Среда обитания 🌳 определение, свойства и виды, характеристики, обитатели различных сред обитания, пути воздействия организмов на среды, экологические факторы, место обитания человека

7.1 Среды обитания организмов. Экологические факторы. Антропогенный фактор. Их значение

Видеоурок 1: Абиотические факторы: температура и освещенность

Видеоурок 2: Абиотические факторы: влажность, химический состав, рельеф

Видеоурок 3: Биотические факторы

Лекция: Среды обитания организмов. Экологические факторы. Антропогенный фактор. Их значение

Среды обитания организмов

Экологические факторы

Экологическими факторами названы постоянные или изменяющиеся качества окружающей среды, которые оказывают какое-либо влияние на живые организмы.

К ним относятся – наличие кислорода и углекислого газа, атмосферное давление, температура воздуха, воды, почвы. Элементы внешней среды, не влияющие на – например, содержание и изменение в пределах нормы концентрации инертных газов экологическими факторами не являются.

Для экологических факторов характерна высокая вариабельность во времени и пространстве. Например, температура воздуха может сильно меняться в течение суток, океанской воды – в зависимости от глубины.

Один фактор может по-разному влиять на различные организмы, даже обитающие на одной территории. Так, уровень солености почв будет критичен для растений, но к нему абсолютно индифферентны наземные животные. Световой спектр и интенсивность светового потока воздействуют на фотосинтезирующие организмы, но совсем не влияют на таких гетеротрофов, как микроорганизмы и грибы.

Экологические факторы могут становиться:

  • раздражителями, обуславливающими вступление в действие механизмов естественного отбора;

  • ограничителями, определяющими возможность или ее отсутствие для существования видов в определенных условиях;

  • модификаторами, обуславливающими возникновение различных физиологических и анатомических изменений организмов.

Живыми существами воспринимается влияние экологических факторов не статично, а с учетом режимов их изменений – периодических или единовременных.

Экологические факторы можно классифицировать по типу влияния:

Прямые – оказывающие прямое воздействие на организм, чаще всего это касается физиологии и метаболизма. Это – атмосферное давление, температура, химический состав воздуха, воды или почвы и др;

Косвенные – оказывающие опосредованное влияние. К ним относятся особенности рельефа, градус солнечной экспозиции на склоне и пр;

Условные – определяют степень влияния других компонентов биоценоза, изменяющихся под действием других факторов. Например, засуха приводит к высыханию растений и снижению кормовой базы для травоядных.

Этот способ классификации показывает связи между компонентами биоценоза. Также, существует разделение экофакторов в зависимости от источника их происхождения:

Абиотические. Это проявления влияния неживой природы:

  • климатические – атмосферная влажность, температура, давление;
  • химические – элементный и структурный составы воздуха, воды их кислотность, и концентрация химических веществ;
  • эдафические – различные свойства почвы, ее химический состав, кислотность, воздухопроницаемость, размер частиц;
  • физические – интенсивность солнечного света, наличие шумов, магнитных полей, степень теплопроводности и теплоемкости среды;
  • орографические – особенности рельефа, географическая ориентация, высота над уровнем моря, градус уклона.

Биотические. К таковым относятся виды влияния на организм, обусловленные жизнедеятельностью других участников биоценоза:

  • микробиогенные – простейших;
  • микогенные – грибов;
  • фитогенные – растений;
  • зоогенные – животных.

Антропогенные. К ним относятся прямые и опосредованные виды влияния на биоценозы, связанные с деятельностью человека. При этом они рассматриваются, как:

  • Прямое антропогенное воздействие – это виды непосредственного влияния присутствия и деятельности человека на экосистемы. К ним относятся – застраивание территории, вырубка лесов, охота, сбор грибов и прочие;
  • Косвенное антропогенное воздействие – изменение условий среды вследствие человеческой деятельности. Это – различные виды загрязнения территорий (разлив нефти, замусоривание леса), изменение химического состава и уровня грунтовых вод вследствие их откачивания, загрязнения почвы, радиационные выбросы;
  • Условное антропогенное воздействие. К этому типу относится опосредованное влияние, вызванное результатом воздействия человека на другие компоненты экосистемы. Например – исчезновение Аральского моря, таяние ледников.

В 2011 году была создана шкала для определения уровня антропогенного воздействия на биоценозы. В ней предусмотрено 12 степеней, характеризующих экосистемы от абсолютно нетронутых до полностью утративших способность к существованию.

Воздействие экологических факторов на организм

Экологические факторы могут оказывать различные виды воздействия на организм, в зависимости от их сочетаний:

  • Подавление. Один из факторов является определяющим и от него зависит несколько остальных. Например, если в почве какой-либо элемент находится в избытке – он ухудшает степень поглощения растением других минеральных веществ.

  • Взаимное усиление. Так, взаимосвязанными являются такие параметры, как уровень нитратов в почве, ее влажность и освещенность. При увеличении любого из них усиливается действие двух других.

  • Антагонизм. Это тип взаимообратного подавления факторов. Например, при увеличении популяции снижается уровень обеспеченности отдельного организма пищей, что приводит к снижению численности популяции.

  • Провокационность. Это сложное сочетание негативных и позитивных факторов, при котором они взаимно усиливают друг друга. Например, раннее наступление весны и повышение температуры приводит к тому, что растения могут сильно пострадать от последующих заморозков.

У каждого фактора среды есть свои математически определяемые значения, называемые:

  • точками максимума и минимума – это значения (температуры, влажности, количества особей на кв. метр) при которых жизнедеятельность организма возможна, но при превышении этих значений – нет;

  • точкой оптимума – это показатели, при которых организм чувствует себя наиболее комфортно.

Степень влияния факторов зависит от адаптивных возможностей организма, его состояния в конкретный момент времени, генотипа.

Среда обитания определение, свойства и виды, характеристики, обитатели различных сред обитания, пути воздействия организмов на среды, экологические факторы, место обитания человека

Раздел ЕГЭ: 7.1. Среды обитания организмов. Экологические факторы: абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Их значение.

Экология — наука, изучающая взаимоотношения организмов между собой и со средой обитания. Она рассматривает особенности развития, размножения и выживания особей, структуру и динамику популяций и сообществ в зависимости от окружающей среды.

Читайте также:
Класс однодольные - характеристика и классификация, признаки
Среды обитания организмов

Условия существования — совокупность факторов среды, без которых живые организмы не могут существовать.

Среда обитания (среда жизни) — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определённое воздействие. На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную.

В процессе эволюции у организмов выработались различные приспособления к среде обитания — адаптации. Существует три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий. Адаптации можно разделить на биохимические, морфологические, физиологические, этологические и др.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Отдельные элементы среды, которые воздействуют на организмы, называются экологическими факторами. Выделяют следующие экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенные .

Абиотические факторы — компоненты неживой природы. Биотические факторы — воздействие живых организмов друг на друга (взаимодействие между особями в популяциях и между популяциями в сообществах). Антропогенные факторы — деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.).

Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости.

Абиотические факторы

  • Температура. Приспособления к колебаниям температуры: миграция — переселение в более благоприятные условия, анабиоз — состояние резкого угнетения жизненных процессов, когда видимые проявления жизни временно прекращаются (спячка — животные, споры — микроорганизмы, цисты — простейшие).
  • Свет. По отношению к свету различают растения: светолюбивые — растения открытых, постоянно освещаемых местообитаний; тенелюбивые (сциофиты) — растения затенённых местообитаний; теневыносливые (факультативные гелиофиты) — растения, произрастающие в условиях разной световой обеспеченности. Для животных свет играет информационную роль (таксисы). Фотопериодизм — реакция организма на длину дня (светлого времени суток).
  • Влага. По отношению к влаге растения делятся на: гидрофиты — водные растения (кувшинка, ряска, стрелолист); гигрофиты — растения влажных (избыточного увлажнения) местообитаний (аир, вахта); мезофиты — растения нормальных условий влажности (ландыш, валериана); ксерофиты — растения сухих местообитаний (саксаул, верблюжья колючка, кактус).

