Текст книги "Основы экологии и рационального природопользования: учебное пособие"

Татьяна Федоровна Гурова, Людмила Владимировна Назаренко
Основы экологии и рационального природопользования
Учебное пособие

Предисловие

…Что воспитывает широту духа, как не эта удивительная природа. Ее надо беречь, как мы бережем самую жизнь человека. Потомки никогда не простят нам опустошения земли, надругательства над тем, что по праву принадлежит не только нам, но и им.

П.И. Чайковский

Значительные отрицательные изменения в окружающей природной среде породили многие вопросы выживания человека, поставили задачу формирования экологического мировоззрения у молодого поколения.

В связи с этим экологическому образованию и воспитанию в России в последнее время уделяется все большее внимание, поскольку остановить грядущую лавину экологического кризиса сможет только человечество новой эпохи, с новым мировоззрением и осмыслением своего места в биосфере.

По словам А. Печчеи, «…проблема в итоге сводится к человеческим качествам и путям их усовершенствования. Ибо лишь через развитие человеческих качеств и человеческих способностей можно добиться изменения всей ориентации на материальные ценности цивилизации и использовать ее огромный потенциал для благих целей. И если мы хотим сейчас обуздать техническую революцию и направить человечество к достойному его будущему, то нам необходимо прежде всего подумать об изменении самого человека, о революции в самом человеке».

Для того чтобы разрушить прежний технократический подход к использованию природных ресурсов, необходимо воспитывать новое, бережное отношение к природе, любовь к собственному дому (экология – от греческого ойкос – дом, жилище). Экологию нужно рассматривать, во-первых, как науку о природе и только во-вторых – как науку о рациональном использовании природы.

Данное учебное пособие «Основы экологии и рационального природопользования» отличается от существующих учебных пособий по промышленной экологии тем, что проблемы экологии и охраны природы рассматриваются с иных позиций, нежели потребительские подходы, которые были прочны до недавнего времени в учебной литературе для средних специальных учебных заведений.

Осознанное отношение к природным процессам, четкое знание экологических законов – законов функционирования экосистем, эволюции биосферы и месте человека в биосфере – являются фундаментом в подготовке специалистов разного уровня и профессионального профиля. Студенты должны усвоить, что в природе все целесообразно и взаимосвязано, любое вмешательство человека в природные процессы имеет свои пределы.

Учебное пособие состоит из трех разделов. В первом разделе «Основы экологии» излагаются основные законы и понятия экологии, без знания которых невозможно создавать экологически чистые производственные линии и технологии, осуществлять наблюдения и делать прогнозы состояния окружающей среды. Рассматриваются законы соответствия между организмами и средой обитания. Уделяется внимание таким основным понятиям экологии, как популяции и их характеристики, экосистемы, экологические ниши, взаимодействия организмов в экосистемах. Рассматриваются и структуры сообществ, условия их устойчивости, многообразие жизненных ритмов, механизмы адаптации и др. Параллельно приводятся примеры вредного влияния хозяйственной деятельности человека, загрязнения окружающей среды.

Во втором разделе «Городские и промышленные экосистемы. Здоровье человека и окружающая среда» рассматриваются основные тенденции в демографической ситуации, проблема роста численности городского населения, особенности функционирования городских экосистем и возможности адаптации человека к жизни в современном городе.

В третьем разделе курса «Рациональное природопользование» рассматриваются проблемы и перспективы рационального природопользования, понятия о возобновимых и невозобновимых ресурсах, изложены принципы рационального природопользования, некоторые вопросы охраны отдельных видов ресурсов и природоохранного законодательства.

В приложениях приводятся примеры простейших практических занятий, которые могут быть организованы преподавателем в дополнение к лекционному курсу.

Данное учебное пособие рассчитано на 40 часов учебного времени с учетом того, что часть лекций может быть резервной, а часть может быть заменена. Предполагается, что курс дает знание фундаментальных основ экологии, а остальное учебное время, предусмотренное программой (70 и более часов), будет использоваться каждым учебным заведением в соответствии с профессиональной направленностью или региональными экологическими проблемами.

Авторы

Раздел I
Основы экологии

Глава 1
Предмет, задачи и проблемы экологии

История взаимодействия человека и природы; некоторые экологические проблемы современности; «законы» Барри Коммонера; предмет и разделы экологии; методы экологических исследований

Экология – одна из наук о природе. Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны. Для человека, как и для общества в целом, природа является средой жизни и единственным источником необходимых для существования ресурсов – той базы, на которой живет и развивается человеческое общество.

