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 (François Jacob) «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. 430 La statue intérieure
Édition Odile Jacob 1987
Слайд 5
«Nothing in biology makes sense except in the
light of evolution…»
Dobzhansky T. 1973. The American Biology Teacher.
V. 35. P. 125-129
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 9
Эрнст Геккель
Ernst 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 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
Charles Krebs (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 17
Что есть среда с точки зрения организма?
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.
Delong
The Microbial Engines That Drive Earth's Biogeochemical Cycles
//
Science 23 May 2008.
Vol. 320 no. 5879 pp. 1034-1039
http://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 воды
Microbial 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 вот мы 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 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.audaxviator см. 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 37
Биосфера –
область Земли, населенная живыми организмами и
находящаяся под их влиянием
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 часть литосферы и
нижние слои
атмосферы
Слайд 47
Владимир Иванович Вернадский
(1863 – 1945)
Слайд 49
Сергей Николаевич Виноградский
1856-1953
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 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