Правило Бергмана: теплокровные животные, обитающие в холодных климатических зонах, имеют большие размеры тела, чем их сородичи в более тёплых местообитаниях.

Правило Аллена: выступающие части (ушные раковины, клювы, хвосты, конечности) увеличиваются при продвижении к югу.

■ Биотические факторы

1) Взаимоотношения организмов разных видов

  • Хищничество — взаимодействие, при котором один организм (хищник) использует в пищу другой (жертву).
  • Нейтрализм — два вида существуют на одной территории («соседи»), но не взаимодействуют друг с другом.
  • Межвидовая конкуренция — взаимодействие (соревнование) между особями разных видов, имеющих сходные потребности (в пище, местах гнездования).
  • Симбиоз — совместное существование двух видов организмов. Один вид (симбионт) существует благодаря эксплуатации другого (хозяина). Формы симбиоза:
    • Комменсализм (нахлебничество) — выгоду получает только комменсал, присутствие которого для партнёра остаётся безразличным (рыба-прилипала).
    • Мутуализм — форма сожительства, при которой оба организма извлекают выгоду друг от друга и ни одна сторона не может существовать без другой (клубеньковые бактерии).
    • Паразитизм характеризуется антагонистическими отношениями: паразит, питаясь за счёт хозяина (его тканей, крови, питательных веществ), причиняет ему вред, хозяин стремится уничтожить или удалить паразита либо подавить его активность и жизнеспособность.

2) Взаимоотношения организмов одного вида

  • Внутривидовая конкуренция — соревнование между особями одного вида за ресурс, имеющийся в ограниченном количестве.
  • Кооперация — сотрудничество, стайный, стадный образ жизни многих животных позволяет им успешно защищаться от хищников, обеспечивать выживание детёнышей.

Антропогенные факторы

Воздействие деятельности человека:

  • Положительное воздействие (разумное преобразование природы: посадка лесов, создание искусственных водохранилищ и т. д.).
  • Отрицательное воздействие (загрязнение Мирового океана; парниковый эффект и т. д.>.

Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью , устойчивостью, пластичностью). Интервал значений экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности. Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными , с узкой — стенобионтными.

Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующим (ограничивающим) фактором. Такой фактор будет ограничивать распространение вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными. Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Среды обитания. Экологические факторы». Выберите дальнейшее действие:

Среды обитания организмов. Экологические факторы: абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Их значение

Содержание:

Среды обитания организмов

Организмы существуют не изолировано, а в тех или иных средах обитания. Как с окружающей природой, так и друг с другом живые существа взаимосвязаны. Организмы не только изменяются под воздействием природных факторов, но и сами изменяют окружающий мир. Среда обитания изменяет организм, формирует совокупность его признаков, обеспечивает жизнедеятельность в определенных условиях.

Читайте также:
Клонирование животных и человека: история, методы, проблемы, открытия

Среда обитания — окружающая природа, в которой проживают организмы:

  1. водная,
  2. наземно-воздушная,
  3. почвенная,
  4. организменная.

Некоторые организмы обитают только в одной среде (морской окунь живет исключительно в водной стихии). Другие живут в двух средах одновременно, как растения, которые закрепляются корнями в почвенном субстрате, а наземной частью прорастают в воздушную среду.

Есть и такие представители растительного мира, которые освоили сразу три среды, например прибрежная растительность, которая обитает в почве, воде и воздухе. Паразитические организмы избрали в качестве среды обитания другой живой организм.

Разнообразие живых и неживых организмов, взаимодействующих между собой, обменивающихся веществами, называется экосистемой. Приспособленность видов к условиям существования происходит непрерывно.

Анатомические приспособления представляют собой формирование конечностей, органов, систем, которые помогают приобрести свойства, полезные в той или иной среде обитания.

Физиологические изменения происходят внутри организма, или осуществляются как ответ на внешние природные факторы, с целью улучшения выживаемости вида или отдельной особи.

Биологический прогресс — результат успеха в борьбе за существование, показатель приспособленности вида. Его признаки: высокая численность, широкий ареал и увеличение числа систематических групп.

Наземно-воздушная среда обитания

Расселяясь на суше, животные и растения постепенно приспосабливались к наземно-воздушной среде обитания. У растений появилась механическая и проводящая ткань, хорошо развитая корневая система.

  1. Возможность растений размножаться половым путем, без помощи капельножидкой влаги, появилась не сразу. Мхи, плауны, хвощи, папоротники нуждаются в наличии воды для слияния половых клеток. Только с появлением двойного оплодотворения у покрытосеменных растений стало возможно завоевание растительными организмами засушливых регионов планеты.
  2. Животные тоже не сразу приспособились к размножению в засушливых условиях. Организмы не только изменяются под воздействием природных факторов, но и сами изменяют окружающий мир. Амфибии откладывают икринки в воду, без наличия влаги их размножение невозможно. Только с появлением такого важнейшего эволюционного ароморфоза как яйцо, стало возможным размножение животных вдали от водоемов.
  3. В процессе эволюции развитие организмов шло постепенно, с поэтапными приспособлениями в условиях колебания температур, присущей наземно-воздушной среде жизни. Со временем возникли теплокровные и хладнокровные виды, птицы, паукообразные, многочисленные насекомые.

Воздушная среда характеризуется значительным количеством кислорода, энергии Солнца, но в ней зачастую не хватает влаги. Поэтому, обитатели засушливых мест имеют специальные приспособления для добычи, запасания и экономной траты драгоценной влаги. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней.

Водная среда обитания

Температурные колебания в воде незначительные. Температура здесь меняется меньше, а кислорода, растворенного в воде, зачастую бывает недостаточно.

Обитатели водоемов используют для дыхания растворенный в воде кислород, при помощи жабр они извлекают его из воды. Некоторые представители водной фауны имеют дыхательную трубку, воздухозаборники, пузырь.

Тело у водных организмов имеет обтекаемую, иногда сплюснутую с боков форму.

Приспособленность помогает выжить организмам в тех условиях, в которых она сформировалась под влиянием движущих сил эволюции.

Водные организмы, входящие в состав планктона, имеют пониженную удельную плотность. Они свободно парят в водяной толще и сопротивляются давлению воды.

Формирование окраски водных организмов продиктовано распределением света и тени под водой.

Почвенная среда обитания

На первый взгляд может показаться, что в почве обитает меньше организмов, чем в других средах. Но это не так, почва кишит живыми существами. Здесь живет огромное количество дробянок, одноклеточных организмов, нематод и кольчатых червей, насекомых, моллюсков.

Из крупных представителей почвенной среды самые распространенные и многочисленные – кроты и слепыши. Слепыш —представитель травоядных, достигает длины тела 35 см. Крот — хищник, питается в основном личинками насекомых и дождевыми червями. Размеры его тела вдвое меньше, чем у слепыша.

Живой организм как среда обитания

Паразиты в качестве среды обитания используют живые организмы. В ходе эволюции паразиты приспособились к жизни в организме хозяина. У них редуцирована пищеварительная система, органы чувств, ведут неподвижный или малоподвижный образ жизни. Половая система развита хорошо, распространено явление гермафродитизма.

