Законы приводятся в порядке, в котором они были описаны в статье.
1. Закон минимума Ю. Либиха
Существование и выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т.е. лимитирует тот экологический фактор, количество которого близко к необходимому организму или экосистеме минимуму, дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма или деструкции экосистемы.
Дополнительное правило воздействия факторов: организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором (одно вещество другим, химически близким).
Закон открыт Юстусом Либихом в 1840 г.
2. Закон совокупного действия факторов. Закон Митчерлиха — Бауле
Величина урожая или благополучие вида, популяции, организма зависит не только от какого-нибудь одного (пусть даже лимитирующего) фактора, но и от всей совокупности действующих факторов одновременно.
3. Закон действия факторов Тинемана. Экологическое разнообразие
Соотношение между числом видов и численностью особей одного вида в экосистеме. Экологическое разнообразие подчиняется принципам Тинемана.
4. Закон взаимодействия экологических факторов. Закон компенсации факторов Э. Рюбеля
Отсутствие или недостаток некоторых (не фундаментальных) экологических факторов могут быть компенсированы другими близкими факторами.
5. Закон незаменимости фундаментальных факторов, закон Вильямса
Отсутствие в окружающей среде фундаментальных экологических (физиологических) факторов (света, воды, CO2, питательных веществ) не может быть заменено (компенсировано) др. факторами.
6. Закон неоднозначного действия (фактора на разные функции)
Каждый экологический фактор неодинаково влияет на разные функции организма; оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других.
7. Закон минимума видов. Парадокс солоноватых вод. Эффект Ремане
Минимум морских и пресноводных видов животных наблюдается в солоноватой (близкой к пресной воде) зоне (при солености 5—8%).
8. Закон толерантности В. Шелфорда
Лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.
9. Закон лимитирующих факторов. Закон ограничивающих факторов
Факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальное значение, т. е. наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют (ограничивают) возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий. Такие уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают первостепенное значение в жизни вида или отдельных особей, определяя их географический ареал. Выявление ограничивающих (лимитирующих) факторов очень важно в практике сельского хозяйства для установления валентности экологической, особенно в наиболее уязвимые (критические) периоды онтогенеза животных и растений.
Закон открыт Ф. Блэкманом (1909).
10. Законы Одума
1. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и узкий — в отношении другого.
2. Организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов наиболее распространены.
3. Если условия по какому-либо экологическому фактору не оптимальны, то диапазон толерантности может сузиться и в отношении других факторов.
4. Многие факторы окружающей среды могут стать лимитирующими в критические периоды жизни организмов, особенно в период размножения. Например, зона толерантности у молодых организмов хуже, чем у более зрелых.
11. Закон внутреннего динамического равновесия
Природная система обладает внутренней энергией, веществом, информацией и динамическими качествами, связанными между собой настолько, что любое изменение показателей одного из них вызывает в других или в том же, но в ином месте или в другое время, сопутствующие функционально-количественные такие же перемены, сохраняющие сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических показателей всей природной системы.
12. Закон (правило) 10%
Среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% (от 7 до 17) энергии (или вещества в энергетическом выражении), как правило, не ведет к неблагоприятным для экосистемы (и теряющего энергию трофического уровня) последствиям.
Трофический уровень — совокупность организмов, объединенных типом питания. Различают пять трофических уровней:
— 1 — продуценты;
— 2 — первичные консументы (растительноядные организмы);
— 3 — вторичные консументы (хищники) и паразиты первичных консументов;
— 4 — вторичные хищники, нападающие на других хищников, и паразиты вторичных консументов;
— 5 — надпаразиты высоких порядков.
13. Экологические пирамиды, Эффект пирамиды, Пирамиды Эльтона
В пищевой цепи количество энергии, получаемой в процессе метаболизма, уменьшается по мере ее переноса с одного трофического уровня на другой. Наиболее продуктивный трофический уровень образуют зеленые растения (первичные продуценты), менее продуктивны растительноядные животные, еще менее — плотоядные. Продуктивность каждого трофического уровня ограничивается продуктивностью уровня, непосредственно ему предшествующего. Поскольку растения и животные расходуют часть энергии на поддержание своего существования, все меньше и меньше энергии передается в результате процессов роста и размножения каждому из вышележащих трофических уровней. Такая необратимая линейная направленность передачи веществ и энергии по пищевым цепям графически изображается в виде пирамиды. См. также Пирамиды Эльтона.
14. Закон (правило) 1%
Изменение энергии природной системы в среднем на 1% (от 0,3 до единицы процентов) выводит систему из статического равновесного состояния.
15. Закон критических величин фактора
Если хотя бы один из экологических факторов приближается или выходит за пределы критических (пороговых или экстремальных) величин, то, несмотря на оптимальное сочетание остальных величин, особям грозит смерть. Такие сильно уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают первостепенное значение в жизни вида или его популяций в каждый конкретный отрезок времени.
