Презентация на тему "Эрнст Геккель и введение им термина Экология"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Лекция 1. Lect_01_IntroductЭпиграфы к курсу. Эрнст Геккель и введение им термина «экология». Организм с точки зрения эколога. Среда с точки зрения организма. Комбинаторная система способов получения энергии и углерода. Биосфера. Э.Зюсс, В.И.Вернадский, С.В.Виноградский. Химические элементы в составе организмов. CHNOPS. Фотосинтез и дыхание

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3
  

  Эпиграф ко всему курсу:"... Я не нахожу природу столь прямолинейной и рациональной. Что меня изумляет - это не ее элегантность и совершенство, но скорее ее состояние: она такова, как она есть и никакая другая. Я представляю природу в виде хорошенькой девушки. Благородной, но не совсем опрятной. Немного взбалмошной. Немного бестолковой в работе. Делающей то, что она может, тем, что находится у нее под рукой. Отсюда исходит моя готовность к самым непредсказуемым ситуациям."Франсуа Жакоб (FrançoisJacob) «La statue intérieure»

• 
  Слайд 4
  

  “ … A la nature, Jacques [Monod] attribuait cartésianisme et élégance. D’où son goût des solutions uniques. De mon côté, je ne trouvais pas le monde aussi strict, aussi rationnel. Ce qui m’étonnait, ce n’était ni son élégance ni sa perfection, mais plutôt son état. Qu’il fût comme il est et non pas autrement. La nature, je la voyais assez bonne fille. Généreuse mais un peu sale. Un peu brouillone. Travaillant au coup par coup. Faisant ce qu’elle pouvait avec ce qu’elle trouvait. D’où ma tendance à prévoir les situations les plus varieés…“François Jacob p. 430La statue intérieureÉdition Odile Jacob1987

• 
  Слайд 5

  Dobzhansky T. 1973. The American Biology Teacher. V. 35. P. 125-129

  «Nothing in biology makes sense except in the light of evolution…»

• 
  Слайд 6
  

  “Nothing in evolutionary biology makes sense except in the light of ecology”P. Grant, R. Grant, How and Why Species Multiply: The Radiation of Darwin's Finches (Princeton Univ. Press, Princeton, NJ, 2008)

• 
  Слайд 7
  

  “Nothing in evolution or ecology makes sense except in the light of the other…”F. Pelletier, D. Garant, A. P. Hendry,Eco-evolutionary dynamics. Philos. Trans. R. Soc. B 364, 1483 (2009)

• 
  Слайд 8
  
• 
  Слайд 9
  

  Эрнст ГеккельErnst Haeckel(1834-1919)c ассистентом - Н.Н.Миклухо-Маклаем(1846-1888) Канарские о-ва, 1866 г.Год выхода «Всеобщей морфологии», где был введен термин «экология»

• 
  Слайд 10
  
• 
  Слайд 11
  

  Геккель, 1866 г. "Всеобщая морфология: Общие основы науки об органических формах, механически основанной на теории эволюции, реформированной Чарлзом Дарвиным"

• 
  Слайд 12
  

  Экология – наука о живом облике биосферы

• 
  Слайд 13
  

  CharlesKrebs (1985):«…Экология – наука о взаимодействиях, определяющих распространение и обилие организмов»

• 
  Слайд 14

  Что есть организм с точки зрения эколога?

• 
  Слайд 15
  

  С точки зрения эколога организмы – это дискретные образования, обменивающиеся с окружающей средой веществом и изготавливающие из материала этой среды свои копии

• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17

  Что есть среда с точки зрения организма?

• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19
  

  Из более чем 100 химических элементов земной коры в составе вещества организмов – около 20. Из них присутствуют всегда: водород (H), углерод (C), азот (N), кислород (O), фосфор (P), сера (S)

• 
  Слайд 20
  

  Paul G. Falkowski,Tom Fenchel, and Edward F. DelongThe Microbial Engines That Drive Earth's Biogeochemical Cycles// Science 23 May 2008. Vol. 320 no. 5879 pp. 1034-1039http://www.sciencemag.org

• 
  Слайд 21
  

  Paul G. Falkowski et al. 2008…our current environment reflects the historically integrated outcomes of microbial experimentation on a tectonically active planet endowed with a thin film of liquid water…Окружающая нас среда есть обобщенный результат экспериментирования микробов на тектонически активной планете, снабженной тонкой пленкой жидкой водыMicrobial life can easily live without us; we, however, cannot survive without the global catalysis and environmental transformations it provides. Микробная жизнь легко может прожить без нас, но вотмы не можем прожить без глобального катализа и преобразования среды, которую она проводит…

• 
  Слайд 22
  

  Fig. 1. A generalized biosphere model showing the basic inputs and outputs of energy and materials. P G Falkowski et al. Science 2008;320:1034-1039 Published by AAAS

• 
  Слайд 23
  

  Fig. 2. A schematic diagram depicting a global, interconnected network of the biologically mediated cycles for hydrogen, carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, and iron. P G Falkowski et al. Science 2008;320:1034-1039 Published by AAAS