Экологические факторы

Среда обитания – это то место, где живет организм. Все живое имеет взаимосвязи между собой и с природой в целом. Организмам нужен свет, вода, тепло. Наличие этих факторов превращает окружающее пространство в среду жизни. Объединенные этими факторами в единый поток, организмы, представляют собой живую, саморегулируемую систему.

Экологические факторы – это те условия, что оказывают влияние на жизнедеятельность организмов на протяжении онтогенеза.

Жизнь существ находится в зависимости от изменяющихся факторов, к которым растения и животные приспосабливаются постоянно.

Животные заселили все среды: наземно-воздушную, почвенную, водную.

Без воды, воздуха, света невозможно существование живого. Так, вода является веществом, обеспечивающим протекание таких процессов жизнедеятельности, как перенос питательных веществ в живых организмах.

Свет нужен растениям для синтеза органических веществ из неорганических. Автотрофы способны синтезировать органику при наличии солнечного света, воды и хлорофилла. Такие организмы называют продуцентами, они стоят в самом начале пищевой цепи.

Без воды не возможно протекание процессов внутри организмов. Кислород животные и растения получают из воздуха, он необходим для дыхания, окислительных процессов. Углекислый газ также содержится в атмосферном воздухе, без него невозможен фотосинтез, в результате которого образуются органические вещества в зеленых растениях.

  • К абиотическим факторам относятся свет, температура, влага, атмосферное давление, движение воздушных масс, соленость воды.
  • Биотические факторы проявляются с совместным проживанием на одной территории различных видов, во влиянии организмов друг на друга.
  • Антропогенные факторы представляют собой воздействия хозяйственной деятельности людей на природу, которые в последние столетия по глобальности воздействия приближаются к геологическому воздействию.
Читайте также:
Где и как зимуют бабочки особенности процесса, куда прячутся бабочки в природе осенью и зимой, содержание в домашних условиях

Недостаток одного экологического фактора нельзя компенсировать обилием другого.

Живые организмы подстраиваются под факторы окружающей среды, многие животные перемещаются в поисках благоприятных условий. Именно поэтому животные ограничены в росте, активней реагируют на изменения окружающей среды.

Абиотические факторы

Окружающая природа постоянно влияет на организм, формирует, усовершенствует его. Все, без исключения, организмы адаптируются к воздействию различных факторов в ходе естественного отбора в процессе эволюции.

Абиотические факторы – это факторы неживой природы. Самые важные из них – освещенность, температура, влажность.

Факторы неживой природы:

  1. климатические (свет, температура, осадки),
  2. грунтовые,
  3. рельефные.

Распространение организмов определяется взаимодействием этих факторов на определенных территориях.

  • Расселение живых организмов по Земле, их жизнедеятельность, взаимосвязи обусловлены совокупностью условий окружающей среды. На животных и растения влияет влажность, освещенность, наличие ветров, несущих влагу, рельеф местности.
  • Без доступа света не происходит фотосинтез у растений, невозможно восприятие визуальной информации у животных. Солнечное излучение различного спектра имеет большое значение для жизнедеятельности организмов.
  • Тепло – основополагающий фактор распределения животных и растений по земному шару. Изменение температурного режима на протяжении годового цикла, обуславливает сезонные явления в жизни организмов.

Вода регулирует распределение численности особей, как по всему земному шару, так и в рамках ареалов обитания. Она жизненно необходима для протекания обменных процессов, для терморегуляции, транспорта веществ. Кроме того, для множества видов вода – это стихия жизни.

Биотические факторы

Биотические факторы – это факторы живой природы, влияющие на жизнедеятельность организмов. Их влияние выражено во взаимодействии одних организмов с другими.

Растения и животные существуют не изолированно, а в тесной взаимосвязи друг с другом. Микроскопические организмы, грибы, бактерии выделяют вещества, оказывающие влияние на соседей.

Один из примеров влияния растений друг на друга – аллелопатия, явление угнетения одного растения другим.

Взаимоотношения между представителями разных таксономических единиц, различны: некоторые бывают полезными, другие вредными.

Растение паразит – заразиха. Паразитирует на подсолнечнике.

Живые компоненты экосистем представлены автотрофами и гетеротрофами.

Автотрофные организмы не нуждаются в органической пище, они сами синтезируют ее при наличии солнечного света, воды и хлорофилла. Их называют продуцентами.

Гетеротрофные организмы нуждаются в органической пище. Они потребляют вещества, синтезированные зелеными растениями, водорослями.

В каждой экосистеме присутствуют и редуценты, разрушающие органические вещества. Их задача – переработка, расщепление отмерших останков растений и животных. Все компоненты биосистемы связаны друг с другом, обмениваются веществами, энергией, формируя круговорот веществ и энергии в природе.

Существование экосистем предполагает обмен энергетическими потоками, первым звеном в котором, являются автотрофные организмы, продуцирующие органику.

Солнечная энергия является лимитирующим фактором всей этой системы. Климатические факторы выступают в роли регуляторов в системе преобразования веществ и энергии. К этим факторам следует отнести температуру среды обитания, влажность, давление, освещенность, перемещение масс воздуха. Объединенные этими факторами в единый поток, организмы, представляют собой живую устойчивую систему.

Антропогенный фактор

Воздействие человечества на природу является мощным фактором, изменяющим экосистемы. Хозяйственная деятельность людей до неузнаваемости меняет среду обитания множества видов, приводит к сокращению численности популяций, а иногда к исчезновению отдельных видов.

  • За последнее столетие количество людей на планете резко возросло, увеличилось промышленное производство, выработка энергии. Это привело к тому, что влияние человечества на природу в целом и на отдельные биосистемы возросло (производится вырубка лесных массивов, осушаются реки и озера, выкашиваются прибрежные участки).
  • Воздействие человека на биосистемы может быть прямым (интродукция диких видов растений, разведение животных в неволе) и непрямым (осушение болотистых участков ведет к снижению численности видов прибрежных растений и животных).
  • Результат влияния человека на экосистемы может быть как позитивным (создание искусственных насаждений), так и негативным (истощение, засоление почвы).
  • Отрицательное антропологическое действие на живые организмы оказывают вредные выбросы промышленных предприятий, выхлопные газы транспорта, отходы производств различных отраслей промышленности, накопление в грунтах тяжелых металлов, засоление почвы.
  • Люди, расселяя сельскохозяйственные растения и животных, способствуют одновременному расселению паразитов и вредителей. Благодаря участию людей, в стабильные биосистемы попадают пришлые организмы с других материков, вытесняющие, угнетающие районированные виды.
  • Нельзя не сказать и о позитивном опыте сохранения, разумного использования и возрождения экосистем. Оживают пересохшие болота и реки, поднимаются насажденные хвойные и лиственные леса, восстанавливается численность редких животных.
  • Стремительное увеличение народонаселения и рост производства привело к тому, что воздействие человеческой деятельности на природу стало сопоставимо с геологическими факторами.
  • Неразумное природопользование обусловило глубочайшее нарушение природного равновесия, напряженное отношение между человечеством и природой.
  • Потребительское отношение к природным ресурсам уничтожает живое на планете. Доказательством этого является возникновение озоновых дыр, парникового эффекта, кислотных дождей, эпифитотий и эпидемий.
  • В настоящее время крайне важна охрана экосистем, отдельных таксономических единиц.

Биологическое разнообразие, как следствие продолжительной эволюции растительного и животного мира, одна из основных причин его устойчивости и стабильного развития. Оскудение экосистем, снижение количества отдельных особей и популяций могут непоправимо изменить систему биотических и абиотических взаимосвязей, которые определяют разнообразие жизни.