Человек как часть природы и биологический вид в процессе жизнедеятельности долгое время влиял на природу не больше, чем остальные живые организмы. Но с появлением труда человек вышел из-под биологического контроля природной среды и начал активно на нее воздействовать.

Историю взаимодействия человека и природы можно проследить с древних времен и до наших дней, используя исторические летописи, записи рассказов очевидцев, произведения художников.

1. В древние времена природа была полновластным хозяином человека, и он всецело зависел от нее. Стихийные природные явления – наводнения, извержения вулканов, землетрясения – приводили к гибели людей, разрушению или полному исчезновению поселений, городов, разрушали поля и пастбища (например, легенда об исчезнувшей Атлантиде, которая могла занимать целый остров или даже часть континента; гибель Помпеи и Геркуланума под слоем пепла и грязи при извержении Везувия).

2. В историческом прошлом с вулканическими извержениями связаны большие бедствия, но по масштабам они меньше, чем число жертв от землетрясений. Самые древние сведения о землетрясениях мы находим в летописях Китая.

3. Также изменялся климат, и человек не мог противостоять этим природным явлениям. Так, наскальные рисунки говорят о том, что Сахара не была пустыней; это были саванны или редколесье, что подтверждают радиолокационные космические снимки: сквозь пески «просвечивают» долины рек.

4. В некоторых районах Земли происходило не увеличение засушливости, а, наоборот, похолодание и наступление ледников. Так, на месте ледников Гренландии существовала жизнь, были поселения – отсюда и название «зеленая земля».

Также происходили катастрофы при разливах рек и изменении их русла, колебании уровней морей и океанов.

Однако не только природа, стихийные бедствия, но и сам человек мог создать губительную для себя природную обстановку.

Известны исторические предания о том, как для осады городов нападающие армии могли изменять русла рек, роя перпендикулярные каналы. При этом гибло все живое в старом русле и на берегах.

5. Предки современных греков, разводя коз, и не предполагали, что в дальнейшем именно козами будет уничтожена древесная растительность не только в Греции, но и во многих странах Южной Европы. В настоящее время происходит опустынивание стран Средиземноморского побережья, и в этом процессе, несомненно, сыграла свою роль деятельность человека.

6. Интенсивное поливное земледелие без учета природы местности приводит к истощению и засолению почвы, гибели оазисов (например, Аральское море и районы Приаралья – сейчас оазис превращен в пустыню).

7. Пастбища вытаптывались от неумеренного выпаса скота. Вырубка кустарников и деревьев на дрова оголяла пески. Такие события происходили, например, вдоль знаменитого Великого шелкового пути, где располагались цветущие города, земледельческие оазисы. Но постепенно вода из оголенных человеком песков уходила вглубь, каналы переставали приносить живительную влагу, пески приходили в движение, засыпая поля, каналы, поселения.

Таким образом, на примерах мы проследили, какие изменения в природу вносила хозяйственная деятельность человека.

Развитие скотоводства сопровождалось изменением растительности и вытеснением диких травоядных животных с их коренных мест обитания. Еще большие изменения в природе произошли с развитием земледелия. Распашка степей, вырубка и выжигание под пашни лесов, сооружение ирригационных систем привели к изменению природных ландшафтов, сокращению водоносности рек, развитию эрозии почв, отразились на видовом разнообразии животного мира.

С развитием промышленности началась интенсивная эксплуатация недр, водных ресурсов. Чрезмерная эксплуатация природы привела к истощению ее ресурсов и породила проблему загрязнения окружающей среды.

Некоторые экологические проблемы современности. К чему же приводит наступление человека на природу?

1. Происходит загрязнение акваторий – это проблема века. В нашей стране этому подвержены озера Байкал и Ладога.

2. Могла произойти непоправимая катастрофа, если бы осуществился «знаменитый» проект переброски части стока северных рек из бассейна Оби на юг. Произошло бы подтопление земель в каналах и засоление их в пустынях, затопление обширных участков пойм Оби, Иртыша и других рек, проникновение по водным путям из Сибири в Среднюю Азию рыб, зараженных опасными болезнями, и т. д.

3. Часто скрываются истинные масштабы катастрофы и истинный уровень радиации в зонах аварий на АЭС и заводах по производству ядерного топлива. Например, только в конце 80-х годов выяснилось, что в более чем 100 городах нашей страны воздух загрязнен выше допустимых норм. Недостаточна информация об экологическом состоянии части Финского залива. На дне залива сейчас «создается» настоящая биологическая бомба. Ее «взрыв» может привести к вспышке массовых инфекционных заболеваний у жителей Ленинградской области.