16. Закон относительности действия лимитирующих факторов. Закон Лундегарда — Полетаева
Форма кривой роста численности (объема) популяции (биомассы) зависит не только от одного химического фактора с минимальной концентрацией, но и от концентрации и природы других ионов, имеющихся в среде.
17. Закон одностороннего потока энергии в ценоэкосистемах (биоценозах)
Энергия, получаемая биоценозом, путем эндотермического фотосинтеза автотрофными огранизмами-продуцентами вместе с их биомассой передается гетеротрофным организмам-консументам (сначала фитофагам, от них зоофагам первого порядка, затем второго и третьего порядков) и микроорганизмам-редуцентам. Направление всего этого энергетического потока необратимо и выражено в виде экологической пирамиды.
18. Закон относительной независимости адаптации
Степень выносливости к какому-либо фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам. Например, виды, переносящие значительные изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима; эвритермные виды могут быть стеногалинными, стенобатными или наоборот.
19. Закон покровов (покрытия) тела
Плотность покровов тела млекопитающих и птиц достигает максимума в холодных и засушливых областях. Эта особенность отражает своеобразные адаптации животных — механизмы терморегуляции в условиях экстремального температурного режима.
20. Правило Аллена
Выступающие части тела теплокровных животных (конечности, хвост, уши и др.) относительно увеличиваются по мере продвижения от севера к югу в пределах ареала одного вида. Явление вытекает из принципа уменьшения теплоотдачи при сокращении отношения поверхности тела к объему. Согласно правилу Аллена, теплокровному животному, обитающему в регионах с холодным климатом, необходимо, чтобы сильно выступающие части были короткими, а животным, обитающим в регионах с теплым климатом, напротив, сильно выступающие части тела создают определенную выгоду. Правило является частным случаем правила Бергмана и установлено Дж. Алленом в 1877 г.
21. Правило Бергмана
В пределах вида или достаточно однородной группы близких видов животные (теплокровные) с более крупными размерами тела встречаются в более холодных областях (подтверждается у позвоночных животных в 50% случаев, из которых 75—90% — птицы). Правило отражает адаптацию животных к поддержанию постоянной температуры тела в различных климатических условиях: у более крупных животных отношение площади поверхности тела к его объему меньше, чем у мелких, поэтому меньше расход энергии для поддержания той же температуры, что особенно важно при низких температурах. Чем крупнее животное и чем компактнее форма тела, тем легче ему поддерживать постоянную температуру; чем мельче животное, тем выше уровень его основного обмена. По мнению некоторых авторов, человек также подчиняется правилу Бергмана. Правило сформулировано К. Бергманом в 1847 г. Является следствием правила поверхностей.
22. Правило Поверхностей
Отношение продуцируемого тепла к единице поверхности тела (в м2) большинства гомойотермных животных выражается приблизительно одинаковыми величинами (порядка 1000 ккал/24 ч). Эмпирически доказано, что средняя величина теплопродукции, которую можно оценивать по количеству потребляемого кислорода, связана с величиной теплоотдачи; последняя тем больше, чем меньше животное. В связи с тем, что масса (объем) растет пропорционально кубу, а поверхность — лишь квадрату поперечника (диаметра), у мелких животных на единицу массы приходится относительно большая поверхность, нежели у крупных. В связи с этим относительная отдача тепла в окружающую среду мелкими животными выше, что и компенсируется увеличенной теплопродукцией. В экологии и биогеографии. Правило сформулировано Ш. Рише в 1899 г. и уточнено М. Рубнером в 1902 г.
23. Биоклиматический закон (А. Хопкинс, 1918)
По мере продвижения на север, восток и вверх в горы время наступления периодических явлений в жизнедеятельности организмов запаздывает на четыре дня на каждые 1 градус широты, 5 градусов долготы и примерно 100 м высоты.
24. Принцип Олли
Для каждого вида животных существует оптимальный размер группы и оптимальная плотность популяции. К. Олли сформулировал принцип в 1937 г.
25. Закон влияния масс
Закон химической кинетики, согласно которому эффект химического вещества прямо пропорционален его концентрации и реакция А + В = С достигает равновесия сразу, если реализуется условие.
Экстраполируя это отношение на экосистемы, можно заменить концентрацию веществ на степень доминирования видов в системе, и тогда можно выявить соотношения видов в биоценозе.
26. Закон Глогера
Виды животных, обитающих в холодных и влажных зонах, имеют более интенсивную пигментацию тела (чаще всего черную или темно-коричневую), чем обитатели теплых и сухих областей, что позволяет им аккумулировать достаточное количество тепла. Например, большая часть оперения пигментов, покровов тела морского льва (Otaria jubata) темной окраски. Закон выявлен К. Глогером в 1833 г.
