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生物学科竞赛辅导生态学-2


个体系统的结构和过程

? 生物个体的外貌和结构——粗粒化

的规律总结 ? 个体系统物质与能量的输入和输出 ? 生物体内物质与能量的运输、分配 和存储

有机体
? ?

个体的概念
– “有机体”一词更恰当

外貌和结构 ? 体型大小差别的规则
– 动物——体长1.3倍数, 重量2的倍数 – 原核细胞与真核细胞——一个数量级 – 植物如何?

?

结构构成的分形规则

骨骼化

?
?

生命史二次大规模骨骼化
– 动植物同时发生

骨骼化的意义:外部屏障与内部支撑
– 增大体积 – 建成空间结构 – 运动 – 获得资源

单体生物与构件生物

单体生物——移动灵活 ? 构件生物——获得匀质资源,并且不怕机体
?

的一些部分受损伤 – 亚个体组合而成 – 多级构件之间自相似 – 亚种群
?

结构为功能服务

分形 Fractal的生物学意义
自相似 ? 并行 ? 占据空间
?
– 尽可能多 – 不能全满

植物能量物质平衡与策略
土壤-植物-大气连续体 ? 收支平衡 ? 植物代谢策略
?
– 扩展型 – 投入型

– 保守收支型
– 积累型

动物代谢平衡与策略

?

动物代谢策略
– 广食

– 寡食
– 单食

取食频率 ? 贮存
?

生物体中的信息流
通讯领域用术语——了解范畴 ? 接收信息
?
– 植物感应 – 动物感觉

?

体内传递
– 激素
– 神经

?

发出信息

生长

S型曲线 ? 绝对生长速率和相对生长速率
?

生长

?

相关生长与异速生长
– 植物 – 动物

– 人的异速生长,丢勒图画

生长

植物的相关生长 ? 植物的异速生长(allometry)
?

生长

?

动物的相关生长与异速生长

生长
?

动植物生长方式的差别
– 用新眼光看,无本质差异

发育
? 分化和特化 – 植物保持分生组织 – 动物干细胞 ? 变态 – 动物体变态明显 – 植物生殖器官如果看作个体,也变态
? 衰老 ? 死亡

衰老和死亡
? 衰老是伴随着生长的过程,只不过在

个体发育后期表现突出 ? 衰老具有生物学意义 ? 衰老是自组织系统共有的特征 ? 死亡是自然过程,没有死亡就不会有 生命的更新,也不会有生命的进化

个体内部状态自我调节
内稳态生物和非内稳态生物——无绝对界限 ? 温度内稳态 ? 水盐内稳态
?
– 变水植物 – 恒水植物 – 海洋动物

– 淡水动物 ? 人喝1L海水丧失3/1L水,鲸则获得3/1L水

?

生物进化出极好的调节能力,仿生
– 例如, 江豚逆流热交换,散热极少

自我调节具有阈限
Catastrophe ? Critical point
?


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