит, в частности, от видового разнообразия живых организмов, входящих в их состав. Паразиты в экосистемах являются консументами второго и третьего порядков и играют существенную роль в биотическом круговороте веществ. Даже самые патогенные из них, вызывающие гибель большого числа особей хозяев, выступают, с одной стороны, как стабилизаторы численности хозяев, периодически изымая из популяций избыток организмов, который мог бы привести к нарушению экологического баланса. С другой стороны, наиболее тяжелое течение паразитарных заболеваний обычно наблюдается у особей с ослабленным иммунитетом, страдающих наследственными дефектами или с врожденной предрасположенностью к аллергическим реакциям. Гибель именно этих организмов оказывает на генетическую структуру популяций хозяина благотворную роль, элиминируя из его аллелофон-да аллели, снижающие жизнеспособность. Таким образом, взаимоотношения между популяциями хозяев и паразитов в условиях конкретных биогеоценозов способствуют их устойчивости и одновременно выступают как фактор естественного отбора, снижая неспецифический генетический груз популяции хозяина.

Кроме того, утрата биогеоценозами наиболее восприимчивых к заражению паразитами особей хозяина сопровождается и уничтожением части паразитарной популяции, гибнущей вместе с ним. Это обеспечивает активизацию микроэволюционных процессов в оставшейся части популяции паразитов, способствуя в конечном счете появлению у них новых адаптации.

В популяциях хозяина паразиты распределяются не равномерно, а перерассеянно. Это означает, что в меньшей части популяции хозяина сосредоточена большая часть популяции паразита.

Данная особенность имеет принципиальное значение для выживания хозяев, так как сводит к минимуму результаты массированных инвазий их паразитами, сохраняя основное ядро популяции интакт-ным. Перерассеянное распределение паразита в популяции хозяина необходимо учитывать при проведении профилактических мероприятий. Действительно, для выживания популяции паразита и передачи ее следующему поколению хозяев нередко важными оказываются лишь несколько особей или даже один организм, несущий в себе очень большое число паразитов.

Действие паразита на хозяина. Паразит обычно оказывает вредоносное действие на хозяина, вызывая его заболевание. Такое свойство паразита называют патогенность. Формы воздействия паразита на хозяина весьма разнообразны:

• механическое воздействие - повреждение тканей органами прикрепления (крючья, присоски) или частями ротового аппарата паразита, закупорка просвета кишечника или протоков печени и др.;

• токсическое действие оказывают продукты жизнедеятельности паразита, что проявляется в потере аппетита у больного, потере веса, тошноте, рвоте и других симптомах.

Питание паразитов происходит за счет хозяина. Поглощая тканевую жидкость, ткани, кровь, а так же переваренную пищу, паразиты вызывают резкое истощение больного, тяжелое малокровие.

Действие хозяина на паразита. Организм хозяина также оказывает влияние на паразита, направленное на подавление его жизнедеятельности или уничтожение. Ответные реакции можно разделить на клеточные, тканевые (местные), гуморальные (общие).

Клеточная реакция проявляется в увеличении размеров клетки. Эритроциты, пораженные малярийным плазмодием, заметно крупнее «здоровых».

Тканевая реакция проявляется в образовании вокруг покоящейся стадии паразита соединительнотканной капсулы, которая изолирует паразита от окружающей среды.

Гуморальная реакция - иммунологический ответ организма, который заключается в выработке антител на вырабатываемые паразитом антигены.