27. Закон деградации качества энергии
В процессе накопления или использования энергии часть ее рассеивается (обесценивается, т. е. становится энтропичной), теряя способность производить работу.
28. Закон единства организм — среда
Между живыми организмами и окружающей их средой существуют тесные взаимоотношения, взаимозависимости и взаимовлияния, обусловливающие их диалектическое единство. Постоянный обмен веществом, энергией и информацией между организмом и средой материализует и делает пластичным такое единство. Биологические системы на любом иерархическом уровне являются открытыми системами, они получают для своего существования из окружающей среды вещества (химические элементы), энергию (солнечную и химическую) и информацию и отдают в окружающую среду трансформированные вещества, энергию и информацию, таким образом, активно воздействуя (количественно) на нее, изменяя ее. В системе организм — среда наиболее активным является организм (живое вещество) — закономерность, впервые показанная и сформулированная (в форме биогеохимических принципов) В. И. Вернадским.
29. Закон снижения энергетической эффективности природопользования
С ходом времени при получении полезной информации из природных систем на ее единицу затрачивается все большее количество энергии. Так, с начала нашего века до современности количество энергии, затрачиваемое на единицу сельскохозяйственной продукции в развитых странах мира, возросло в 8—10 раз, промышленной продукции — в 10—12 раз.
30. Закон сохранения массы
Масса вещества, поступающего в замкнутую систему, либо накапливается в ней, либо покидает ее, т. е. масса поступающего в систему вещества минус масса выходящего из системы вещества равна массе накапливаемого в системе вещества. Если в результате химических преобразований одно вещество не переходит в другое, то материальный баланс системы по такому веществу может быть представлен следующим образом: количество поступающего в систему вещества х минус количество выходящего из системы вещества х равно количеству накапливаемого в системе вещества х.
31. Законы термодинамики
Закон сохранения энергии. Первый закон термодинамики
При всех изменениях, происходящих в изолированной системе, общая энергия системы остается постоянной. Другая формулировка: при всех макроскопических химических и физических процессах энергия не создается и не исчезает (не разрушается), а только переходит из одной формы в другую. Закон открыли Н. Майер и Г. Гельмгольц.
Второй закон термодинамики
Процессы, связанные с превращениями энергии, могут происходить самопроизвольно только при условии, что энергия переходит из концентрированной формы в рассеянную (например, тепло горячего предмета самопроизвольно стремится рассеяться в более холодной среде).
Другая его формулировка: поскольку некоторая часть энергии всегда рассеивается в виде недоступной для использования тепловой энергии, эффективность самопроизвольного превращения кинетической энергии (например, света) в потенциальную (например, энергию химических соединений протоплазмы) всегда меньше 100%. Важнейшая термодинамическая характеристика организмов, экосистем и биосферы в целом — способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, т. е. состояние с низкой энтропией. Система обладает низкой энтропией, если в ней происходит непрерывное рассеяние легко используемой энергии (например, энергия света или пищи) и превращение ее в энергию, используемую с трудом (например, в тепловую). Упорядоченность экосистемы, т. е. сложная структура биомассы, поддерживается за счет дыхания всего сообщества, которое, по Ю. Одуму (1975), как бы «откачивает из сообщества неупорядоченность».
32. Адаптация
Адаптация (от позднелат. adaptatio — приспособление), процесс приспособления организма, популяции или сообщества к определенным условиям внешней среды; соответствие между условиями окружающей среды и способностью организмов процветать в ней. Растения и животные адаптируются к условиям обитания с помощью генетических механизмов, а также посредством более гибких физиологических, поведенческих и эмбриональных механизмов.
Адаптация общая, приспособление организма к жизни в какой-либо обширной зоне среды (например, крыло птицы, форма тела рыбы и т. п.).
Адаптация специальная, приспособление данного биологического вида к определенному образу жизни (например, долотообразный клюв и лазающая нога у дятла, отпугивающая окраска у некоторых насекомых).
Адаптация теневая, приспособление организма к низкой интенсивности света.
Адаптация зона:
1) тип местообитаний с определенным комплексом экологических условий, требующих специфических приспособлений организмов (море, почва и т. д.);
2) адаптивные возможности, характеризующие определенную группу организмов, т. е. основные способы использования ими ресурсов внешней среды. Виды (популяции), обитающие в разных адаптивных зонах, обычно различаются по многим морфологическим и физиологическим признакам. Термин введен Дж. Г. Симпсоном в1944 г.