4. Губит природу выпадение радиоактивных осадков, загрязнение почв и вод нефтью и нефтепродуктами.

5. Огромный вред приносят природе войны, особенно с применением химического оружия. Примером является война во Вьетнаме, где с самолетов на джунгли сбрасывались гербициды, дефолианты, и земля становилась голой. Такая тактика «выжженной земли» привела не только к поражению растений – затихли в джунглях голоса птиц и животных.

Таким образом, взаимоотношения человека с природой из гармоничных и естественных стали превращаться в конфликтные.

Но человек-«хищник» должен сказать себе «стоп!», изменив свое потребительское отношение к природе, иначе человечество само себя уничтожит.

В 70-х годах американский эколог Барри Коммонер сформулировал четыре положения, на которых должны строиться взаимоотношения человека с природой. Эти положения стали называть законами, хотя, скорее, это «экологические поговорки».

Вот эти «законы» Барри Коммонера.

1. Все связано со всем – об экосистемах и биосфере.

2. Все надо куда-то девать – о хозяйственной деятельности человека, отходы от которой неизбежны, и поэтому нужно думать об их уменьшении и способах захоронения.

3. За все надо платить – о рациональном природопользовании, т. е. за комфортабельную жизнь в городах нужно платить загрязнением атмосферы, за получение высоких урожаев – удобрениями, за ухудшение здоровья населения – санаториями и лекарствами и т. д.

4. Природа знает лучше – самый важный закон природопользования; природу нельзя покорять, можно только сотрудничать с ней, исправляя последствия хозяйственной деятельности и способствуя сохранению природного равновесия.

Поскольку человек не может отказаться от всего того, что называется цивилизацией, и вернуться к первобытному образу жизни, он должен научиться жить в гармонии с природой при достигнутом уровне технического прогресса.

Это можно сделать, только изучая законы, по которым все в природе взаимосвязано. Необходимо установить, какие вмешательства человека в природу являются допустимыми, а какие – разрушительными. Изучением таких законов и занимается наука экология.

Экология, являясь наукой о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания, изучает системы, которые выше уровня одного организма, т. е. надорганизменные системы, и основывается на разных отраслях биологии (физиологии, генетике, биофизике), а также небиологических наук (географии, геологии, химии, физике) и др.

Термин «экология» был впервые предложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в работах «Общая морфология организмов» (1866) и «Естественная история миротворения» (1868).

Задачи экологии

1. Изучать взаимоотношения между организмами и окружающей средой.

2. Исследовать действие среды обитания на строение, жизнедеятельность и поведение организмов.

3. Устанавливать зависимость между состоянием среды обитания и благополучием популяции.

4. Изучать направление отбора в популяциях.

5. Представить экологию как теоретическую основу охраны окружающей среды и рационального природопользования.

Экологию можно разделить на общую, частную и глобальную.

Общая экология исследует главные принципы организации и функции надорганизменных систем.

Частная экология изучает определенные таксономические группы (экология растений, животных, микроорганизмов и т. д.).

Глобальная экология изучает биосферу в целом, весь земной шар. Ее первоочередная задача – прогнозирование изменений биосферы в будущем, выяснение закономерностей эволюции биосферы.

В настоящее время появилось множество отраслей общей экологии: промышленная, медицинская, химическая, сельскохозяйственная, лесная, экология морей, городская, математическая, юридическая и др.

Методы экологии

Сейчас для экологических исследований применяют различные методы:

1) полевые наблюдения (сбор гербариев, описание почвенных разрезов, сбор и учет насекомых, установка ловушек для животных);

2) фенологические наблюдения (за сезонными изменениями в живой природе);

3) метеорологические наблюдения;

4) изучение микроорганизмов в воде, воздухе, почвах; взятие санитарно-гигиенических проб;

5) лабораторные методы химического и физического анализа состава атмосферы, почв, водоемов;

6) математические методы обработки материалов и математическое моделирование процессов, происходящих в биогеоценозах и биосфере;

7) картографические методы (составление карт различных ландшафтных зон и карт-прогнозов).

В экологических исследованиях применяются и многие другие методы.