Читайте также:
Амёба, питание амебы обыкновенной, функции, форма тела, строение

Приспособления организмов для жизни в различных условиях

Адаптационные приспособления определяют особенности химического состава, внешнего вида, строения, обеспечивающие выживание, развитие и размножение видов в тех или иных условиях. Приспосабливаться к изменяющимся условиям среды обитания могут все живые существа.

  • Адаптации организмов к абиотическим факторам проявляются в изменении строения, функций, поведенческих реакций животных того или иного вида. Такие приспособления дают возможность выжить в определенных условиях. Приспособиться к условиям окружающей среды может любой живой организм.
  • Адаптации появляются под влиянием экологического воздействия, и могут проявляться в изменении химического состава, строения, жизненных функций, поведенческих реакций.
  • Растения произрастают в различных условиях освещения: от интенсивно освещенных пустынь, степных зон до пещер и подводных впадин. Представители флоры, произрастающие в условиях повышенной инсоляции, имеют толстые, жесткие листовые пластинки, способные располагаться под углом к потоку солнечного света, имеют большое количество устьиц.

Значение приспособлений

У растений, развивающихся в условиях дефицита освещения, приспособления имеют противоположный характер.

  • Водные растения отличаются хорошо развитой воздухоносной тканью, имеют много межклеточного пространства, небольшое количество устьиц, недоразвитые корни.
  • Представители флоры, произрастающие в засушливых регионах, приспособились запасать воду в подземных образованиях – луковицах, клубнях. Кактусы, молочаи накапливают жидкость в утолщенных надземных частях. Некоторые растения, для уменьшения испарения, имеют узкие листья, например, ковыль.
  • Изменение длины светового дня является сигналом для множества биоритмов. Приспособление животных к фактору освещения проявляется в фототаксисе, образовании витамина D, черно-белом и цветовом зрении, ночном и дневном образе жизни, использовании ультрафиолетовых лучей для ориентации.
  • Адаптации животных, связанные с фактором температуры, могут проявляться в появлении теплоизолирующих покровов, жировых отложений, накоплении в крови веществ, предотвращающих образование кристалликов льда.

Приспособление к жизни в условиях дефицита воды проявляется в накоплении жировой ткани, которая при расщеплении высвобождает молекулы воды. Появление плотных покровов, предотвращающих испарение влаги с поверхности тела – особенность живых организмов, адаптировавшихся к условиям сухого климата.

Таким образом, адаптации к биотическим факторам чаще всего проявляются в изменении химического состава, строения и поведенческих реакций живых организмов. Окружающая среда наносит отпечаток на внешний вид и строение, который проявляется в адаптациях, способствующих выживанию видов. Представители различных таксономических единиц, проживающих в одинаковых условиях, формируют сходные приспособления.

Понятие о среде обитания

Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания.

Среда обитания – это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания.

Любое живое существо живет в сложном, постоянно меняющемся мире, приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Живые организмы существуют как открытые, подвижные системы, устойчивые при притоке к ним энергии и информации из окружающей среды.

На нашей планете живые организмы освоили четыре основные сферы обитания, каждая из которых отличается совокупностью специфических факторов и элементов, воздействующих на организм.

Жизнь возникла и распространилась в водной среде. Впоследствии, с появлением фотосинтеза, а следовательно, и свободного кислорода, сначала в воде, а затем и в атмосфере живые организмы “вышли” на сушу. Затем они овладели воздушной средой, заселили почву.

С появлением биосферы как целостной оболочки Земли, населенной живыми организмами, она стала еще одной средой с определенным сочетанием специфических — биотических факторов, воздействующих на каждый организм.

Процесс приспособления организмов к воздействию факторов окружающей среды называется адаптацией. Способность к адаптации — одно из важнейших свойств живого. Выживают только организмы, приобретающие в процессе эволюции признаки, полезные для жизни. Эти признаки закрепляются в поколениях благодаря способности организмов к размножению.

Адаптация к факторам среды проявляется на разных уровнях: клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционном, популяционно-видовом, биоценотическом и глобальном, т.е. на уровне биосферы в целом.

Адаптация — это процесс приспособления строения и функций организмов (особей, популяций, видов) к меняющимся условиям среды.

С течением времени любые условия существования изменяются в разной степени. Выделяют три основных типа изменений среды обитания:

■ циклические изменения, периодически повторяющиеся; например, при смене времен года, приливах и отливах, поочередном наступлении темного и светлого времени суток;

■ направленные изменения, при которых изменения остаются стабильно однонаправленными в течение времени, иногда превышающего по продолжительности жизненный цикл организмов; примером может служить прогрессирующая эрозия берегов, накопление донных осадков;

■ хаотические изменения с отсутствием определенного направления, аритмические изменения; например, непредсказуемо возникающие циклоны, шквалы, ураганы, пожары, наводнения.

В любом случае организмы отвечают изменениями на изменение условий или реагируют на какой-то сигнальный фактор, предвосхищающий изменение условий.

Во всем разнообразии приспособления живых организмов к неблагоприятным условиям можно выделить следующие основные способы.

Активный путь — это усиление сопротивляемости, активизация регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все физиологические функции, несмотря па отклонение каких-то факторов от оптимальных величин. Например, по отношению к температуре этот путь более развит у гомойотермных (теплокровных) животных по сравнению с пойкилотермными (холоднокровными).

Пассивный путь — подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Например, при недостатке тепла это приводит к угнетению жизнедеятельности, снижению уровня обмена веществ, более экономному расходованию энергии. Компенсаторно повышается устойчивость клеток и тканей организма. Пассивный путь адаптации свойственен всем растениям и холоднокровным животным. Среди млекопитающих и птиц пассивные приспособления в неблагоприятные периоды года используют виды, впадающие в оцепенение, спячку, зимний сон. Это выражается в некотором понижении температуры тела,

Читайте также:
Отдел моховидные - виды мхов и названия, размножение, факты

снижении уровня обмена веществ, замедлении темпов роста и развития, что позволяет более экономно тратить ресурсы. Пассивное подчинение водному режиму среды свойственно растениям и животным, способным выносить высыхание: напочвенным водорослям, лишайникам, нематодам и т.д.

Избегание неблагоприятных воздействий — это общий путь для всех групп организмов, заключающийся в выработке таких жизненных циклов, при которых наиболее уязвимые стадии развития завершаются в самые благоприятные по температурным и другим условиям периоды года. Для животных основным способом избегания неблагоприятных факторов являются формы поведения. У растений экологическим аналогом поведения животных является изменение процессов роста; например, карликовость тундровых растений помогает использовать тепло приземного слоя. Избегание, уход от действия неблагоприятных факторов свойственен организмам при активном и при пассивном пути адаптации к среде. Чаще всего приспособление к изменениям среды осуществляется сочетанием всех возможных путей адаптации.

Степень приспособляемости живых организмов к меняющимся условиям среды характеризуется величиной экологической валентности. Экологическая валентность определяет способность вида осваивать разные среды обитания. Количественно экологическая валентность выражается диапазоном изменений среды, в которых вид сохраняет нормальную жизнедеятельность. Экологическая валентность может рассматриваться как в отношении реакции вида на отдельные факторы среды, так и в отношении комплекса факторов. Виды с широкой экологической валентностью (эвритопные) способны заселять разные среды обитания и переносить значительные отклонения факторов от оптимальных величин. Такие виды легче расселяются на территории, выживают и размножаются в различных условиях, чаще всего имеют большую область распространения.

Виды с низкой экологической валентностью (стенотопные) способны выносить лишь небольшие отклонения экологических факторов от оптимальных величин. Соответственно, они труднее осваивают среду и имеют обычно меньшее распространение.