Адаптация радиация, эволюционное расхождение (дивергенция) родственных групп организмов по разным экологическим нишам или адаптивным зонам. Преобладающая форма эволюции при адаптивной радиации — видообразование. По этому принципу, например, в классе млекопитающих формировались отряды, в которых образовались семейства, роды, виды, освоившие разные места обитания. Термин предложен Г. Ф. Осборном в 1915 г., однако мысль об адаптивной радиации высказал еще Ч. Дарвин в 1859 г.
33. Закон экологии Б. Коммонера
Все связано со всем. Все должно куда-то деваться. Природа «знает» лучше. Ничто не делается даром.
34. Закон биогенетический — Э. Гекклера, Ф. Мюллера
Организм в индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет (в сокращенном и закономерно измененном виде) историческое (эволюционное) развитие его вида (филогенез). Закон открыт Ф. Мюллером в I864 г. и сформулирован Э. Геккелем в I866 г.
35. Закон естественноисторический
Внутренняя устойчивая связь предметов и явлений, обуславливающая их существование и развитие.
Закон исторического развития биологических систем.
Развитие биологических систем есть результат увеличения эффекта внешней работы биосистемы (воздействия организма на среду) в ответ на полученную из внешней среды единицу энергии. Открыт Э. Бауэром в 1935 г. Этот закон известен также как принцип максимума эффекта внешней работы.
36. Закон перехода от биогенеза к неогенезу
Биогенез — эволюция, управляемая стихийными биологическими факторами.
Неогенез — эволюция, управляемая человеческим сознанием.
Сейчас происходит революционный переход от биогенеза к неогенезу.
Ноосфера — биосфера, включающая человеческое общество с его индустрией, языком и прочими видами разумной деятельности. Это новый этап в развитии биосферы, этап разумного регулирования взаимоотношений человека и природы.
37. Закон системогенетический
Многие природные системы (в том числе особи) в индивидуальном развитии повторяют в сокращенной и нередко закономерно измененной и обобщенной форме эволюционный путь развития своей системой структуру.
38. Повышение неравномерности развития живого — основное направление эволюции биосферы
Неравномерность эволюции происходит вследствие развития биосферы. На эволюцию отдельных видов (групп) влияет эволюция биосферы, в результате которой происходит изменение среды жизни каждой эволюционной группы, а следовательно, и приспособление к ней.
39. Закон необходимой избыточности
Колебания числа составляющих подчиняются действию закона избыточности системных элементов при минимуме числа вариантов в организации: избыточность числа системных элементов нередко служит непременным условием существования системы, условием ее качественно-количественной саморегуляции, надежности и обеспечивают ее равновесное состояние.
В то же время число вариантов организации ограничено, т. е. природа часто «повторяется», если говорить о количестве типов организации, отсюда многочисленные структурные аналогии и гомологии, формы организации общественных процессов и т. д.
Избыточность системных элементов может быть заменена повышением качества этих составляющих (например, индивидуальной надежности) или их агрегации, согласно принципу перехода избыточности в самоограничение. Фактически все мироздание подтверждает справедливость этого принципа. Движущим механизмом преобразования экологических систем служит «выгода», т. е. система стремится к надежности, устойчивости при объединении.
40. Закон Блекмана
Общее влияние лимитирующих факторов может превысить суммарный дополнительный эффект от влияния других факторов.
41. Закон соответствия условий среды генетической приспособляемости
Вид организма может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида и ее колебаниям. Каждый вид возник в определенной среде и дальнейшее его существование возможно лишь в ней. Резкое изменение среды жизни может означать, что генетические возможности вида окажутся недостаточными для приспособления к новым условиям жизни. В связи с этим коренные преобразования природы опасны для ныне существующих видов, в том числе для самого человека, также представляющего собой хотя и особый, но биологический вид.
42. Закон гомологических рядов Н. И. Вавилова
Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости.
Целые семейства растений, в общем, характеризуются определенным циклом изменчивости. Закон сформулирован Н. И. Вавиловым в 1921 г.
43. Закон (правило) необратимости эволюции Л. Долло
Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже существовавшему в ряду его предков. Закон сформулирован Л. Долло в 1893 г.
44. Закон роста организованности в живой системе Фишера
В процессе естественного отбора повышается информационное содержание органического мира, степень его организованности. Приспособляемость — биологическая форма организации.
45. Закон отбора (обмена) информацией
Каждое взаимодействие обязательно сопровождается отбором лишь той информации, которая соответствует структуре взаимодействующих компонентов.
Информационная ценность предмета или явления зависит не от количества заключенной в нем информации (оно бесконечно!), но от того, кто или что этой информацией пользуется.
46. Постулаты организации
Все предметы и процессы Вселенной, как и сама Вселенная, представляют собой тройственное единство вещества, энергии и организации.
В процессе взаимодействия предметы обмениваются между собой веществом, энергией, информацией. В информации находят отражение особенности организации взаимодействующих предметов.
