Среда обитания и ее особенности

Среда обитания	Характеристика среды обитания	Черты приспособленности
Водная	Обладает высокой плотностью и теплоемкостью, поэтому не бывает резких колебаний температуры; количество кислорода, растворенного в воде, относительно низкое и может меняться в зависимости от внешних условий; испарения нет, избыток влаги; наличие растворенных солей и газов	Обтекаемая форма тела, большая мускульная сила; дыхание жабрами, всей поверхностью тела или легкими; наличие плавников или ласт; выделение внешними покровами слизи, снижающей трение о воду
Наземно-воздушная	Плотность среды невысокая, количество кислорода постоянно, а его доступность неограниченна; существенные колебания температуры как в течение суток, так и в разные сезоны года; сильное испарение с поверхности тела. особенно при высоких температурах, частое возникновение дефицита влаги.	Появление механической ткани и устьиц растений, опорных органов у животных; формирование сложных покровов тела. скелета, органов дыхания - трахей, легких, наличие приспособлений, связанных с обеспечением водой.
Почвенная	Большая плотность среды, содержание кислорода по мере погружения в почву уменьшается; отсутствие света; колебания температуры по мере погружения в почву становятся менее заметными; наличие органических и минеральных веществ. разных форм влаги.	Наличие прочных покровов тела у животных, сильно развитой мускулатуры, конечностей роющего типа.
Организменная	Отсутствие резких колебаний температуры тела; наличие легкоусвояемой пищи, постоянство солевого состава и осмотического давления; защищенность от врагов; отсутствие угрозы высыхания.	Утрата некоторых органов, появление специальных органов для прикрепления (крючки, присоски); наличие прочных покровов; высокая плодовитость многих паразитов

Экологические факторы - это отдельные свойства или элементы среды, воздействующие прямо или косвенно на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий индивидуального развития.

ТЕМПЕРАТУРА

  Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до – 70 в некоторых областях Восточной Сибири.

   Различают животные организмы:

1. с постоянной температурой тела (теплокровные)
2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

 

Организмы с непостоянной температурой тела (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)

Организмы, которые живут в умеренных широтах и подвергаются колебанию температур, хуже переносят постоянную температуру. Животные выработали приспособления для борьбы с охлаждением и перегревом. Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

 

Организмы с постоянной температурой тела (птицы, млекопитающие)

У этих организмов произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела. Это, например – 4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на уровне благоприятности для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

СВЕТ

Свет обеспечивает все жизненные процессы, протекающие на Земле. Для организмов важна длина волны воспринимаемого излучения, его продолжительность и интенсивность воздействия. Например, у растений уменьшение длины светового дня и интенсивность освещения приводит к осеннему листопаду.

 

 

СВЕТ

 

 

ультрафиолетовое излучение

Видимые лучи                      инфракрасные лучи   длина волны более 0,3 мкм-

(основной источник                (вызывает мутации)    10% лучистой энергии. В

жизни на Земле)                      основной источник      небольших количествах

длина волны 0,4-0,75 мкм      тепловой энергии        необходимы (витамин Д)

45%-от общего кол-ва            45%-от общего кол-ва

 лучистой энергии на Земле      лучистой энергии на Земле

(фотосинтез)            

      По отношению к свету растения делят на:

1. светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента – хлебные злаки. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи.
2. тенелюбивые – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц.
3. теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения

 

       Важную роль в регуляции активности живых организмов и их развитии играет продолжительность и интенсивность воздействие света – фотопериод. В умеренных широтах цикл развития животных и растений приурочен к сезонам года, и сигналом для подготовки к изменению температуры служит продолжительность светового дня, которая в отличии от других факторов всегда остается постоянной в определенном месте и в определенное время.

  Движения растений связаны с реакцией на свет, например фототропизм. Экологическое значение – ассимилирующие органы стараются занять положение, при котором растение будет получать оптимальное количество света. Листья «отворачиваются» от избыточного света, а у теневыносливых видов, наоборот, «поворачиваются» к нему.

 

Свет для животных, в том числе и для человека, имеет в первую очередь информационное значение. Он необходим им для ориентации в пространстве. Уже у простейших организмов имеются в клетках чувствительные к свету органеллы. Пчелы своим танцем показывают собратьям путь полета к источнику пищи. Установлено, что фигуры танца (восьмерки) совпадают с определенным направлением по отношению к Солнцу. Доказана врожденная навигационная ориентация птиц, выработанная в процессе естественного отбора в течение длительной эволюции. При весенне-осенних перелетах птицы ориентируются по звездам и Солнцу.