Среду обитания формируют факторы, которые называются экологическими.

Экологический фактор — это элемент среды, оказывающий прямое влияние на живой организм хотя бы на одной из стадий индивидуального развития. Все экологические факторы условно делятся на биотические, абиотические и антропогенные.

Биотические факторы — это всевозможные влияния, которые испытывает живой организм со стороны окружающих его живых существ. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов — растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Например, растения выделяют кислород, необходимый для дыхания животных, а животные обеспечивают поступление в атмосферу углекислого газа, без которого растения не могут осуществлять фотосинтез. Действие биотических факторов может быть как прямым, так и косвенным, выражаясь в изменении условий окружающей среды, например, изменение состава почвы под влиянием бактерий или изменение микроклимата в лесу. Окружающий органический мир — составная часть среды обитания для каждого живого существа.

Взаимные связи между отдельными видами организмов лежат в основе существования популяций, биоценозов и биосферы в целом.

Абиотические факторы — это все влияющие на организм элементы неживой природы (температура, свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы, естественный радиационный фон Земли, рельеф местности и др.).

Важнейшим абиотическим фактором является солнечное излучение, порождающее фотосинтез, создание биомассы растениями, от наличия которой зависит жизнь на Земле.

Вода также является важнейшим абиотическим фактором. Для нормальной жизнедеятельности растений и животных должен постоянно поддерживаться баланс между потреблением воды и ее испарением.

Антропогенные факторы определяются активным воздействием человека на природу.

Деятельность человека может оказывать на природу как прямое, так и косвенное воздействие. К прямому воздействию относят потребление, размножение и расселение человеком как отдельных видов животных и растений, так и создание целых биоценозов. Косвенное воздействие осуществляется путем изменения среды обитания организмов: климата, режима рек, состояния земель и т.д. По мере роста народонаселения и технической вооруженности человечества удельный вес антропогенных экологических факторов неуклонно возрастает.

Экологические факторы изменчивы во времени и пространстве, некоторые факторы среды остаются относительно постоянными на протяжении длительных периодов времени в эволюции видов. Например, сила тяготения, солнечная радиация, солевой состав океана. Большинство экологических факторов — температура воздуха, влажность, скорость движения воздуха — очень изменчивы в пространстве и во времени.

В соответствии с этим согласно другой классификации различают первичные и вторичные периодические и непериодические факторы. К первичным относят температуру, изменение положения Земли по отношению к Солнцу. Благодаря им в эволюции возникли суточная, сезонная, годичная периодичность многих биологических процессов. Вторичные периодические факторы являются производными первичных, например, уровень влажности зависит от температуры, поэтому в холодных областях планеты воздух содержит меньше водяных паров. Непериодические факторы действуют на организм или популяцию внезапно, эпизодически. К ним относят стихийные силы природы — извержение вулканов, ураган, удар молнии, наводнение и др.

Любая особь, популяция, сообщество испытывают на себе действие многих факторов. Каждый экологический фактор оказывает на организм определенное воздействие. Это могут быть раздражающие воздействия, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биологических функций; ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов.

Читайте также:
Динозавры - виды и названия, когда и почему вымерли, легенды

Но лишь некоторые из экологических факторов являются жизненно важными. Такие факторы называются лимитирующими или ограничивающими. Отсутствие этих факторов или их концентрация выше или ниже критических уровней делает невозможным освоение среды особями определенного вида. Ограничивающие факторы определяют географический ареал вида. Природа этих факторов может быть различной. Так, продвижение растений на север ограничивается недостатком тепла, продвижение растений на юг — недостатком влаги. Ограничивающими могут быть и биотические факторы, например занятость территории более сильным конкурентом или отсутствие опылителей растений.

В соответствии с этим для каждого биологического вида существуют оптимум фактора (величина, наиболее благоприятная для развития и существования) и пределы выносливости.

Величина экологического фактора, наиболее благоприятная для существования и развития вида, называется оптимумом.

Как недостаточное, так и избыточное значение фактора сказывается на жизнедеятельности особей. Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы. Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых невозможно существование вида.

Виды, переживающие значительные отклонения факторов от оптимальной величины, называются широкоприспособленными, или эвритопными. Виды, переживающие лишь незначительные отклонения экологических факторов от оптимальной величины, называются узкоприспособленными, или стенотопными.

Способность видов осваивать разные среды обитания характеризуется, как мы уже говорили, величиной экологической валентности. Для большинства видов экологический оптимум ограничен. Сохранение должного уровня биологической активности, несмотря на колебания интенсивности экологических факторов, обеспечивается гомеостатическими механизмами на уровне особи или популяции. График, иллюстрирующий способность видов к выживаемости, приведен на рис. 1.2.

Степень выносливости, критические точки, зона оптимума не совпадают для отдельных особей даже одного вида. Это определяется изменчивостью (наследственной и модификационной), половыми, возрастными и физиологическими различиями особей, т.е. экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности особей.

Степень выносливости к какому-либо фактору не совпадает с экологической валентностью вида к другим факторам. Например, виды, переживающие значительные колебания температуры, могут оказаться не приспособленными к широким изменениям влажности или химического состава среды.

Рис. 1.2. Выживаемость видов в зависимости от действия экологического фактора

Оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к одному фактору среды могут изменяться в зависимости от силы воздействия совокупности других факторов. Эта закономерность получила название закон взаимодействия факторов. Например, жара легче переносится при низкой влажности воздуха, низкие температуры — в безветренную, сухую погоду и т.д.

Человек в окружающей среде, с одной стороны, является объектом воздействия экологических факторов, с другой — сам оказывает воздействие на среду. С этой точки зрения для человека и человечества в целом имеют место принципиальные особенности взаимоотношений со средой обитания и биосферой в целом.

Главная черта человека как своего рода экологического фактора заключается в осознанности, целенаправленности и массированности воздействия на природу.

Любой биологический вид имеет ограниченные энергетические ресурсы, что, в свою очередь, ограничивает его воздействие на среду. Например, зеленые растения — продуценты используют энергию Солнца, консументы — часть энергии органических веществ, образуемых организмами предшествующего трофического уровня. Человечество в процессе трудовой и интеллектуальной деятельности расширяет свои возможности потребления энергии, вплоть до использования ядерных и термоядерных реакций. Это позволяет человечеству преодолеть естественные ограничения роста его численности.

Прирост народонаселения, а вместе с тем его энергообеспеченности, технической вооруженности создает предпосылки для заселения любых экологических ниш. Человечество представляет собой единственный на Земле вид со всесветным распространением. Это превращает человека в экологический фактор с глобальным воздействием на биосферу. Особенностью человека как экологического фактора является также активный, творческий характер его деятельности. Энергия, которую использует человек, обращается на изменение среды обитания. Экологический оптимум человека как существа биологического ограничен, в связи с чем возможность существования в различных средах обитания достигается не путем изменения собственных биологических возможностей, а путем изменения окружающей среды.

Человек в результате трудовой деятельности создает вокруг себя искусственную среду обитания. Естественные экосистемы вытесняются антропогенными экосистемами, доминирующим экологическим фактором, в которых является человек. В результате человеческой деятельности происходят изменения физической среды — газового состава воздуха, качества воды и пищи, климата, потока солнечной энергии и других факторов, которые отражаются на здоровье и работоспособности людей. В отклоняющихся экстремальных условиях затрачивается много сил и средств на искусственное создание и поддержание оптимальных условий среды. Масштабы взаимодействия современного общества с природой определяются не биологическими потребностями человека, а непрерывно нарастающим уровнем технического и социального развития. Техническая мощь человека достигла масштабов, соизмеримых с биосферными процессами. Например, строительная и горнодобывающая техника ежегодно перемещает на поверхность Земли больше материала, чем сносится в море всеми реками мира в результате водной эрозии.