При взаимодействии предметов и процессов специфичность обмена информацией обусловлена особенностями организации взаимодействующих объектов. Более организованные объекты способны извлекать из окружения большее количество информации, одновременно они сами служат источником большей информации.
Поскольку каждая организация может быть охарактеризована бесконечным количеством свойств, поскольку бесконечно и количество информации, которое в принципе может быть из нее извлечено. Однако отдельные аспекты информации поддаются математической обработке, что влечет надежду на то, что не только вещество и энергия, но и степень организации, в конце концов, получит удовлетворительную количественную оценку.
Организация характеризуется тремя моментами:
— наличие нескольких компонентов (сходных или различных);
— существование связей между ними;
— организацией связей, придающей определенную форму и устойчивость.
47. Условия успеха формообразования
Сравнительно медленное изменение абиотической среды.
Благоприятные условия питания, обеспечивающие достаточно высокую численность особей вида.
Наследственная изменчивость, позволяющая не отставать от преобразования биосферы.
Отсутствие потребителей подавляющей мощности.
Наличие потребителей, уничтожающих мало жизнеспособных.
Разнообразие связей с организмами других видов, позволяющих приспосабливаться к изменяющимся условиям, вытесняя из них менее приспособленных.
Способность по достижению определенного уровня развития изменять связи с окружением.
Наличие в среде непосредственного потенциала вещества, энергии и информации.
48. Закон Копа — Депере
Концепция (закон), выдвинутая Э. Копом (1896) и Ч. Депере (1907), согласно которой в процессе эволюции филогенетических ветвей происходит увеличение размеров тела организмов. Увеличение размеров тела, как правило, ведет к повышению активности организмов в захвате пищевых ресурсов, борьбе с конкурентами и хищниками, к снижению плодовитости.
49. Открытые системы
Организм непосредственно взаимодействует с окружающей средой, поэтому их можно рассматривать как открытые системы. Стационарное состояние в них поддерживается потому, что открытые системы непрерывно получают свободную энергию из внешней среды в количестве, компенсирующем ее уменьшение в системе.
50. Закон биогенной миграции атомов В. И. Вернадского
Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (О2, СО2, Н2 и т.д.) обусловлены живым веществом, как тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории.
51. Закон Бэра
Обобщение закономерностей зародышевой организации и эмбрионального развития различных классов позвоночных животных:
1) общее образуется в зародыше раньше, чем специальное;
2) из более общего образуется менее общее, пока не возникнет самое специальное, т.е. вначале проявляются черты систематического типа, затем класса, отряда и т.д., в конце развития — индивидуальные признаки особи;
3) зародыши разных классов вначале сходны, а затем отклоняются в своем развитии друг от друга;
4) «… Зародыш высшей животной формы никогда не бывает похож на другую животную форму, а лишь на ее зародыша».
Закон сформулирован К. Э. Бэром в 1828 г.
52. Закон взаимодействия экологических факторов
В организмах вещество, имеющее более высокую концентрацию, частично может заменить вещество, концентрация которого меньше (например, если кальций находится в дефиците, то его может заменить стронций).
53. Закон Гаузе. Принцип исключения Гаузе. Принцип конкурентного исключения
Два вида со сходными экологическими требованиями не могут длительное время занимать одну и ту же экологическую нишу; экологическое разобщение, наблюдаемое при конкуренции тесно связанных или сходных в иных отношениях видов в отсутствие хищничества. Закон открыт Г. Ф. Гаузе в 1934 г.
54. Закон Ковалевского
В процессе эволюции пальцы конечности парнопалых копытных подвергаются редукции, а конечность упрощается. 3акон сформулирован О. Ковалевским в 1875 г.
55. Закон Копа
Новые группы организмов происходят не от высших глубоко специализированных представителей предковых групп, а от малоспециализированных форм, сохраняющих эволюционную пластичность. Закон сформулирован Э. Копом в конце XIX в.
56. Закон Копа — Депере
В процессе эволюции филогенетических ветвей происходит увеличение размеров тела организмов. Увеличение размеров тела, как правило, ведет к повышению активности организмов в захвате пищевых ресурсов, борьбе с конкурентами и хищниками, к снижению плодовитости. Концепция закона выдвинута Э. Копом в 1896 г. и Ч. Депере в 1907 г.
57. Закон корреляции частей организма или соотношения
В организме, как целостной системе, все его части соответствуют друг другу, как по строению, так и по выполняемым функциям.
Закон сформулирован Ж. Кювье в 1793 г.
58. Закон Менделя
Закон сформулирован Г. Менделем в 1866 г.
Закон Менделя первый. З акон единообразия гибридов в первом поколении.
Закон (правило) единообразия гибридов первого поколения, закон (правило) расщепления гибридов второго поколения, закон независимого комбинирования признаков (независимого расщепления).
