ökológiai rendszerek
Ökológia fogalma igen kiterjedt, így attól függően, a hangsúlyt az egyik vagy másik feladata változó szövegéből is. A „hosszú távú használat” a legjobb definíció lehet, például a következők szerint.
Ökoszisztéma - alapvető funkcionális egység ökológia, természetes egységes által képzett komplex élő szervezetek és a környezet (a levegő, a talaj, a víz), amelyben az élő és élettelen komponensek összekapcsolt anyagcsere és az energia.
Bármely élő szervezet függ a spektrum a felület a napsugárzás, a hőmérséklet, a környezeti nedvesség, kémiai összetétele a levegő, élelmiszer, és egyéb tényezők. Másrészt, a szabad oxigén a légkörben jelentkezik eredményeként a képessége, hogy élő növények, termékeny talaj réteg egy összetett termék közötti kölcsönhatás az éghajlat, a páratartalom, élő szervezetek, a felső réteg a kőzet. Biogén eredetű (azaz, társított élettevékenységének növények, állatok, mikroorganizmusok) a szén, a tőzeg és a kréta és mások.
VI Vernadskii hangsúlyozta, hogy „bioszféra a külső héj a Föld, terület terjesztése élet, beleértve minden élőlény, valamint az összes élettelen életterüket, ahol a közömbös természetes szervek és az élő anyag folytonos anyag és az energia csere, kifejezve atomi mozgás által okozott élő anyag. Ez a csere időpontjában fejeződik ki természetes módon változik folyamatosan arra törekszik, hogy a fenntarthatóság egyensúly”. Továbbá, főleg foglalkozik az általános törvények a kapcsolat a természet és az emberi társadalomban.
Ma, az emberi társadalom küszöbén áll a színpad az alakulását a bolygónkon, amely az úgynevezett időszakban a nooszféra megértésébe integráljuk. A nooszféra megértésébe integráljuk az összekötő kapocs a kozmosz és a föld, amely segítségével az energia jön a Földre, átalakítja halott anyag, új formáinak megteremtése az anyagi világ, a gyorsuló folyamatok a Földön. A megjelenése az élet egy természetes fejlődési szakaszban, amely jelentős minőségi változást az evolúció a Föld mint égitest.
Az átmenet a bioszféra a nooszféra megértésébe integráljuk magában irányító fejlődését a társadalom és a bioszférában. Ez nemcsak azt kell megszüntetni semmilyen negatív hatást a természet, hanem a helyes amelyek már megtörténtek. Ez megköveteli:
1) a jelenlegi számviteli változásokat a környezetre, illetve a környezet romlása;
2) előrejelzés a környezet változásaira, és a kapcsolódó környezeti hatásokat.
• tényező az élettelen természet (abiotikus);
• tényezők természet (biotikus).
Prisposobitelskaya reakció organizmusok bizonyos környezeti tényezők által meghatározott mértékben állandóságának (frekvencia) ezeket a tényezőket.
A. Monchadsky három fő tényező:
Ahhoz, hogy az alkalmazkodás az élőlények az új feltételekhez lehetne genetikailag lábát, sokáig tart a evolúciós időben, melyek helyébe száz generáción. Az élő szervezetek általában nem maradt idő az adaptív reakciók, azaz alkalmazkodás nem időszaki tényezők élőlényekre nem lehetséges.
Mérgező és káros anyagokat, mint például a nyers szennyvíz, a söpredék, a kipufogó gázok, radioaktív anyagok, biocidok és mtsai., Ne eltűnik az ökoszisztémában. Még alacsony koncentrációban, meghatalmazotti sokáig, károsíthatja az emberek, állatok és növények. Megfigyelések azt mutatják, hogy bizonyos mérgeket keresztül továbbítható élelmiszerláncok és hálózatok. Például, nehézfémek (pl, ólom) át a tehén növény és onnan a tejbe, és a tej egy ember. Rovarölő jön mérgezett rovar rovarevő halak, majd egy személy vagy egy madár, aki megette a halat.
felhalmozásának növelése méreganyagok különösen akkor fordulhat elő táplálékláncban. Ha nem bomlanak, és nem ürül ki a szervezetből, ez megzavarja az egyensúlyi kémiai ciklus számít. Az életképes ökológiai rendszer mindenkor egyensúlyt kell tartani azzal ellentétes visszafordíthatatlan pusztulását bizonyos „csatornák” információkat (energia, kémiai, genetikai, és mások.).