В. И. Вернадский в первой половине XX в. предсказывал превращение биосферы в ноосферу — сферу разума. Определяя сегодняшний этап в развитии биосферы и человеческого общества, можно сказать, что технологические и антропогенные процессы играют все возрастающую роль.

В сложной иерархической организации живой природы заложены огромные резервы саморегуляции. Для вскрытия и понимания этих резервов необходимо грамотное вмешательство в процессы, протекающие в биосфере. Стратегию такого вмешательства может определить экология, опирающаяся на достижения естественных и социальных наук. Отсутствие глубоких экологических знаний и понимания экологических закономерностей взаимодействия человеческой цивилизации и природной среды характерны для такого понятия, как экологический волюнтаризм.

Читайте также:
Бесполое размножение - определение, виды, способы, формы, основы

Экологический волюнтаризм — это результат отсутствия экологического мышления, который отрицая необходимость учета эколого-экономичсских ограничений в развитии хозяйства, приводит к локальным, региональным, а затем и глобальным экологическим кризисам типа усыхания Аральского моря, нарушения экологического равновесия в некоторых регионах, деградации черноземов, расширении “озоновых дыр”.

Понимание глубинных процессов воздействия на природу, прогнозирование “обратных связей”, планирование и установление оптимальной нагрузки на окружающую среду со стороны хозяйственной деятельности, соблюдение принципа сохранения окружающей среды, укладываются в концепцию экологического реализма.

Урок 48 Среда обитания и ее факторы

Урок 48 Среда обитания и ее факторы.

Среда обитания – совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид, часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие.

Экологические факторы – свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм.

На Земле выделяют 4 среды жизни: водную, наземно-воздушную, почвенную (почву) и живые организмы. В процессе длительного исторического развития живой материи и формирования все более совершенных форм живых существ организмы, осваивая новые места обитания, распределились на Земле соответственно ее минеральным оболочкам – гидросфере, литосфере, атмосфере и приспособились к существованию в строго определенных условиях.

Первой средой жизни стала вода. Именно в ней возникла жизнь. По мере исторического развития организмы начали заселять наземно-воздушную среду. В результате появились наземные растения и животные, которые эволюционировали, адаптируясь к новым условиям существования. В процессе функционирования живого вещества на суше поверхностный слой литосферы постепенно преобразовался в почву. Ее стали заселять водные и наземные организмы, создавая специфический комплекс обитателей. Некоторые низкоорганизованные животные и все растения попадают в свою среду обитания пассивно и выживают, если они к ней приспособлены. Большинство же животных активно выбирают подходящую им среду или даже иногда сами ее создают (например, бобры строят плотины для повышения уровня воды).

Водная среда жизни имеет ряд особенностей. В водной среде обитает примерно 150 000 видов животных, или около 7% общего их количества (рисунок 2.2) и 10 000 видов растений (8%).

Характерной чертой ее является подвижность – она ясно выражена в проточных, быстро текущих реках, ручьях и даже в стоячих водоемах это имеет место. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры во всем водоеме.

В жизни водных организмов большую роль играет вертикальное перемещение воды. В летнее время наиболее теплые слои воды располагаются у поверхности, а холодные – у дна. Зимой, с понижением температуры, поверхностные холодные воды с температурой ниже 4° С располагаются над сравнительно теплыми.

Температурный режим ее коренным образом отличается от такового в других средах. Особо благоприятные условия для жизни создают такие термодинамические свойства водной среды как высокая удельная теплоемкость, большая теплопроводность, расширение при замерзании. Эти условия обеспечиваются и высокой скрытой теплотой плавления воды, в результате чего подо льдом температура не бывает ниже точки замерзания ее (для пресных вод около 0° С).

Воде свойственны значительная плотность (в 800 раз больше, чем воздушной среды), вязкость. На растениях эти особенности сказываются в том, что у них слабо или совсем не развивается механическая ткань, поэтому стебли их очень эластичны и легко изгибаются.

Большое влияние на водные организмы оказывает свет и световой режим. Особенно он сказывается на распространении растений. Световой режим обусловливается закономерным убыванием с глубиной, так как вода поглощает свет. Он зависит от мутности воды, которая связана с количеством взвешенных в воде частиц. Световой режим изменяется по сезонам года.

Существенную роль в жизни водных организмов играет соленость воды. Разные водоемы имеют определенный химический состав. Наибольшее значение имеют карбонаты, сульфаты, хлориды

Одним из важнейших газов, содержащихся в воде, является кислород. Основной источник кислорода – фотосинтетическая деятельность зеленых растений, он также поступает из атмосферы. Различные животные проявляют неодинаковую потребность в кислороде. Например, форель очень чувствительна к его дефициту, а плотва и сазан неприхотливы в этом отношении.

Углекислый газ, содержащийся в воде, обеспечивает фотосинтез водных растений, а также принимает участие в формировании скелетных образований животных. Содержание углекислого газа в воде в 700 раз больше, чем в атмосфере.

Большое значение в жизни водных организмов имеет концентрация водородных ионов (рН). Пресноводные бассейны с рН = 3,7–4,7 считаются кислыми, 6,95–7,30 – нейтральными, с рН больше 7,8 – щелочными. Концентрация водородных ионов играет важную роль в распределении гидробионтов.

Особенностью наземно-воздушной среды является то, что

организмы, обитающие здесь, окружены воздухом, который представляет собой смесь газов, а не их соединения. Воздух как экологический фактор характеризуется постоянством состава – азота в нем содержится 78,08%, кислорода – около 20,9%, аргона – около 1%, углекислого газа – 0,03%. За счет диоксида углерода и воды синтезируется органическое вещество и выделяется кислород. При дыхании происходит реакция, обратная фотосинтезу – потребление кислорода. Кислород появился на Земле примерно 2 млрд. лет назад, когда происходило формообразование поверхности нашей планеты при активной вулканической деятельности.

Читайте также:
Какие животные впадают в спячку зимой: отличие сна медведей, барсуков и енотов от состояния грызунов

Воздух как газообразная среда жизни характеризуется низкими показателями влажности, плотности и давления, а также высоким содержанием кислорода. Действующие в наземно-воздушной среде экологические факторы отличаются рядом специфических особенностей:

свет здесь по сравнению с другими средами интенсивнее,

Ультрафиолетовый

Эти лучи воспринимают органы зрения насекомых, а у растений обеспечивает синтез пигментов и витаминов.

Видимая часть спектра

Значима для организмов. Животные ориентируются в пространстве, а растения осуществляют фотосинтез.

Инфракрасный

Важен для холоднокровных организмов

Сравниваемая категория

Светолюбивые растения

Тенелюбивые растения

1. Наличие кутикулы

2. Клетки эпидермиса

3. Палисадная ткань

Плотно прилегающие клетки

4. Характер хлоропластов губчатой ткани

Много мелких хлоропластов

Мало крупных хлоропластов

температура претерпевает более сильные колебания,

влажность значительно изменяется в зависимости от географического положения, сезона и времени суток.