Закон Менделя второй. Закон расщепления гибридов второго поколения.
Закон (правило) расщепления гибридов второго поколения, закон независимого комбинирования признаков (независимого расщепления).
Во втором поколении гибридов соотношение особей с доминантными и рецессивными признаками статистически равно 3:1.
Закон Менделя третий. Закон независимого комбинирования признаков.
Закон независимого комбинирования признаков (независимого расщепления).
Гены одной аллельной пары распределяются в мейозе независимо от генов др. пар и комбинируются в процессе образования гамет случайно, что ведет к разнообразию вариантов их соединений. Закон проявляется, как правило, для тех пар признаков, гены которых находятся вне гомологичных хромосом. Если обозначить буквой и число аллельных пар в негомологичных хромосомах, то число фенотипических классов будет определяться формулой 2n, а число генотипических классов — 3n. При неполном доминировании количество фенотипических и генотипических классов совпадает.
59. Закон однонаправленности потока энергии
Энергия, которую получает сообщество (биогеоценоз, экосистема) и которая усваивается продуцентами, вместе с их биомассой необратимо передается консументам первого, второго и т. д. порядков, а затем редуцентам, с падением потока на каждом из трофических уровней в результате процессов, сопровождающих дыхание. Поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам и консументам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (не более 0,24%), говорить о «круговороте энергии» нельзя.
60. Закон последовательности прохождения фаз развития
Фазы развития природной системы могут следовать лишь в эволюционно закрепленном (историческом, экологическом обусловленном) порядке, обычно от относительно простого к сложному, как правило, без выпадения промежуточных этапов (но, возможно, с очень убыстренным их прохождением или эволюционно закрепленным выпадением).
61. Закон Северцова. Правило чередования главных направлений. Закон смены фаз эволюции
В истории монофилетической группы организмов за периодом крупных эволюционных перестроек — арогенеза (ароморфоза) всегда наступает период частых приспособлений — аллогенеза (алломорфоза), катагенеза, гипогенеза и т. д. Освоение новой среды или крупные морфофизиологические преобразования всегда ведут к вспышке видообразования. 3акон сформулирован А. Н. Северцовым в 1920 г.
62. Биологический прогресс
Биологическое процветание таксона — повышение численности особей, расширение ареала, увеличение количества дочерних таксономия, единиц и другое. Сформулирован А. Н. Северцовым в 1920 г.
63. Биологический регресс
История преобразования видов и выработка у них новых приспособлений. Сформулирован А. Н. Северцовым в 1920 г.
64. Закон увеличения размеров организмов
По мере хода геологического времени выживающие формы увеличивают свои размеры (а следовательно, вес) и затем вымирают.
65. Закон физико-химического единства живого вещества
Живое вещество физико-химически едино. При всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних из них не может быть абсолютно безразлично для других.
66. Закон Харди — Вайнберга. Принцип Харди — Вайнберга. Уравнение Харди — Вайнберга
Частота генов в популяции остается постоянной в отсутствие отбора, неслучайного спаривания, случайностей выборки, при очень большой постоянной численности в течение многих поколений и в которой не возникают мутации. Сформулирован в 1908 году независимо друг от друга Г. Харди и В. Вайнбергом.
67. Закон чистоты гамет Менделя
Гамета диплоидного гибрида (аа) может нести лишь один из двух аллелей данного гена (а или а), привнесенных при оплодотворении разными родителями (аа и АА), т. е. гамета не может быть гибридной, поскольку она несет аллель одного из родителей в чистом виде, в котором он был привнесен гаметой этого родителя в гибридную зиготу. Материальной основой проявления законом чистоты гамет служит процесс мейоза.
Открыт Г. Менделем в 1865 г.
68. Закон экологической корреляции
В экосистеме все входящие в нее виды функционально соответствуют друг другу, и уничтожение одного вида или их группы всегда в конечном итоге ведет к исчезновению взаимосвязанных др. видов живого. При полном истреблении или вымирании вида он никогда не исчезает один, но всегда вместе с взаимосвязанными формами.
69. Закон Амбера
Исчезнувшие в процессе эволюции признаки филогенетически не восстановимы. Закон сформулирован Амбером в 1950 г.
70. Закон анатомической корреляции. Закон Кювье
Специализация отдельного органа какого-либо животного организма к определенному o6paзy жизни вызывает соответствующие модификации других органов того же организма, что позволяет ему более успешно выполнять определенные функции. Сформулирован Ж. Кювье в 1830 г.
