一、生态系统中抵抗力稳定性的反馈调节
生态系统抵抗力稳定性是指生态系统具有抵抗外界干扰并使得自身的结构和功能保持原状的能力。这种能力是通过自身的自动调节能力实现的,这种自动调节的能力是通过生态系统内部的反馈机制来实现的,包括负反馈机制和正反馈机制。
1.负反馈
负反馈是比较常见的一种反馈,它的作用是能够使生态系统保持相对稳态。反馈的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。例如,草原上的草食动物因为迁入而增加,植物就会因为受到过度啃食而减少,植物数量减少以后,反过来就会抑制动物的数量。同样,当草原上的兔子数量增多的时候,植被迅速减少造成兔的食物不足;同时,因为兔子数量的增多,食兔动物(如狐、鹰等)有了丰富的食物来源,数量随之增加。由于食物不足和天敌数量增加,就会使兔的数量下降,从而减轻了对植物的压力,植物数量得以恢复。由于生态系统具有负反馈的自我调节机制,所以在通常情况下,生态系统会保持自身的生态平衡。
2.正反馈
正反馈是一种比较少见的反馈,其作用正好与负反馈调节相反,即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化,反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化,因此正反馈调节的作用往往是使生态系统远离稳态。在自然生态系统中正反馈的实例不多,常见的例子是一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少,鱼体死亡腐烂后又会进一步力加重污染并引起更多的鱼类死亡。
因此生态系统稳态的维持,主要是通过负反馈来调节实现的。由于正反馈机制的存在,提醒我们不能轻易地破坏生态系统的稳态。
二、微生物代谢中酶活性的反馈调节
微生物代谢的调节机制主要有两种:酶合成调节机制和酶活性调节机制。酶活性调节又包括酶活性的激活和抑制两个方面。酶活性的抑制主要是反馈抑制,它主要表现在某个代谢途径的末端产物(即最终产物)过量时,这个产物会反过来直接抑制该途径中第一个酶的活性,促使整个反应过程减慢或停止,从而避免了末端产物的过多累积。反馈抑制具有作用直接、高效快速以及当末端产物浓度降低时又可重新解除等优点。如谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸过程中的调节机制。
三、动物激素分泌的反馈调节
在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体分泌一种激素(如促甲状腺激素)来调节和控制某些内分泌腺(如甲状腺)中某激素(如甲状腺激素)的合成和分泌;而某激素进入血液后,其浓度的高时,反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成和分泌,使上一级激素分泌减少或增多。这种调节作用叫做反馈调节。
如果这种反馈调节是促进原来激素的分泌,叫做正反馈;如果这种反馈调节是抑制原来激素的分泌,就叫做负反馈(上述例子是负反馈调节),其中以负反馈较为明显。通过反馈调节作用,血液中的激素能够经常维持在正常的相对稳定的水平。正反馈与负反馈都是适应机体需要的激素分泌调节的一种重要形式。