Воздействие почти всех этих факторов тесно связано с движением воздушных масс – ветра. Воздух, как и другие факторы среды, оказывает на организмы прямое и косвенное действие. При прямом воздействии он имеет небольшое экологическое значение. Косвенное влияние воздуха осуществляется через ветры, которые меняют характер таких важных факторов, как температура и влажность, оказывают механическое действие на организмы. Нередко сильные ветры, дующие в одном направлении, изгибают ветви и стволы деревьев в подветренную сторону, что служит причиной появления флагообразных форм кроны. Ветер вызывает изменение интенсивности транспирации у растений. Это особенно сильно проявляется при суховеях, иссушающих воздух и часто вызывающих гибель растений. Определенную роль играет ветер в опылении растений-анемофилов (ветроопыляемые растения), которые выработали для этого ряд приспособлений: цветочные покровы у них обычно редуцированы и пыльца не защищена от ветра. Восходящие и особенно нисходящие потоки в атмосфере нередко создают условия для застаивания и накопления у поверхности почвы холодного воздуха, что вызывает задержку в развитии растений и животных. Воздушные потоки выполняют определенную роль в расселении растений и животных. Плоды растений (анемохоров) имеют множество приспособлений, увеличивающих их парусность, и разносятся ветром на большие расстояния.

Атмосфера способствует сохранению на планете тепла, которое в противном случае рассеивалось бы в холоде космического пространства. Сама же она благодаря силам притяжения Земли не улетучивается. Атмосфера не только поддерживает жизнь, она служит защитным экраном. На высоте 20–25 км от поверхности Земли под воздействием ультрафиолетовой радиации Солнца часть молекул кислорода расщепляется на свободные атомы кислорода. Последние могут вновь образовывать молекулу кислорода, его трехатомную форму, называемую озоном.

Виды приспособленностей организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

1. морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры;

2. состояние покоя – приспособительное свойство многолетнего растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание наземных побегов у травянистых форм растений и опадение листьев у древесных форм;

3. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.

Почва как среда обитания, представляет собой совокупность выветренной материнской породы, живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Почва обладает специфическими физическими свойствами.

Для нее характерна более или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость и аэрируемость.

Она обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Верхние слои ее содержат массу корней растений. В процессе роста, отмирания и разложения они разрыхляют почву и создают определенную структуру, а вместе с тем и условия для жизни других организмов. Роющие животные перемешивают почвенную массу, а после смерти становятся источником органического вещества для микроорганизмов. Благодаря специфическим свойствам почва выполняет одну из важных функций в жизни различных почвенных организмов и, прежде всего растений, обеспечивая им водоснабжение и минеральное питание. Важную роль в росте и развитии растений играет органическое вещество почвы. Перегной, или гумус, для почвенных обитателей является основным источником необходимых для жизни минеральных соединений и энергии. Он обусловливает плодородие почв и их структуру. Процессы минерализации органических веществ и перегноя обеспечивают постоянное поступление в почвенный раствор таких важнейших элементов питания растений, как азот, фосфор, сера, кальций, калий, микроэлементы. Гумус служит источником физиологически активных соединений (витамины, органические кислоты, полифенолы и др.), которые стимулируют рост растений. Перегнойные вещества обеспечивают также водоустойчивую структуру почв, что создает благоприятный для растений вводно-воздушный режим. Микроорганизмы, растения и животные, обитающие в почве, находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, а также со средой обитания. Эти отношения очень сложны и многообразны. Животные и бактерии потребляют растительные углеводы, белки, жиры. Грибы разрушают целлюлозу, в частности древесину. Хищники питаются тканями своих жертв. Благодаря этим взаимоотношениям и в результате коренных изменений физических, химических и биохимических свойств горной породы в природе постоянно происходят почвообразовательные процессы.

Живые организмы как среда жизни. Для растений и животных, ведущих симбиотический или паразитический образ жизни, организм, на котором или в котором они поселяются, является специфической средой жизни. Термин «симбиоз» означает «совместная жизнь». Различают несколько типов симбиоза, которые будут рассмотрены далее. При паразитизме многие паразиты почти полностью утратили связь с внешним миром – все их стадии проходят в организме хозяина (малярийный плазмодий, трихина спиральная). В процессе эволюции между паразитами и их хозяевами возникли сложные взаимоотношения. Паразит не только зависит от хозяина, но и влияет на него. У хозяина в результате вырабатываются самые различные защитные реакции. Паразиты, в свою очередь, приспосабливаются к этим реакциям, и, таким образом, процесс взаимного приспособления паразита к хозяину и, наоборот, хозяина к паразиту, осуществляется постоянно. Паразитизм как форма межвидовых отношений, которые сформировались на основе пищевых и пространственных связей организмов, не представляют собой резко обособленного явления в природе. С паразитизмом тесно переплетены другие формы биотических отношений: различные формы симбиоза животных с животными, растений с растениями и животных с растениями.

Читайте также:
Синтез АТФ - состав и строение аденозинтрифосфорной кислоты

Межвидовые взаимоотношения значительно более разно­образны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно.

v нейтрализм оба вида независимы и не оказывают ни­какого действия друг на друга;

v конкуренция — каждый из видов оказывает на другой не­благоприятное воздействие;

v мутуализм — виды не могут существовать друг без дру­га;

v протокооперация (содружество) — оба вида образуют со­общество, но могут существовать и раздельно, хотя со­общество приносит им обоим пользу;

v комменсализм — один вид, комменсал, извлекает поль­зу от сожительства, а другой вид — хозяин не имеет ни­какой выгоды (взаимная терпимость);

v аменсализм — один вид, аменсал, испытывает от друго­го угнетение роста и размножения;

v паразитизм — паразитический вид тормозит рост и раз­множение своего хозяина и даже может вызвать его ги­бель;

v хищничество — хищный вид питается своей жертвой.

7.1 Среды обитания организмов. Экологические факторы. Антропогенный фактор. Их значение

Видеоурок 1: Абиотические факторы: температура и освещенность

Видеоурок 2: Абиотические факторы: влажность, химический состав, рельеф

Видеоурок 3: Биотические факторы

Лекция: Среды обитания организмов. Экологические факторы. Антропогенный фактор. Их значение

Среды обитания организмов

Экологические факторы

Экологическими факторами названы постоянные или изменяющиеся качества окружающей среды, которые оказывают какое-либо влияние на живые организмы.

К ним относятся – наличие кислорода и углекислого газа, атмосферное давление, температура воздуха, воды, почвы. Элементы внешней среды, не влияющие на – например, содержание и изменение в пределах нормы концентрации инертных газов экологическими факторами не являются.

Для экологических факторов характерна высокая вариабельность во времени и пространстве. Например, температура воздуха может сильно меняться в течение суток, океанской воды – в зависимости от глубины.

Один фактор может по-разному влиять на различные организмы, даже обитающие на одной территории. Так, уровень солености почв будет критичен для растений, но к нему абсолютно индифферентны наземные животные. Световой спектр и интенсивность светового потока воздействуют на фотосинтезирующие организмы, но совсем не влияют на таких гетеротрофов, как микроорганизмы и грибы.

Экологические факторы могут становиться:

  • раздражителями, обуславливающими вступление в действие механизмов естественного отбора;

  • ограничителями, определяющими возможность или ее отсутствие для существования видов в определенных условиях;

  • модификаторами, обуславливающими возникновение различных физиологических и анатомических изменений организмов.

Живыми существами воспринимается влияние экологических факторов не статично, а с учетом режимов их изменений – периодических или единовременных.

Экологические факторы можно классифицировать по типу влияния:

Прямые – оказывающие прямое воздействие на организм, чаще всего это касается физиологии и метаболизма. Это – атмосферное давление, температура, химический состав воздуха, воды или почвы и др;

Косвенные – оказывающие опосредованное влияние. К ним относятся особенности рельефа, градус солнечной экспозиции на склоне и пр;

Условные – определяют степень влияния других компонентов биоценоза, изменяющихся под действием других факторов. Например, засуха приводит к высыханию растений и снижению кормовой базы для травоядных.