71. Законы Бауэра. Принципы общебиологические Бауэра
1) развитие биологических систем есть результат увеличения эффекта внешней работы биосистемы (воздействия организма на среду) в ответ на полученную из внешней среды единицу энергии (стимул); для этого биосистемы, в отличие от систем неживой природы, должны обладать свойством постоянно поддерживать свою структуру вне зависимости от внешней среды;
2) поскольку живые системы постоянно совершают работу и разрушаются, то они должны одновременно и самовосстанавливаться, черпая из окружающей среды необходимые материалы, энергию и информацию; благодаря процессу самовосстановления биосистемы сохраняют по отношению к среде обитания антиэнтропийное состояние.
Принципы сформулированы Э. Бауэром в 1934 г.
72. Биогеохимические принципы Вернадского
1) биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению;
2) эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы. Биогеохимические принципы В. И. Вернадский открыл в 1940 г.
73. Закон вертикальной зональности. Вертикальная зональность растительности
Смена зон растительности, связанная с изменением климата и почв в зависимости от высоты над уровнем моря. Так, в аридных зонах пустынная растительность при подъеме в горы последовательно сменяется зонами (поясами) степей, лесов, субальпийских и альпийских лугов, высокогорных тундр и вечных снегов. Закон открыт Одуином и Мильн-Эдвардсом в 1832 г.
74. Закон зональности
Закономерность строения геосферы, проявляющаяся в упорядоченном расположении географических зон на суше и географических поясов в океане.
Закон сформулирован В. В. Докучаевым в 1898 г.
75. Закон природной зональности
Закономерное распределение растений и животных на земной поверхности в зависимости от температуры. Закон открыт А. Гумбольдтом в 1808 г., О. П. Декандолем в 1874 г., X. Мэрриэмом в 1890. Окончательная формулировка закона принадлежит В. В. Докучаеву в 1899 г. Он обобщил влияние широтной и вертикальной зональности на весь природный комплекс, включающий климатические факторы, почву, растения и животных.
76. Биогеоценоз
Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь, γη — земля, κοινός — общий) — наименьшая структурная единица биосферы, представляющая собой внутренне однородную пространственно ограниченную (обособленную) природную систему взаимосвязанных живых организмов и окружающей их абиотической (неживой, косной) среды. Этот термин был введен в 1942 г. известным русским (советским) ученым—биологом В. Н. Сукачевым (1880—1967).
77. Закон Майра
Чем больше клин встречается в данной области, тем менее вероятно возникновение нового вида. Закон выявлен Э. Майром в 1942 г.
78. Законы Дансеро
Законы сформулированы П. Дансеро в 1957 г.
Закон обратной связи взаимодействия в системе человек — биосфера.
Любое изменение в природной среде, вызванное хозяйственной деятельностью человека, бумерангом возвращается к человеку и имеет нежелательные последствия, влияющие на экономику, социальную жизнь и здоровье людей.
Закон обратимости биосферы.
Биосфера после прекращения воздействия на ее компоненты антропогенных факторов обязательно стремится завоевать «утраченные позиции», т. е. сохранить (восстановить) свое экологическое равновесие и устойчивость.
Закон необратимости взаимодействия в системе человек — биосфера.
Часть возобновимых природных ресурсов (животных, растительных и т.д.) может стать невозобновляемой, если деятельность человека сделает невозможным их жизнедеятельность и воспроизводство.
79. Закон ноосферы Вернадского
На современном уровне развития человеческой цивилизации она неизбежно превращается в ноосферу, т. е. в сферу, где разум человека играет важнейшую роль в развитии природы.
80. Закон объединения разнородного живого вещества в островных его сгущениях
Индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень общей системы, обречена на вымирание. Таким образом, постепенно теряя свою структуру, система через некоторое время растворится в окружающей среде. Закон открыт Г. Ф. Хильми в 1966 г.
81. Закон ограниченного роста Дарвина
Не существует ни одного исключения из правила, по которому любое органическое существо естественно размножается в столь быстрой прогрессии, что, не подвергайся оно истреблению, потомство одной пары очень скоро заполнило бы весь земной шар. Закон сформулирован Ч. Дарвином в 1859 г.
82. Закон убывающего плодородия почв
Сформулирован Т. Р. Мальтусом в 1798 г.
1) естественный закон снижения плодородия почвенного покрова после каждого изъятия урожая и (дополнительно) нарушения процессов почвообразования на культивируемых землях. Потери плодородия почвы восполняются частично самой почвой, внесением удобрений, соблюдением надлежащих агротехнических правил при ее обработке;
2) Природные ресурсы не могут удовлетворить потребности возрастающего народонаселения, плодородие почвы убывает пропорционально росту народонаселения.
83. Закон предельной урожайности
Повышение урожайности имеет тенденцию к замедлению по мере того, как необоснованно растет количество вносимого удобрения. Описан К. Праттом в 1965 г.
