Страница:
БЕ́НТОС, совокупность живых организмов, обитающих на дне и в грунте водоёмов. Основой фитобентоса (растительной составляющей бентоса) в морях и океанах являются зелёные, бурые и красные водоросли. В составе пресноводного бентоса преобладают зелёные водоросли и высшие растения. Организмы зообентоса (животной составляющей бентоса) могут обитать в толще грунта (напр., многощетинковые черви), быть прикреплёнными к субстрату (напр., кораллы, губки) или свободно перемещаться по нему (напр., ракообразные). В зообентосе морей и океанов преобладают фораминиферы, губки, кораллы, многощетинковые черви, моллюски, ракообразные, иглокожие, рыбы и др. В пресных водах зообентос представлен обычно простейшими, губками, червями, пиявками, моллюсками, личинками насекомых и др. Бентос служит пищей для многих промысловых рыб (бентофаги), а в морях – и для некоторых ластоногих. Многие организмы бентоса используются в пищевой и лёгкой промышленности.
БЕРЁЗА, род деревьев и кустарников сем. берёзовых. Включает ок. 120 видов, широко распространённых в Северном полушарии. В России произрастают берёза повислая, или бородавчатая; берёза пушистая; берёза каменная; берёза Шмидта, или железная; берёза кустарниковая (ерник); берёза карликовая и др. Берёза повислая – дерево выс. до 30 м, с белым стволом, покрытым берестой, и небольшими зубчатыми листьями. Их появление (ранней весной) совпадает с началом цветения берёзы. Мужские соцветия – длинные желтоватые серёжки, состоящие из множества мелких цветков; женские – маленькие зелёные серёжки, которые после цветения превращаются в небольшие зелёные цилиндрики; в конце лета они буреют и рассыпаются на чешуйки и крошечные перепончатые плодики, оснащённые плёнчатыми крылышками (разносятся ветром). Живёт берёза не более 100—120 лет. Древесину используют для изготовления мебели (особенно красива узорчатая древесина карельской берёзы), лыж, бумаги, для получения угля и дёгтя. Листья, почки и растущий на берёзе гриб (чага) применяют в народной медицине, из веток вяжут веники. Очень полезен и вкусен берёзовый сок, вытекающий весной из надрезов стволов.
БЕРЁЗОВЫЙ ГРИБ, то же, что берёзовая чага.
БЕРЕ́МЕННОСТЬ, процесс вынашивания плода у живородящих животных и человека. У живородящих рыб, земноводных и пресмыкающихся оплодотворённые яйцеклетки развиваются в яйцеводах самки, получая питательные вещества за счёт желтка икринки или яйца. У млекопитающих оплодотворённое яйцо через яйцеводы попадает в матку, имплантируется в её стенку, и через образующуюся в этом месте плаценту питательные вещества поступают в развивающийся плод. Продолжительность беременности зависит от размеров тела животного, условий, в которых развивается плод, длительности периода между оплодотворением яйцеклетки и началом развития плода. Напр., у мелких грызунов (хомячков, мышей, крыс) беременность длится от 12 до 40 сут, у крупных животных от 230 сут (олени) до 500 (киты) – 660 (слоны) сут. У человека период беременности продолжается ок. 280 сут (40 недель). Вероятные признаки беременности у женщины – отсутствие менструаций, тошнота, изменение вкусовых ощущений, утомляемость, увеличение размеров живота и молочных желёз. Во время беременности в организме женщины вырабатывается большое количество половых гормонов (прогестерон и эстрогены). По их содержанию в моче (тест на беременность) и крови можно обнаружить беременность на самых ранних её сроках. С развитием плода происходит увеличение размера (в десятки раз) и массы (в 5—40 раз) матки, значительным изменениям подвергается обмен веществ беременной – усиливается потребление кислорода, накапливаются белки, жиры, углеводы, увеличивается потребность в витаминах и минеральных веществах. Масса тела возрастает примерно на 15% от исходной. Количество крови в организме матери может увеличиться почти на 50%, поэтому с повышенной нагрузкой работают сердце, лёгкие, почки. Для сохранения хорошего самочувствия будущей матери необходимо правильно питаться (пища должна быть разнообразной и свежей), больше бывать на свежем воздухе, выполнять лёгкие физические упражнения, посещать занятия для беременных при женской консультации. Не следует поднимать и переносить тяжести, резко наклоняться, совершать другие действия, вызывающие перенапряжение мышц спины и живота.