Életfunkciók gyakorlatilag minden élőlény, beleértve az embert is, egy olyan munka, amely azt szeretné, hogy az energia. Az energia a napsugárzás az elsődleges földön, és rendelkezik egy elsődleges fontosságú az élet az infravörös (0,75-4 mikron) és az ultraibolya (0,28-0,4 mm) spektrális régiókban.
Folyamatos áramlással napenergia, észrevette a molekulák élő sejtek alakítjuk kémiai energiává. Vegyszerek szekvenciálisan át egyik mikroorganizmusból a másikba, azaz, ez szekvenciális rendezett az anyag és energia.
fotoszintézis termékek biztosítják az emberi élelmiszer, ruházat, energiát. Például a szén az napenergia tárolt növényi fotoszintézis termékei elmúlt geológiai korok.
Ökológia, sőt, kapcsolatát vizsgálja sugárzás és a környezeti rendszerek és folyamatok az átalakítás az energia a rendszeren belül. A kapcsolat a növények és állatok között, a ragadozó és a zsákmány, nem beszélve a bőség és fajösszetétele organizmusok minden életterüket korlátozottak, és szabályozott áramlási energia, ez átalakul egy koncentrált (specifikus) formák a diffúz (nem hasznosítható).
Két fő visszatartó mechanizmusok, újraelosztó és felhalmozása az energia a világon:
- Mechanizmus jellemző élőhely: párolgás, kondenzáció, sűrűséggradiensben a légkör és az óceán, geokémiai reakciók, erózió, stb (geokémiai ciklus anyagok) ..
- A mechanizmus jellemző élettevékenységének bioobjects fotoszintézis, légzés, és mások.
Minden típusú ökoszisztémák szabályozza ugyanazokat az alapvető törvények szabályozzák, hogy a nem-élő rendszerek, mint például a műszaki berendezések, gépek. A különbség abban rejlik, hogy az élő rendszerek, amelyek egy részét a rendelkezésre álló energia bennük, akkor samovasstanavlivatsya és gépek kell rögzíteni, külső energiát.
Amikor a sugárzás elnyelődik kakimlibo tárgya, az utolsó melegíti, vagyis a sugárzási energia alakul át kinetikus energia a molekulák, amelyek alkotják a szervezet, és ez vonatkozik minden fizikai mezők és környezetekben, kölcsönhatásban velük. Különösen a napsugárzás elnyelődik a víz és a föld különböző, ennek következtében vannak meleg és hideg régiókban, ami okozza a kialakulását légáramot, például a szélturbinák lehet forgatni, és végezni a másik munkáját. Így a „fogyasztás” energia nem fogyasztjuk, akkor csak át az állam, amelyben ez könnyen be a munkát egy állam egy kis használat lehetősége.
Ha kakogolibo testhőmérséklet a környezeti hőmérséklet felett, a test feladja hőt, amíg a hőmérséklet eléri a környezeti hőmérséklet, majd egy termodinamikai egyensúlyban, és tovább energiaelnyelő a hő formájában megszűnik. Egy ilyen rendszer olyan állapotban van, a maximum entrópia. Entrópia tükrözi annak lehetőségét energia átalakítása és tartják az intézkedés a zavar a rendszerben.
A koncepció az entrópia az intézkedés a termodinamikai torz energia nagy jelentősége van nemcsak a fizika, kémia, biológia, hanem az ökológia, hogy megoldja a problémákat, amelyek a környezet változásaira. Az entrópia azt jelzi, hogy egy adott folyamat is előfordulhat egy rendszert egy bizonyos valószínűséggel. Ebben az esetben, ha a rendszer hajlamos az egyensúly, az entrópia növekszik, és hajlamos arra, hogy a legnagyobb.