С 80-х годов XX века в мире сложилась предкризисная экологическая обстановка, и человечество это осознало. Экологические просчеты отразились на здоровье людей. Кризисные ситуации в окружающей среде все в большей степени влияют на современную политическую ситуацию, приводят к международным конфликтам, так как, с одной стороны, происходит рост народонаселения, а с другой – истощение природных ресурсов. Однако человечество способно найти выход из сложившегося положения и навести порядок в «собственном доме», если будет действовать в соответствии с законами природы и позволит ей поддерживать стабильность и равновесие в биосфере.

ВОПРОСЫ

1. Дайте определение экологии как науки. Назовите автора термина.

2. Охарактеризуйте предмет, методы исследования и разделы экологии.

3. Сформулируйте «законы» Барри Коммонера и приведите несколько своих примеров, подтверждающих эти «законы».

4. Охарактеризуйте некоторые экологические проблемы России.

5. Приведите примеры того, к каким последствиям в наше время привело неограниченное наступление человека на природу.

6. Приведите примеры того, что происходит в природе, если человек вмешивается в ее жизнь, не учитывая экологических закономерностей.

Глава 2
Организмы и среды их обитания

Экологические понятия: «среда обитания», «факторы среды»; закономерности действия факторов среды на живые организмы; основные положения теории Ч. Дарвина, объясняющие пути приспособления организмов к окружающей среде

Организмы, живущие на Земле, очень разнообразны и образуют целые царства и подцарства, которые включают: растения, животных, грибы, бактерии, простейших, архебактерии, цианобактерии.

Среди растений можно встретить виды, живущие всего несколько дней (некоторые водоросли), месяцев (однолетние травы), лет (многолетники), десятилетий (кустарники, деревья), сотни лет (дуб, секвойя).

В толще воды наряду с водорослями встречаются мельчайшие рачки, медузы, разнообразные рыбы, акулы, киты, у дна – морские звезды, двустворчатые моллюски и прочие обитатели водных глубин.

На суше обитают жуки, ящерицы, лягушки, олени, буйволы, волки, а также разнообразные грибы, бактерии и простейшие. В воздухе можно встретить стаи птиц, насекомых – стрекоз, бабочек. Это весьма неполный перечень разнообразных представителей животного и растительного мира. Все эти организмы живут в разных условиях, занимают строго определенное жизненное пространство. Каждый из них для своего нормального развития и размножения требует определенных условий окружающей среды. Что же такое окружающая среда, что входит в понятие «среда обитания»?

Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

Среда – это и физические свойства пространства, окружающего растение, животное или человека, т. е. температура, освещенность, давление, уровень радиации, подвижность частиц. Это и химический состав веществ, это и живые организмы своего и чужих видов, с которыми данный организм вступает в непосредственный контакт.

На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий: наземную, водную, почву и тела живых организмов (явление паразитизма). Первой средой, в которой возникла и распространилась жизнь, была водная среда. Постепенно живые организмы овладели наземно-еоздушной средой, создали и населили почву; специфической средой жизни стали сами живые организмы.

Разные организмы, даже совместно обитающие, используют различную пищу, выделяют в среду специфические продукты жизнедеятельности, имеют свои особенности газообмена, водообмена, солеобмена, строят свои жилища из разного материала. Это значит, что каждое животное или растение по-своему использует окружающие его вещества, по-разному взаимодействует с другими организмами, живущими на этой территории, в этом водоеме.

Один и тот же элемент среды для двух рядом живущих организмов может иметь совершенно разное значение. Например, ветер как элемент наземной среды, имеет первостепенное значение для ветроопьгляемых растений (пшеница, овес, береза) и почти безразличен для растений, опыляемых насекомыми (яблоня, вишня, многие цветы). Или другой пример – влажность воздуха показатель, который имеет совершенно разную значимость для земноводных и млекопитающих, обитающих в одной и той же местности (лягушка и ёж). Другими словами, в среде обитания любого организма всегда есть элементы, от которых зависит возможность существования организма, т. е. очень важные, и есть компоненты среды, для данного организма безразличные.

Поэтому, кроме понятия «среда обитания», в экологии сложились понятия о факторах среды и условиях существования организмов.

На суше экологически важными факторами среды являются свет, температура и влажность. В водоемах основную роль играют соленость воды и ее температура, концентрация в ней кислорода и иных газов, а также другие факторы.

Элементы среды обитания, оказывающие влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ, определяют как экологические факторы.

Условно все факторы среды делят на три группы: абиотические, биотические, антропогенные.

Абиотические факторы, температура, свет, радиоактивное излучение, давление и влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности – все свойства неживой природы, прямо или косвенно влияющие на живые организмы.

Биотические факторы – формы воздействия живых существ друг на друга. Это могут быть межвидовые отношения (хищник – жертва); нейтральные, допускающие мирное сосуществование; отношения «паразит – хозяин»; отношения между растениями и растительноядными животными (произвожу – потребляю), а также внутривидовые: иерархические, демографические, социальные. Взаимные связи организмов – основа существования биоценозов и популяций.

Антропогенные факторы – это формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению природы как среды обитания других видов. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта изменило природу нашей планеты. И значение антропогенных воздействий на живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Некоторые свойства среды остаются относительно постоянными на протяжении длительного периода времени. Такими факторами являются сила тяготения, солнечная радиация, солевой состав океана, свойства атмосферы. Большинство же экологических факторов – температура, влажность, осадки, ветер, наличие укрытии и пищи, хищники, паразиты, конкуренты – очень изменчиво в пространстве и времени. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана и в глубине пещер. Паразиты млекопитающих живут в условиях избытка пищи, тогда как для свободно живущих хищников ее запасы все время меняются.

Однако в характере воздействия разнообразных экологических факторов на организмы и в их ответных реакциях можно выделить определенные закономерности.

Первая закономерность – закон оптимума. Каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Границы благоприятного воздействия какого-либо фактора на организм называются зоной оптимума или просто оптимумом для данного вида. Чем сильнее отклонение от оптимума в ту или иную сторону, тем больше выражено угнетающее воздействие фактора на организм (рис. 1).

Рис. 1. Схема действия факторов среды на живые организмы

Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть.

У каждого вида организмов свои оптимальные значения действия факторов среды и свои пределы выносливости. Так, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха около 80 °C (от +30 до -50 °C), а тепловодные рачки Copilia mirabilis не выдерживают даже незначительных колебаний температуры. Их температурный оптимум лежит в диапазоне от +23 до +29 °C, что составляет всего 6 °C. Более того, внутри вида общая кривая выносливости (кривая оптимума) может незначительно сужаться или расширяться для каждой отдельно взятой особи. Аналогичный пример можно привести относительно другого фактора – солености водоема. Если сравнивать два вида рыб – форель и окуня, то они имеют совершенно разный размах оптимальных значений солености. Форель не выносит даже незначительного ее увеличения, а окунь в этих же условиях чувствует себя прекрасно.

Вторая закономерность – неоднозначность действия фактора на разные функции организма. Один и тот же фактор оказывает различное влияние на функции организма. Так, температура воздуха от +40 до +50 °C у холоднокровных животных сильно увеличивает скорость обменных процессов, но тормозит двигательную активность, и животные впадают в тепловое оцепенение, т. е., несмотря на активные обменные процессы, состояние комфорта при повышении температуры окружающей среды не достигнуто.

Яркий пример положительного и отрицательного действия одного и того же фактора на организм – разные температурные требования многих рыб во время созревания икры и молоки (для этих двух процессов нужна разная температура).

Еще пример – изменение температурных требований многих животных и птиц в соответствии с сезонными изменениями природы. Бурый медведь спит при одной температуре, а для активных действий, поиска пищи, размножения нужна другая температура.

Третья закономерность – взаимодействие факторов на организм. Факторы окружающей среды действуют не каждый в отдельности, а взаимно (табл. 1). Взаимодействие различных факторов окружающей среды заключается в том, что изменение интенсивности одного из них может сузить предел выносливости к другому фактору или, наоборот, увеличить его. Например, оптимальная температура повышает выносливость к недостатку влаги и пищи. Другой пример: жара переносится легче, если воздух не влажный, а сухой. Сильный мороз без ветра человеком или животным переносится легче, в ветреную же погоду при сильном морозе очень велика вероятность обморожения.

Таблица 1. Взаимодействие факторов

Примечание. Ощущения организмов одинаковы при разной комбинации трех факторов.

Таким образом, температурный фактор тесно связан с фактором влажности, и действие одного можно компенсировать действием другого. Например, увядание растений от жары можно предотвратить усиленным поливом. Это важно учитывать в сельскохозяйственной и медицинской практике. Для создания комфортных условий в жарких странах используют вентиляторы или кондиционеры.