Нормальная беременность заканчивается рождением живого доношенного плода, способного к внеутробной жизни (см. Роды). Если во время беременности женщина перенесла тяжёлые инфекционные заболевания, нарушала режимы питания, труда и отдыха, подвергалась стрессам, принимала наркотики, курила – могут возникнуть преждевременные роды (выкидыш); возможно рождение мёртвого плода или с пороками развития.
БЕРЕСКЛЕ́Т, род кустарников или небольших деревьев сем. бересклетовых. Включает ок. 200 видов, дико произрастающих в Евразии (в основном в азиатских странах), Америке и Австралии. В России ок. 20 видов. В декоративном садоводстве наиболее часто используют 3 вида. Бересклет бородавчатый – в естественной флоре встречается в европейской части России, на Северном Кавказе. Кустарник или деревце выс. до 6 м. Молодые побеги с бородавками (отсюда название). Засухоустойчив, морозостоек. Размножают семенами, корневыми отпрысками, отводками, корневыми черенками. Бересклет европейский – распространён там же. Небольшое деревце или высокий куст. Листья сохраняют зелёный цвет до поздней осени. Цветки с неприятным запахом. Живёт до 50 лет. Имеет несколько декоративных форм. Бересклет карликовый – распространён на юге России. Вечнозелёный стелющийся кустарник выс. до 0,5 м. Морозостоек, зимует под снегом в условиях Подмосковья. Бересклеты применяют для создания бордюров и живых изгородей, а карликовый – как почвопокровное растение. Плоды бересклета ядовиты, используются в народной медицине.
БЕ́РКУТ, птица сем. ястребиных.
БЕРЛО́ГА, убежище, в котором медведи проводят 2,5—6 мес. в состоянии неглубокого зимнего сна. Там же рождаются медвежата. Спят звери поодиночке, у белых медведей залегают в т.н. родовые берлоги только беременные самки. В зависимости от условий обитания и образа жизни, у разных видов медведей берлоги представляют собой земляные убежища (губач), обширные закрытые камеры в толще снега или на льду (белый медведь), углубления под упавшим выворотом корней или в куче хвороста и даже открытые небольшие ямы, с засыпанным снегом отверстием (бурый медведь). Гималайский медведь залегает в дуплах деревьев.
БЕРНА́Р(bernard) Клод (1813—1878), французский естествоиспытатель, физиолог и патолог. Исследовал функции поджелудочной железы и её значение в процессе пищеварения (классические труды в этой области). Открыл механизм образования гликогена в печени. Изучая роль крови и лимфы, впервые ввёл понятие о внутренней среде организма, став одним из основоположников учения о гомеостазе.
БЕСКИЛЕВЫ́Е ПТИ́ЦЫ, группа птиц, не способных к полёту, но хорошо бегающих. Это птицы отр. страусообразных, нандуобразных, казуарообразных и кивиобразных. Передние конечности (крылья) у них недоразвиты, задние (ноги) – мощные. Киль отсутствует.
БЕСПОЗВОНО́ЧНЫЕ, животные, не имеющие позвоночника. Широко используемый, но не относящийся к систематике термин. К беспозвоночным относят ок. 20 типов животных: простейших, кишечнополостных, губок, несколько типов червей, членистоногих, моллюсков и других. Время возникновения беспозвоночных точно не определено. Установлено, что ок. 2 млрд. лет назад существовали одноклеточные, а ок. 1 млрд. лет назад появились многоклеточные беспозвоночные. Вероятно, промежуточным звеном между ними были колониальные простейшие. Полагают, что от наиболее высокоорганизованных беспозвоночных, обладающих двусторонней симметрией и вторичной полостью тела, произошли первые хордовые животные.