• 
  Слайд 24
  
• 
  Слайд 25
  
• 
  Слайд 26
  

  Андре Львов (André Lwoff) и его мама Маша Симонович (двоюродная сестра художника В.Серова, героиня его картины «Девушка, освещенная солнцем»)

• 
  Слайд 27
  

  Cлева - Более поздний портрет Марии Симонович (Mme Lwoff) работы Серова. Галерея Д’Орсэ, Париж

• 
  Слайд 28
  

  Группы организмов, выделенные в зависимости от источника углерода и энергии, а также характера окисляемого субстрата

• 
  Слайд 29
  

  Mponeng Mine (Южная Африка, глубина 2.8 км. http://web.uct.ac.za/depts/geolsci/dlr/hons2000/index.html

• 
  Слайд 30
  

  Science 10 October 2008: Vol. 322 no. 5899 pp. 275-278

• 
  Слайд 31
  

  Бактерия Desulforudis audaxviator, представляющая собой целую экосистему, является единственным обитателем подземных вод, обнаруженных в Южной Африке на глубине 2.8 км. Вода (возраст которой измеряется миллионами лет, имеет температуру 60о и насыщена сульфатами).О геноме D.audaxviatorсм. подробнее: Александр Марков. В недрах земли найден микроб, живущий сам по себе // Элементы: http://elementy.ru/news/430872

• 
  Слайд 32
  

  DNA from low-biodiversity fracture water collected at 2.8-kilometer depth in a South African gold mine was sequenced and assembled into a single, complete genome. This bacterium, Candidatus Desulforudis audaxviator, composes >99.9% of the microorganisms inhabiting the fluid phase of this particular fracture «Audax viator» – отважный путешественник Science 10 October 2008: Vol. 322 no. 5899 pp. 275-278

• 
  Слайд 33
  

  Its genome indicates a motile, sporulating, sulfate-reducing, chemoautotrophic thermophile that can fix its own nitrogen and carbon by using machinery shared with archaea. Candidatus Desulforudis audaxviator is capable of an independent life-style well suited to long-term isolation from the photosphere deep within Earth’s crust and offers an example of a natural ecosystem that appears to have its biological component entirely encoded within a single genome

• 
  Слайд 34
  

  Chivian et al., 2008. Science. Vol. 322 (5899): 275-278

• 
  Слайд 35
  

  Chivian et al., 2008. Science. Vol. 322 (5899): 275-278

• 
  Слайд 36
  

  Биосфера

• 
  Слайд 37
  

  Биосфера – область Земли, населенная живыми организмами и находящаяся под их влиянием

• 
  Слайд 38
  
• 
  Слайд 39
  
• 
  Слайд 40
  
• 
  Слайд 41
  

  Чтобы понять устройство биосферы, на неё нужно взглянуть как бы со стороны – отдалиться в пространстве и во времени

• 
  Слайд 42
  

  Биосфера возникла 3.5 миллиарда лет тому назад. Она вряд ли просуществует ещё более 1.5 миллиардов лет

• 
  Слайд 43
  

  Эволюция биосферы – необратимая последовательность событий, порожденная геохимической активностью организмов

• 
  Слайд 44
  

  Эдуард Зюсс (Eduard Suess) (1831 – 1914) В 1870=х годах предложил термин «биосфера»

• 
  Слайд 45
  

  Согласно Зюссу биосфера - одна из «оболочек» Земли, - та, в которой протекает жизнь Помимо биосферы он выделял еще три «оболочки»: литосферу гидросферу атмосферу

• 
  Слайд 46
  

  Биосфера включает всю гидросферу, верхнюю частьлитосферы и нижние слои атмосферы

• 
  Слайд 47

  Владимир Иванович Вернадский(1863 – 1945)

• 
  Слайд 48
  
• 
  Слайд 49

  Сергей Николаевич Виноградский1856-1953

  В 1896 году сформулировал представление о жизни на Земле как о системе взаимосвязанных биогеохимических циклов, катализируемых живыми существами

• 
  Слайд 50
  

  Из более чем 100 химических элементов земной коры в составе вещества организмов – около 20. Из них присутствуют всегда: водород (H), углерод (C), азот (N), кислород (O), фосфор (P), сера (S)

• 
  Слайд 51
  

  CHNOPS

• 
  Слайд 52
  

  1. Все, кроме фосфора, могут образовывать летучие соединения 2. Более 99% вещества организмов приходится только на четыре элемента: водород, углерод, азот и кислород

• 
  Слайд 53
  

  CO2 + H2O + энергия света  (CH2O) + O2 где (CH2O) – обобщенная формула углеводов CO2 + 2H218O + энергия света  (CH2O) + H2O + 18O2

• 
  Слайд 54
  

  Аноксигенный фотосинтез: CO2 + 2H2S + энергия света  (CH2O) + H2O + 2S Оксигенный фотосинтез: CO2 + 2H2O + энергия света  (CH2O) + H2O + O2

• 
  Слайд 55
  

  Дыхание: (CH2O) + O2CO2 + H2O + энергия Фотосинтез: CO2 + H2O + энергия  (CH2O) + O2

• 
  Слайд 56
  
• 
  Слайд 57
  
• 
  Слайд 58
  
• 
  Слайд 59