Alkalmazása termodinamika az életfolyamatokat, azt mondhatjuk, hogy egy élő szervezet származik energiát az élelmiszer, a rendezettség a kémiai kötéseket. Része az energia fenntartására használják életfolyamatok részét továbbítják szervezetek követik étrendi szinten. Elején ez a folyamat a fotoszintézis, ahol a megnövelt rendezettség a leromlott a szerves és ásványi anyagok. Így entrópia következtében csökken a bevitt energia a nap.
Létét a bioszféra lehet tekinteni, mint a helyhez lefolytatott háttérben az a nagy visszafordíthatatlan nap hűtés. Ha az esemény a biológiai szerkezet lehet bemutatni két szakaszban: bioszintézisét alkotóelemeinek (molekulák, sejtek) és összeszerelése közülük szervezett rendszer, az összeszerelési folyamat nagymértékben alatt termodinamikai kontroll, mert molekuláris szinten, a rendszer hajlamos olyan állapotba a legalacsonyabb kémiai potenciál. Az önszerveződés és az evolúció a biológiai rendszerek minden szinten, kezdve a sejteket, és befejezve a bioszférában általában miatt a kiáramló entrópia a környezetbe.
Szerint a termodinamika második törvénye, az energia bármely rendszer általában csökken, azaz a termodinamikai egyensúly, ami megfelel a maximális entrópia. Ebben az állapotban belép az élő szervezetben, ha akarta akadályozni a rendelési kivonat (energia) a környezettől. Az entrópia törvénye egyetemes és végtelen, és megállapítja, hogy a veszteség harmóniaérzés bármilyen szerkezet azonnal felszívódik a vadon élő állatok.
termodinamika módszerek alkalmazhatók csak a makroszkopikus rendszerek, amely egy nagy a részecskék száma. Egy olyan rendszer, amely nem tud kommunikálni a közegben sem energiát, sem anyagot elkülönítjük (kövek, salak); ha az energia csere zajlik, csak a rendszer úgynevezett zárt (hőcserélők); és ha az energia, az anyagok és nyitott (biológiai objektumok).
Az alkalmazás a termodinamika a biológiai rendszerekre kell vizsgálni jellemzői az élő rendszerek:
1) A biológiai rendszer látható anyag- és energiaáramlás;
2) eljárások az élő rendszerekben végül visszafordíthatatlan;
3) élő rendszerek messze egyensúlyt;
4) heterofázisos biológiai rendszerek és strukturálása.
Ismertetjük a tulajdonságainak biológiai rendszerek megfelelő használata a termodinamika az irreverzibilis folyamatok, amely áttekinti a folyamatok időbeli (alapítók a kémiai Nobel-díjat L. Onzeger és Prigogine). Az alapvető koncepció termodinamika irreverzibilis folyamatok egyensúlyi helyzete rendszert. A folyamatot kíséri folyamatosan bioobjects elérése létfontosságú biológiai folyamatok, kiemelve egy bizonyos ideig a domináns (vagy ugyanaz, mint a módosított idő) folyamat.
A biológiai rendszerek, a legfontosabb patakok patakok anyag és elektromos töltést. Amikor okokból kakimlibo stacionárius áramlási zavart, azaz a permeabilitás a membrán sérült, van egy dióda hatása, ahol fr változások, van egy fájdalomérzet (új állandósult állapot). Az orvosi gyakorlatban, számos betegség társulnak károsodott steady-state ioncserélő (isiász, stb só betétek.), Hatékonyan kezelhető elektroterápiás módszerek.
Általában az alapvető tulajdonsága élő rendszerek jelenléte potenciális különbség az egész sejtmembránon. Kisebb változtatások kíséri potenciális jól megkülönböztethető fiziológiai változások :. Nervous impulzus, szállítása ionok a membránon keresztül, csökken a izomszövet, stb hosszú távon épségének megsértése a membrán mindig vezet patológia, és a potenciál-kiegyenlítés bekövetkezett sejthalált jelent.