БЕСПО́ЛОЕ РАЗМНОЖЕ́НИЕ, размножение организмов при отсутствии полового процесса. Происходит без слияния гамет. В бесполом размножении участвует только одна родительская особь. При этом образуются идентичные ей потомки (клоны). Бесполое размножение наблюдается у бактерий, водорослей, грибов, мхов и сосудистых растений, а среди животных – у простейших, кишечнополостных, оболочников и некоторых других. Существует несколько его типов. Так, одноклеточные организмы размножаются путём деления; грибы и споровые растения – с помощью спор; вегетативное размножение (почкование) присуще дрожжам, губкам, кишечнополостным, червям, оболочникам. Бесполое размножение у многих видов сочетается с половым размножением. Поколения особей, размножающихся бесполым путём, могут сменяться поколениями, которые размножаются половым путём, т.е. происходит чередование поколений.
БЕССМЕ́РТНИК, то же, что цмин.
БЕСХВО́СТЫЕ ЗЕМНОВО́ДНЫЕ, отряд земноводных. Включает 30 семейств и ок. 4 тыс. видов, распространённых практически повсеместно (кроме полярных областей). К бесхвостым земноводным относятся жабы, древолазы, круглоязычные, квакши, зубастые жабы, чесночницы, пиповые, настоящие лягушки, веслоногие лягушки и др. Туловище у всех короткое, клинообразное, с неподвижной головой. Хорошо приспособлены к прыгающему способу движения на суше и толкательному в воде. При прыжке отталкиваются от земли одновременно обеими длинными (в 2—3 раза длиннее передних) задними ногами, которые перед прыжком сложены, а во время него резко распрямляются, вынося тело вперёд, как снаряд. Приземляются на передние короткие конечности, смягчающие удар о землю. В воде также используют задние конечности, которые, распрямляясь, толчками отбрасывают воду и выносят тело вперёд. Плавательная перепонка между длинными пальцами задних лап, напоминающая ласты, увеличивает площадь отталкивания и позволяет загребать воду, как вёслами, в случае спокойного плавания. Хвост, имеющийся у головастиков, у взрослых отсутствует (отсюда название отряда). Многие бесхвостые во взрослом состоянии обитают на поверхности земли, немало древесных и роющих форм. У этих животных основную роль в дыхании играет не кожа, а хорошо развитые лёгкие. Обычно видно, как они набирают воздух через ноздри в рот, при этом горло опускается вниз, затем ноздри закрываются клапанами, а горло поднимается вверх и воздух проходит в лёгкие. Крупные, высоко расположенные глаза бесхвостых выступают над поверхностью воды и обеспечивают широкий обзор, даже если всё тело амфибии погружено в воду. При проглатывании добычи они втягиваются внутрь глазных орбит. Зрение играет существенную роль в жизни бесхвостых. Их неподвижные глаза видят только перемещающиеся объекты, ничто остановившееся не отвлекает этих активных хищников. В отличие от молчаливых хвостатых, большинство бесхвостых обладают довольно сильным голосом. «Пение» – свойство, чаще присущее самцам, осуществляется голосовыми связками и усиливается особыми голосовыми мешками-резонаторами, раздувающимися воздухом, как пузырь. У одних видов резонатор располагается под языком в горле, у других – снаружи в углах рта. «Пение» и другие звуки позволяют самцу привлечь самку в брачный период или оповестить соперников, что место уже занято. У всех бесхвостых наружное оплодотворение. Как правило, самцы обхватывают самку сзади и оплодотворяют практически выдавливаемую ими из самки икру.
Более 20 видов бесхвостых земноводных внесено в Красную книгу МСОП.
БЕСЧЕРЕПНЫ́Е, подтип низших хордовых животных. В отличие от других хордовых – оболочников и позвоночных, бесчерепные сохраняют основные признаки типа (хорда, нервная трубка и жаберные щели) в течение всей жизни. Головной отдел тела не обособлен, нервная трубка не делится на головной и спинной мозг, череп отсутствует (отсюда название). К бесчерепным относятся всего ок. 30 видов, составляющих один класс – ланцетники.
БЕ́ТТЫ, то же, что петушки.