Этот способ классификации показывает связи между компонентами биоценоза. Также, существует разделение экофакторов в зависимости от источника их происхождения:

Абиотические. Это проявления влияния неживой природы:

  • климатические – атмосферная влажность, температура, давление;
  • химические – элементный и структурный составы воздуха, воды их кислотность, и концентрация химических веществ;
  • эдафические – различные свойства почвы, ее химический состав, кислотность, воздухопроницаемость, размер частиц;
  • физические – интенсивность солнечного света, наличие шумов, магнитных полей, степень теплопроводности и теплоемкости среды;
  • орографические – особенности рельефа, географическая ориентация, высота над уровнем моря, градус уклона.

Биотические. К таковым относятся виды влияния на организм, обусловленные жизнедеятельностью других участников биоценоза:

  • микробиогенные – простейших;
  • микогенные – грибов;
  • фитогенные – растений;
  • зоогенные – животных.

Антропогенные. К ним относятся прямые и опосредованные виды влияния на биоценозы, связанные с деятельностью человека. При этом они рассматриваются, как:

  • Прямое антропогенное воздействие – это виды непосредственного влияния присутствия и деятельности человека на экосистемы. К ним относятся – застраивание территории, вырубка лесов, охота, сбор грибов и прочие;
  • Косвенное антропогенное воздействие – изменение условий среды вследствие человеческой деятельности. Это – различные виды загрязнения территорий (разлив нефти, замусоривание леса), изменение химического состава и уровня грунтовых вод вследствие их откачивания, загрязнения почвы, радиационные выбросы;
  • Условное антропогенное воздействие. К этому типу относится опосредованное влияние, вызванное результатом воздействия человека на другие компоненты экосистемы. Например – исчезновение Аральского моря, таяние ледников.

В 2011 году была создана шкала для определения уровня антропогенного воздействия на биоценозы. В ней предусмотрено 12 степеней, характеризующих экосистемы от абсолютно нетронутых до полностью утративших способность к существованию.

Читайте также:
Динозавры - виды и названия, когда и почему вымерли, легенды

Воздействие экологических факторов на организм

Экологические факторы могут оказывать различные виды воздействия на организм, в зависимости от их сочетаний:

  • Подавление. Один из факторов является определяющим и от него зависит несколько остальных. Например, если в почве какой-либо элемент находится в избытке – он ухудшает степень поглощения растением других минеральных веществ.

  • Взаимное усиление. Так, взаимосвязанными являются такие параметры, как уровень нитратов в почве, ее влажность и освещенность. При увеличении любого из них усиливается действие двух других.

  • Антагонизм. Это тип взаимообратного подавления факторов. Например, при увеличении популяции снижается уровень обеспеченности отдельного организма пищей, что приводит к снижению численности популяции.

  • Провокационность. Это сложное сочетание негативных и позитивных факторов, при котором они взаимно усиливают друг друга. Например, раннее наступление весны и повышение температуры приводит к тому, что растения могут сильно пострадать от последующих заморозков.

У каждого фактора среды есть свои математически определяемые значения, называемые:

  • точками максимума и минимума – это значения (температуры, влажности, количества особей на кв. метр) при которых жизнедеятельность организма возможна, но при превышении этих значений – нет;

  • точкой оптимума – это показатели, при которых организм чувствует себя наиболее комфортно.

Степень влияния факторов зависит от адаптивных возможностей организма, его состояния в конкретный момент времени, генотипа.

Среда обитания [Экологическая ниша]

Среда обитания – это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его жизнедеятельность, рост, развитие, размножение.

Каждый организм живет в определенной среде обитания. Элементы или свойства среды называются эколо­гическими факторами. На нашей планете выделяют четы­ре среды жизни: наземно-воздушную, водную, почвенную, другой организм. Живые организмы приспособлены к су­ществованию в определенных условиях жизни и в опреде­ленной среде.

Среды жизни

Одни организмы живут на суше, другие — в почве, третьи — в воде. Некоторые избрали местом свое­го проживания тела других организмов. Таким образом, вы­деляют четыре среды жизни: наземно-воздушную, водную, почвенную, другой организм (рис. 3). Каждая из сред жиз­ни характеризуется определенными свойствами, к которым приспособлены живущие в ней организмы.

Наземно-воздушная среда

Наземно-воздушная среда характеризуется низкой плот­ностью воздуха, обилием света, быстрым изменением темпе­ратуры, переменной влажностью. Поэтому организмы, оби­тающие в наземно-воздушной среде, имеют хорошо развитые опорные структуры — наружный или внутренний скелет у животных, специальные структуры у растений.

Многие животные имеют органы передвижения по зем­ле — конечности либо крылья для полета. Благодаря разви­тым органам зрения они хорошо видят. Сухопутные организ­мы имеют приспособления, которые защищают их от коле­баний температуры и влажности (например, специальные покровы тела, устройство гнезд, нор). У растений хорошо развиты корни, стебель, листья.

Водная среда

Для водной среды характерна более высокая плотность по сравнению с воздухом, поэтому вода обладает выталкиваю­щей силой. Многие организмы «парят» в толще воды — мел­кие животные, бактерии, протисты. Другие активно двига­ются. Для этого у них имеются органы передвижения в виде плавников или ласт (рыбы, киты, тюлени). У активных плов­цов, как правило, обтекаемая форма тела.

Многие водные организмы (прибрежные растения, водо­росли, коралловые полипы) ведут прикрепленный образ жиз­ни, другие — малоподвижный (некоторые моллюски, мор­ские звезды).

Вода накапливает и удерживает тепло, поэтому в воде не бывает таких резких колебаний температуры, как на суше. Количество света в водоемах изменяется в зависимости от глубины. Поэтому автотрофы заселяют только ту часть водо­ема, куда проникает свет. Гетеротрофные организмы освои­ли всю толщу воды.

Почвенная среда

В почвенной среде отсутствует свет, нет резкой смены температуры, высокая плотность. В почве обитают бакте­рии, протисты, грибы, некоторые животные (насекомые и их личинки, черви, кроты, землеройки). Почвенные животные имеют компактное тело. У некоторых из них есть копательные конечности, отсутствуют или недоразвиты органы зре­нии (крот).

Огромную роль играет почва в жизни растений. Растения укрепляются корнями в почве. Почва обладает особым свой­ством — плодородием — способностью обеспечивать растения водой и минеральными солями. От плодородия почвы зави­сит урожай культурных растений. Материал с сайта http://wiki-med.com

Тела живых организмов как среда обитания (паразиты)

Средой жизни могут служить тела других организмов. Организмы, живущие в телах других организмов, защищены от воздействия факторов внешней среды. Их окружает обилие пищи. Поэтому у таких организмов часто утрачены некоторые органы. Они малоподвижны. У отдельных представителей имеются лишь органы фиксации, позволяющие закрепить­ся в организме хозяина (крючки, присоски). Обилие легко­доступной пищи приводит к упрощению системы пищеваре­ния. Например, у печеночного сосальщика пищеварительная система упрощена, а у бычьего цепня и вовсе утрачена (вса­сывание питательных веществ бычьим цепнем происходит всей поверхностью тела). Печеночный сосальщик и бычий цепень — это паразитические черви (рис. 4). Они обитают в организме теплокровных животных и человека. Организмы, живущие на поверхности или внутри другого организма и причиняющие ему вред, называются паразитами.

Экологические факторы сре­ды обитания

Совокупность необходимых организму элементов среды, без которых он не может существовать, называется условия­ми существования или условиями жизни.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: