Б2.В.4 «Биология: ботаника, дендрология, биология лесных

Б2.В.4 «Биология: ботаника, дендрология, биология лесных зверей и
птиц»
Перечень и содержание лекционного материала
Лекция №1. Определение биологии, предмет ее изучения. Краткая
история биологии. Методологические основы и методы современной
биологии (научные знания, факты, данные, гипотезы, теории, законы,
сравнительно-исторический, экспериментальный методы, моделирование).
Структура современной биологии. Сущность жизни. Живое и неживое,
основные свойства живых систем. Структурная организация, динамическое
состояние (неравновесные открытые системы), потоки вещества, энергии,
информации. Эмерджентность живых систем. Дискретность и целостность.
Гомеостаз, способность к самообучению и саморегулированию. Иерархия
организации
биологических
систем,
соподчинение
регулирующих
механизмов. Проявление фундаментальных свойств живого на различных
уровнях организации.
Лекция №2. Современные представления о структурных уровнях
организации живых систем. Краткая характеристика основных структурных
уровней:
молекулярного,
клеточного,
организменного,
популяционно-
видового, экосистемного, биосферного.
Химия жизни. Элементарный состав живого вещества, различия
косного и живого вещества по соотношению элементов. Основные типы
биологически важных веществ, белки, полисахариды, липиды, фосфаты,
пурины и пиримидины, нуклеиновые кислоты.
Лекция
№3.
Единство
и
разнообразие
клеточных
типов.
Прокариотические и эукариотические клетки. Структурная организация
клеток. Структура и функции биологических мембран (диффузия, осмос,
пиноцитоз). Основные компоненты и органеллы клеток (клеточное ядро,
ЭПР, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы, структуры
растительной клетки). Энергетическое обеспечение клеток, фотосинтез,
дыхание,
хемосинтез.
Автотрофные
и
гетеротрофные
клетки.
Роль
первичных автотрофных организмов как создателей кислородной атмосферы
Земли и родоначальников биосферы. Воспроизведение
живых систем:
амитоз, митоз, мейоз, бесполое и половое размножение. Взаимоотношения
клеток в организме. Ткани, органы, системы органов, организм.
Лекция
№4.
Организм
как
дискретная
самовоспроизводящаяся
структура. Онтогенез, его стадии и специфика у различных представителей
органического мира.
Наследственность и изменчивость организмов. Геномы вирусов,
бактерий, эукариотов. Строение гена. Законы Менделя, решетка Пеннета.
Связь генотипа и фенотипа.
Изменчивость дискретная и непрерывная. Причины изменчивости.
Мутации. Роль мутаций в увеличении разнообразия организмов.
Популяции и виды. Характеристика популяции. Основные законы,
регулирующие существование популяций (з-ны Пирсона, Харди-Вайнберга).
Определение вида, принципы выделения видов в природе. Вид и эволюция.
Последствия
нарушения
человеком
популяционно-видовых
связей
и
отношений.
Лекция №5. Биология индивидуального развития. Основные типы
необратимых процессов развития – деление клеток, рост, морфогенез и
дифференциация,
приводящие
к
воспроизведению
сложного
многоклеточного организма из родительских воспроизводящих клеток.
Размножение организмов. Понятие об онтогенезе и жизненном цикле.
Периодизация
онтогенеза.
Закономерности
эмбрионального
и
постэмбрионального (постнатального) онтогенеза.
Эволюция способов размножения. Бесполое, половое размножение.
Гаметогенез, мейоз, оплодотворение. Половой диморфизм.
Лекция №6. Многообразие организмов – основа организации и
устойчивости
биосферы.
Классификация
организмов.
Классификации
искусственные, естественные, фенетические и филогенетические. Принципы
систематики и таксономии: формальная и биологическая классификации.
Клеточная и неклеточная формы жизни. Вирусы как особая форма
организации материи.
«Система живой природы». Особенности представителей разных
царств
природы.
Прокариоты:
бактерии,
сине-зеленые
водоросли,
археобактерии. Эукариоты: простейшие, грибы (оомицеты, настоящие грибы
и лишайники), животные (основные типы: губки, кишечнополостные, черви,
моллюски, иглокожие, хордовые), растения. Номенклатура организмов.
Ключи для определения организмов.
Лекция №7. Лесная орнитология. Экологические группировки птиц, их
окраска, линька, образ жизни, размножение и плодовитость, жилища,
миграции. Систематическое подчинение. Эколого-систематический обзор
класса птиц. Общая характеристика основных отрядов. Лесная териология.
Экологические группировки млекопитающих, их окраска, линька, образ
жизни,
размножение
Систематическое
и
плодовитость,
подчинение.
жилища,
понятие
Эколого-систематический
обзор
спячки.
класса
млекопитающих. Общая характеристика основных отрядов.
Лекция №8. Сообщества и экосистемы. Определение сообщества.
Различные подходы к выделению сообществ, описанию их структуры и
функционирования. Сообщество как целостная система ("квази-организм") и
сообщество - как простая совокупность совместно обитающих популяций.
Структура
сообществ.
характеристика
Видовое
сообщества.
Роль
разнообразие
конкуренции
как
и
интегральная
хищничества
в
формировании и поддержании структуры сообществ. Основные типы
эколого-ценотических
(компетиторы),
стратегий по Л.Г.Раменскому и Грайму: виоленты
патиенты
(стресс-толеранты)
и
эксплеренты
(рудералы).Динамика сообществ во времени.
Экосистема как функциональная и структурная единица биосферы.
Круговорот биогенных элементов. Ограниченное число биогеохимических
функций. Устойчивость сообществ. Связь между сложностью сообщества и
его устойчивостью. Нарушение структуры сообществ под влиянием
антропогенных воздействий. Пределы устойчивости экосистем.
Лекция №9. Экосистемы и сообщества. Биогеоценоз. Структура БГЦ,
Основные функциональные группы организмов в экосистеме. Продуценты,
консументы и редуценты. Биотрофы и сапротрофы. Биомасса и продукция.
Первичная продукция. Утилизация первичной продукции в трофических
цепях. Пастбищная и детритная пищевые цепи.
Трофическая сеть и
трофические уровни. Пирамиды численности, продукции и биомассы.
Устойчивость и эволюция экосистем. Разнообразие экосистем, их основные
типы в связи с типологией почв и ландшафтов. Климатические зоны и
биомы.
Водные экосистемы. Вода как среда жизни. Наземные экосистемы.
Особенности их организации, отличия от экосистем водных. Определяющая
роль высших растений. Роль животных, бактерий и грибов. Основные типы
растительных формаций Земного шара. Их распределение в зависимости от
климатических условий. Первичная продукция в наземных экосистемах
разного типа.
Лекция №10. Биосфера. Структура биосферы. Концепция биосферы
В.И.Вернадского.
Живое
и
косное
вещество,
их
взаимосвязи
и
взаимопревращения в круговоротах вещества и энергии. Циклы углерода,
азота, серы, фосфора, кислорода, воды. Почва как биокосное тело.
Функциональная целостность и устойчивость биосферы. Биосфера и
космические циклы. Глобальные изменения климата, парниковый эффект:
механизмы возникновения и возможные последствия. Биологические ритмы.
Роль редких и массовых видов в обеспечении устойчивости биосферы.
Математическое
моделирование
и
экологическое
прогнозирование.
Эволюция органического мира. Причины, механизмы и закономерности
эволюции живых систем. Эволюционизм до Дарвина. Теории Ч.Дарвина,
Э.Бауэра,
С.Берга;
современное
понимание
механизмов
эволюции
органического мира. Генетические основы эволюционных процессов.
Универсальный
эволюционизм
и
синергетика.
Эволюция
биосферы.
Представления о ноосфере: В.И.Вернадский, П.Тейяр де Шарден. Место
человека в эволюции Земли.
Лекция №11. Биологическое разнообразие и охрана биологических
объектов. Понятие биоразнообразия (БР). Международная программа
по
биоразнообразию и реализация Конвенции о БР в России. Уровни
биоразнообразия и их краткая характеристика: генетическое, биохимическое,
видовое, экосистемное, таксономическое, биомное разнообразие. Методы
измерения и оценки БР. Индексы сходства, сравнения, соответствия.
Использование индексов разнообразия и комбинированных показателей,
учитывающих индикаторную значимость отдельных таксономических групп
организмов.
Биоразнообразия и природопользование. Влияние человека на БР.
Основные изменения БР на уровне популяций, видов, сообществ. Основные
типы антропогенных нарушений и способы их оценки.
Мониторинг
биоразнообразия.
Международные
программы
мониторинга и международный опыт мероприятий по сохранению живой
природы. Мониторинг и национальная стратегия сохранения БР в России.