БЕ́ХТЕРЕВВладимир Михайлович (1857—1927), нейрофизиолог, невропатолог, психиатр и психолог. Труды по анатомии, физиологии и патологии нервной системы. Основатель рефлексологии. Создал учение о компенсаторных свойствах мозга. Исследовал действие гипноза, в т.ч. при лечении алкоголизма. Уделял большое внимание вопросам физиологии развития ребёнка, полового воспитания, социальной психологии.
БЕ́ШЕНСТВО, инфекционная болезнь, вызываемая вирусом, поражающим центральную нервную систему; сопровождается сильным возбуждением, водобоязнью, судорогами, спазмами глоточной и дыхательной мускулатуры (вплоть до её паралича). Источник инфекции – больные бешенством животные. Люди обычно заражаются от собак, кошек, волков и лисиц. Вирус проникает в организм человека через повреждённую при укусе кожу. Профилактика заключается в уничтожении больных бешенством животных и ежегодной вакцинации домашних кошек и собак. При укусе человека бродячей собакой ему необходимо срочно ввести вакцину против бешенства. Впервые подобную вакцинацию осуществил Л. Пастер. Этим он спас мальчика-пастуха, которого укусил бешеный волк.
БИЗО́Н, млекопитающее рода зубров.
БИОГЕНЕТИ́ЧЕСКИЙ ЗАКО́Н, одно из обобщений эволюционной биологии, связывающее индивидуальное развитие, или онтогенез, с историческим развитием, или филогенезом. Биогенетический закон, установленный немецкими учёными Ф. Мюллером (1864) и Э. Геккелем (1866), утверждает, что онтогенез всякого организма есть краткое повторение (рекапитуляция) основных этапов филогенеза вида, к которому данный организм принадлежит. Биогенетический закон находит множество подтверждений в данных сравнительной анатомии, эмбриологии и палеонтологии. Напр., у зародышей птиц и млекопитающих на определённой стадии эмбрионального развития появляются зачатки жаберного аппарата. Это объясняется тем, что наземные позвоночные произошли от дышавших жабрами рыбообразных предков. Опираясь на биогенетический закон и используя данные эмбриологии, можно воссоздавать ход исторического развития тех или иных групп организмов. Это особенно важно в тех случаях, когда для к.-л. группы неизвестны ископаемые остатки предковых форм, т.е. при неполноте палеонтологической летописи.
В нач. 20 в. русский биолог А.Н. Северцев показал, что в онтогенезе происходит повторение признаков не взрослых особей предков, а их зародышей. Филогенез же следует рассматривать как последовательный ряд генетически связанных онтогенезов.
БИОГЕОГРА́ФИЯ, наука о закономерностях географического распределения организмов и их сообществ; относится к числу наук о биосфере. Изучает закономерности распространения растительного покрова (ботаническая география) и животного населения (зоогеография) по земному шару, их различные сочетания, флористические и фаунистические подразделения суши и океана, а также распространение биоценозов и входящих в них видов растений, животных, грибов и микроорганизмов. Биогеографические знания необходимы для решения проблем охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. С помощью биогеографических методов исследования возможно прогнозировать последствия планируемых или случайных антропогенных воздействий на биосферу.
БИОГЕОЦЕНО́З(природное сообщество), однородный участок земной поверхности с определённым составом живых организмов (биоценоз) и косных компонентов (абиотическая среда), объединённых круговоротом веществ и направленными потоками энергии в единый природный комплекс. Каждый биогеоценоз качественно и количественно отличается от остальных, а все они в совокупности образуют биогеоценотический покров Земли – биосферу. На состояние биогеоценоза влияют как живые, так и неживые его компоненты (солнечная энергия, вода, горные породы и др.). Глобальные изменения климата приводят к смене биогеоценозов на огромных пространствах суши и водоёмов. К таким последствиям иногда приводит и хозяйственная деятельность человека (см. Антропогенные факторы).
Границы биогеоценозов обычно совпадают с границами растительных биоценозов (фитоценозов), но, как правило, бывают расплывчатыми. Группы биогеоценозов, находящихся в одной климатической зоне, образуют природные зоны суши.