Четвертая закономерность – правило ограничивающего (лимитирующего) фактора. Способность вида к воспроизводству особей, распространению и конкуренции не беспредельна и ограничивается тем фактором, который сильнее всего отклоняется в ту или иную сторону от оптимума. И если действие одного из факторов выходит за критические точки – пределы выносливости (рис. 1), то существование вида становится невозможным. Такой фактор и называют ограничивающим. Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Примеры ограничивающих факторов:

1) недостаток тепла препятствует распространению некоторых видов плодовых растений на север (персик, грецкий орех);

2) недостаток влаги или высокие температуры не позволяют распространяться организмам на юг, поэтому бывают виды тепло– и холодолюбивые (слон и белый медведь), влаго– и сухолюбивые (липа и саксаул);

3) среди биотических ограничивающих факторов можно назвать занятость территории другим видом, более сильным конкурентом или хищником; например, птицы своим пением дают сигнал о том, что территория занята и другие должны искать новое место для гнезда;

4) возможность культивирования средиземноморского вида инжира в Калифорнии связана с опылителем – единственным видом насекомого – осой Blastophaga psenes; таким образом, фактором, ограничивающим распространение средиземноморского вида инжира, является оса;

5) на острове Диксон, где нет шмелей, не растут и бобовые; шмели – ограничивающий фактор для распространения бобовых на север;

6) многие виды растений не выносят кислых почв; устранив этот фактор, мы добьемся повышения урожая и плодоношения; кислые почвы не годны для возделывания пшеницы, а из плодовых растений – вишни и т. д.;

7) для ручьевой форели ограничивающим фактором будет концентрация кислорода в воде. При концентрации 2 мг/л происходят все процессы жизнедеятельности, а при концентрации 1,6 мг/л она гибнет.

Итак, действие разных факторов среды на живые организмы различно по времени, природе (атмосферные, водные, физиологические) и силе воздействия (летальный, экстремальный, ограничивающий и беспокоящий факторы).

Различна и ответная реакция организмов на действие разных по силе, длительности и природе факторов.

Но во всех случаях ответная реакция организма носит приспособительный характер. Такие приспособительные реакции организма называются адаптацией.

Вслед за изменившимися условиями среды происходят внутренние, а затем и внешние изменения, обеспечивающие организмам наиболее благоприятные возможности роста, развития и размножения. Этот путь приспособительных изменений отметил и обобщил Ч. Дарвин, построив на основании огромного фактического материала свою эволюционную теорию, опубликованную в 1859 году.

Наиболее важные положения эволюционной теории Ч. Дарвина могут быть сведены к четырем основным тезисам.

Все организмы изменчивы – это первое положение эволюционной теории Ч. Дарвина, которая объясняла, почему и как достигается соответствие между организмами и средой их обитания.

Кроме того, что организмы изменчивы, они индивидуальны. Это значит, что не существует двух абсолютно тождественных собак, даже если они одной породы, кроликов, волков, ящериц и даже близнецов. Природа – великий творец, и каждый организм она создает заново. Абсолютно тождественными могут быть только роботы, машины, приборы и т. д.

В основе индивидуальности лежит индивидуальный набор генов организма, который образует геном – нить ДНК, состоящую из набора нуклеотидных пар с многочисленным количеством вариантов. В настоящее время методами генной инженерии можно расшифровать генетическую структуру любого организма и «засечь» те изменения, которые сопровождают изменения среды и отражаются на структуре ДНК.

Во времена Ч. Дарвина методы биологии были еще очень далеки от современных, чтобы подтвердить эволюционную теорию на генетическом уровне. Ученый основывался лишь на огромном фактическом материале (многочисленные наблюдения, рисунки, измерения разных видов животных и растений, проживающих в различных географических поясах и климатических зонах).

Различия, приобретенные организмами, хотя бы частично передаются по наследству – это второе положение теории Ч. Дарвина. Сейчас мы знаем, что основа этого положения также заложена в геноме каждого организма, так как генный материал – основа наследственности. Если изменения затронули гены, эти изменения передаются следующему поколению.

Борьба за существование и естественный отбор в природе – это третье положение теории Ч. Дарвина. Теоретически при благоприятных условиях любые организмы могут размножаться столь интенсивно, что в состоянии заполнить всю Землю, но этого не случается, так как в процессе развития многие особи погибают, выживают только сильнейшие. Все организмы борются за ресурсы среды (свет, питательные вещества), укрытия и жилища, самцы борются за самку. В результате выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные особи – слабые и плохо приспособленные погибают. Из поколения в поколение происходит отбор лучших форм природы.

Распространенность и численность вида зависят от количества оставляемого потомства – это четвертое положение теории Ч. Дарвина. Естественно, что общая численность каждого вида зависит от того, насколько интенсивно происходит прирост количества особей за счет размножения и появления молодых. Возрастающая численность особей сопровождается распространением вида на все большие территории.