84. Закон фазовых реакций
Малые концентрации токсиканта действуют на организм в направлении усиления его функции (стимуляция), более высокие — в направлении угнетения (ингибирование), еще более высокие приводят к смерти организма.
85. Закон генетического разнообразия
Закон генетического разнообразия — в экологии — закон, согласно которому все живое генетически разнообразно и имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности.
86. Биологическое разнообразие
Вариабельность живых организмов из всех источников, включая наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются.
Биологическое разнообразие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.
87. Генетические ресурсы
Генетические ресурсы — наследственная генетическая информация, заключенная в генетическом коде живых существ.
88. Закон генетического разнообразия
Все живое генетически разнообразно и имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности.
89. Сохранение «Ex situ»
Сохранение компонентов биологического разнообразия вне их естественных мест обитания, в питомниках, зоопарках и т. д.
90. Сохранение «In situ»
Сохранение компонентов биологического разнообразия:
— в их естественной среде обитания; или
— применительно к одомашненным или культивируемым видам — в той среде, в которой они приобрели свои отличительные признаки.
91. Устойчивое использование
Использование компонентов биологического разнообразия таким образом и такими темпами, которые не приводят в долгосрочной перспективе к истощению биологического разнообразия.
92. Экологическое разнообразие
Соотношение между числом видов и численностью особей одного вида в экосистеме. Экологическое разнообразие подчиняется принципам Тинемана.
93. Альфа-разнообразие
Характеристика разнообразия внутри местообитания или внутри сообщества на видовом уровне.
94. Бета-разнообразие
Показатель, измеряющий степень дифференцированности видов по градиентам местообитаний.
95. Гамма-разнообразие
Показатель разнообразия на территориальном уровне, объединяющий альфа- и бета-разнообразие.
96. Видовое богатство
Характеристика сообщества, определяемая относительным или абсолютным числом видов.
97. Видовое разнообразие
Многообразие (число) видов в биоценозе определенной экосистемы.
98. Индекс видового разнообразия
Соотношение между числом видов и показателем значимости: численностью, биомассой или продуктивностью.
99. Принцип плотной упаковки Р. Макартура
Виды в экосистеме используют возможности среды с минимальной конкуренцией между собой и с максимальной биологической продуктивностью, при этом пространство заполняется с максимальной полнотой.
100. Законы системы «хищник — жертва» (В. Вольтерра, 1905)
1. Закон периодического цикла. Процесс уничтожения жертвы хищником нередко приводит к периодическим колебаниям численности популяций обоих видов, зависящим только от скорости роста популяций хищника и жертвы и от исходного соотношения их численностей.
2. Закон сохранения средних величин. Средняя численность популяции каждого вида постоянна, независимо от начального уровня, при условии, что специфические скорости увеличения численности популяций, а также эффективность хищничества постоянны.
3. Закон нарушения средних величин. При аналогичном нарушении популяций хищника и жертвы средняя численность популяции жертвы растет, а популяции хищника — падает.
101. Закон усложнения (системной) организации организмов (К. Ф. Рулье, 1837)
Историческое развитие живых организмов (а также всех иных природных систем) приводит к усложнению их организации путем нарастающей дифференциации (разделения) функций и органов (подсистем), выполняющих эти функции.
102. Правило викариата (Д. Джордан, 1887)
Ареалы близкородственных видов или подвидов животных обычно занимают смежные территории и существенно не перекрываются. При этом родственные формы, как правило, географически замещают друг друга.
Викарирующие виды (от лат. Викариус — замещающий).
Близкородственные виды животных и растений, географически или экологически замещающие друг друга.
Географический викариат — явление, при котором близкие виды растений или животных (викарирующие виды) занимают не перекрывающиеся между собой ареалы.
Экологический вид — конечное множество организмов, удовлетворяющих генетическому и таксономическому определению вида и находящихся в сходных отношениях с ресурсами и условиями среды.
Экологический викариат — обитание близких видов на одной географической территории, но в различных экологических условиях.
103. Биоклиматический закон (А. Хопкинс, 1918)
По мере продвижения на север, восток и вверх в горы время наступления периодических явлений в жизнедеятельности организмов запаздывает на четыре дня на каждые 1 градус широты, 5 градусов долготы и примерно 100 м высоты.
104. Аксиома Сочавы об иерархической структуре биосферы
Биосфера представляет собой систему, организованную в виде множества подсистем различного уровня.
105. Закон константности (В. И. Вернадский, 1919)
Количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть константа.
106. Правило взаимоприспособленности (К. Мёбиус, 1864)
Виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутренне противоречивое, но единое и взаимно увязанное системное целое.
107. Правило замещения экологических условий (В. В. Алёхин, 1931)
Любое условие среды в некоторой степени может замещаться другим; следовательно, внутренние причины экологических явлений при аналогичном внешнем эффекте могут быть различными.