Термин «биогеоценоз» предложен В.Н. Сукачевым (1940). В западной научной литературе используется близкий термин – экосистема. Изучением биогеоценозов занимается биогеоценология. Большой вклад в развитие биосферно-экологического направления в биологии внесли В.В. Докучаев и Г.Ф. Морозов, а также создатель учения о биосфере В.И. Вернадский.
БИОИНДИКА́ТОРЫ, организмы, присутствие и численность которых помогают определить особенности их местообитаний. Напр., усиление кислотности почвы вызывает увеличение численности щавелька и хвоща, для которых такая реакция почвы весьма благоприятна. О богатстве почв азотом можно судить по наличию растений-нитрофилов, напр. крапивы, малины. Существует группа растений-индикаторов, указывающих на близкое залегание водоносных почвенных горизонтов в безводных районах. Некоторые растения сопутствуют месторождениям определённых руд и нерудных ископаемых. Изменения во внешнем облике многих растений могут быть показателем повышенной радиоактивности среды. Состав и обилие микроорганизмов в воде свидетельствуют о степени её загрязнённости органическими и минеральными веществами и пригодности для пищевых целей, о качестве работы очистных сооружений.
БИОКАТА́ЛИЗ, то же, что ферментативный катализ.
БИОКОММУНИКА́ЦИЯ, общение животных с помощью различного рода сигналов. Генерировать сигнал могут специальные органы (голосовой аппарат, пахучие железы и др.) или форма тела, поза, окраска, поведение животного и т.п. Различают сигналы специфические (химические, механические, звуковые, оптические, электрические, термические и др.) и неспецифические – сопутствующие жизнедеятельности. Приём сигналов осуществляют органы чувств, или сенсорные системы животных (органы обоняния, вкуса, зрения, слуха, боковая линия, электро-, термо-, механо– и др. рецепторы). Множество сигнальных структур в сочетании с поведенческими реакциями животных образуют специфические для каждого вида сигнальные системы. Полученная информация обрабатывается нервной системой, после чего формируется ответная реакция. Между животными могут существовать один или несколько дополняющих друг друга каналов общения. Наиболее древний, распространённый, достаточно надёжный и точный канал биокоммуникации – химический, он имеется даже у простейших и чрезвычайно развит у общественных насекомых, которых порой сравнивают с «подвижными батареями экзокринных желёз». С помощью химических веществ, выделяемых во внешнюю среду, животные влияют на развитие или поведение других особей того же вида (феромоны), маркируют территорию, различают «своих» и «чужих» и т.д.
Другой канал передачи информации через механорецепторы – тактильные прикосновения. У муравьёв, пчёл и др. общественных насекомых это выражается в касаниях друг друга усиками и лапками; у птиц и млекопитающих – в уходе за оперением или мехом другой особи (один из примеров «умиротворяющего» поведения половых партнёров). В оптической биокоммуникации важными информативными элементами являются контуры, размеры, окраска, цветовые узоры тела, ритуальное поведение, которые предназначены для привлечения, предупреждения или устрашения других животных. У некоторых птиц (напр., у шалашниковых) для привлечения полового партнёра немаловажным является дизайн гнезда или токовища. В условиях недостаточной видимости (в закрытых ландшафтах, лесах, водной среде) ведущей становится акустическая, или звуковая, биокоммуникация. Довольно широко развита у насекомых, многих позвоночных и даже у рыб, которые вовсе не молчаливы. С помощью звуков животные передают самую разную информацию (см. Голос животных, Пение птиц). Акустическая и оптическая биокоммуникации часто тесно взаимосвязаны. Так, усиленное развитие одной может привести к слабому развитию другой, напр. яркоокрашенные птицы более молчаливы и, наоборот, лучшие певцы встречаются среди скромно окрашенных птиц.
Биокоммуникация обеспечивает защиту животных от врагов (часто используется для их дезинформации) и неблагоприятных факторов среды, облегчает поиск корма, особей противоположного пола, общение родителей и потомства, регулирует внутри– и межвидовые взаимодействия и др.
БИОЛОГИ́ЧЕСКАЯ ПРОДУКТИ́ВНОСТЬ, способность природных сообществ или отдельных их компонентов поддерживать определённую скорость воспроизводства входящих в их состав живых организмов. Измеряется обычно количеством биомассы (г, кг, т органического вещества) или эквивалентной ей энергии, произведённой за единицу времени (ч, мес., год) на единицу площади (м², га, км²). Определяют первичную и вторичную биопродукцию. Первичная – биомасса, производимая всеми растениями (фитомасса), вторичная – биомасса, производимая всеми животными. Продукты деятельности микроорганизмов обычно относят к первичной биопродукции.
Для определения биопродуктивности экосистемы используют, как правило, показатели первичной биопродукции. Самая высокая биопродуктивность на суше – во влажных тропических лесах (2200 г/м² за год), самая низкая – в сухих и арктических пустынях (3 г/м² за год). Самая высокая биопродуктивность в биосфере – на океанических рифах среди водорослей (2500 г/м² за год).
БИОЛОГИ́ЧЕСКИЕ РИ́ТМЫ (биоритмы), периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов, свойственных живым организмам. Иначе говоря, это «повторение подобного в подобных промежутках времени». Биологические ритмы свойственны растениям, животным, человеку. Проявляются на всех уровнях организации жизни: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, организменном, популяционно-видовом, биоценотическом и биосферном. Подразделяются на экзогенные, возникающие в организмах в ответ на космические, геофизические и иные колебания, происходящие в окружающей среде (напр., колебания численности популяции, связанные с ритмами активности Солнца), и эндогенные, генерируемые самим организмом (сердечные, дыхательные и др.). Физиологические биоритмы меняют свои параметры (частоту, силу) в зависимости от состояния организма (возраста, болезней и пр.). Экологические биоритмы зависят от циклических изменений среды и относительно стабильны. Более того, они могут сохраняться, если животное оказывается в иных условиях, напр. беспозвоночные литорали сохраняют ритм прилива-отлива, находясь в аквариуме с постоянным уровнем воды и стабильными показателями её солёности и температуры. Среди экологических ритмов различают: годичные с периодом от 10 до 13 мес., лунные с периодами 29,53 сут и 24,8—12,4 ч (приливные), суточные солнечные (24 ч).
Биоритмы животных и человека генерируются группой особых клеток-пейсмекеров, или ритмоводителей (часто их называют биологическими часами). Располагаются они в различных органах, напр. у медуз – в ропалиях (органах чувств), у ракообразных – в основании стебельчатых глаз. У млекопитающих, в т.ч. человека, существуют несколько центров ритма, напр. в области сердца, промежуточного и продолговатого мозга.
У человека биоритмы в зависимости от периода колебаний подразделяются на высокочастотные (от секунды до получаса), средней частоты (от получаса до 28 ч), низкой частоты (недели, месяцы, годы). Примером биоритмических колебаний высокой частоты служат ритмы дыхания, сердечных сокращений и др. Биоритмы средней частоты (с интервалом от 1,5 ч до 3 ч) отмечаются как у новорождённых, у которых каждые 90 мин активность сменяется состоянием покоя, так и у взрослых – с такой периодичностью происходит чередование стадий сна, а во время бодрствования работоспособность сменяется расслаблением. Ритмам с периодом в 20—28 ч соответствуют колебания температуры, пульса, артериального давления, освобождения кишечника. В основе выделения биоритмов низкой частоты лежат чётко регистрируемые колебания к.-л. функционального показателя. Напр., недельному ритму соответствует уровень накопления в крови некоторых гормонов, месячному – менструальный цикл у женщин, сезонному – продолжительность сна.
Изучение и поддержание установившихся ритмов жизнедеятельности человека важно для рациональной организации труда и отдыха, что особенно актуально для лиц, работающих в разные смены, проживающих в условиях Крайнего Севера, при перелёте нескольких часовых поясов. Большое внимание учёные уделяют т.н. расчётным низкочастотным ритмам – физическому с периодом в 23 дня, эмоциональному – в 28 дней и интеллектуальному – в 33 дня. Эти ритмы «запускаются» в момент рождения и сохраняются затем с удивительным постоянством в течение всей жизни. Первая половина периода каждого ритма характеризуется нарастанием, вторая – спадом физической, эмоциональной и интеллектуальной активности.