В водной среде широко распространена биолюминесценция – способность особей (рыбы, головоногие моллюски) светиться для привлечения добычи, особей противоположного пола, отпугивания врагов и т.д. У животных и одноклеточных организмов наблюдается перемещение в сторону наибольшей (положительный) или наименьшей (отрицательный) освещенности для достижения наиболее подходящего местообитания. Например, ночные бабочки летят на свет в поисках партнера.

Кроме сезонных, есть еще и суточные изменения режима освещенности, смена дня и ночи определяет суточный ритм физиологической активности организмов. Важное приспособление, которое обеспечивает выживание особи – это своего рода «биологические часы», способность ощущать время.

 

Животные, активность которых зависит от времени суток, бывают - с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

 

ВЛАЖНОСТЬ

Вода – это необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.

У растений и животных появились приспособления к разной влажности. Например, у растений – развита мощная корневая система, утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в иголки и колючки. У саксаула фотосинтез идет зеленой частью стебля. Рост в период засухи у растений прекращается. Кактусы запасают влагу в расширенной части стебля, иголки вместо листьев уменьшают испарение. Растения – эфемеры к началу лета, после кратковременного цветения, могут сбрасывать листья, отмирать наземные части и так переживать период засухи. При этом до следующего сезона сохраняются луковицы, корневища.

У животных тоже появились приспособленности, позволяющих переносить недостаток влаги. Мелкие животные – грызуны, змеи, черепахи, членистоногие – добывают влагу из пищи. Источником воды может стать жироподобное вещество, например у верблюда. В жаркое время некоторые животные – грызуны, черепахи впадают в спячку, продолжавшуюся несколько месяцев.

 

По отношению к воде растения делят:

1. Гидрофиты: водные растения, повышенной влажности
2. Гигрофиты: околоводные растения, наземно-водные
3. Мезофиты: наземные растения
4. Ксерофиты: растения сухих и очень сухих мест, обитают в местах снедостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху
5. суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тела

 

По отношению к воде животных делят:

1. влаголюбивые животные
2. промежуточная группа
3. сухолюбивые животные

 

 Растения и животные выработали приспособленности к колебаниям температуры, влажности и света. 

Виды приспособленностей:

· теплокровность – поддержание организмом постоянной температуры тела;

· зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время года;

· анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных и у животных зимой и в жаркий период времени);

· морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры

· 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;

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

 

При всем многообразии форм и механизмов адаптаций живых организмов к воздействию неблагоприятных факторов среды их можно сгруппировать в три основных пути: активный, пассивный и избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных способностей, дающих возможность пройти жизненный цикл и дать потомство, несмотря на отклонения условий среды от оптимальных. Этот путь свойствен теплокровным организмам, но проявляется и у ряда высших растений (ускорение темпов нарастания-отмирания побегов, корней, быстрое цветение).

Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма внешним условиям. Заключается в экономном использовании энергетических ресурсов при ухудшении условий жизни, повышении устойчивости клеток и тканей. Проявляется в снижении интенсивности обменных процессов, замедлении скорости роста и развития, летнем сбрасывании листьев, минимизации растений. Выражен у растений и холоднокровных животных, у млекопитающих и птиц (только у некоторых видов, обладающих способностью впадать в спячку).

Избегание неблагоприятных условий среды – характерно для всех живых существ. Прохождение жизненных циклов в наиболее благоприятное время года (активные процессы – в вегетационный сезон, зимой – состояние покоя). Для растений – защищенность почек возобновления и молодых тканей снежным покровом, подстилкой; отражение солнечных лучей.

Биотические факторы (живой природы): влияние организмов или популяций одного вида друг на друга, взаимодействие особей или популяций разных видов.

Клементэ и Шелфорд (1939) взаимодействиям между различными организмами, населяющими данную среду, дали название коакций. Коакции подразделили на два типа. Гомотипические реакции, или взаимодействия между особями одного и того же вида. Реакции этого типа весьма разнообразны. Основные из них — групповой и массовый эффекты, внутривидовая конкуренция. Гетеротипические реакции, т.е. взаимоотношения между особями разных видов. Влияние, которое оказывают друг на друга два вида, живущих вместе, может быть нулевым, благоприятным или неблагоприятным.

Нейтрализм — оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния. (лось и белка).

Конкуренция — каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное действие. Виды конкурируют в поисках пищи, укрытий, мест кладки яиц и т. п.

Мутуализм — симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу

Комменсализм — взаимоотношения видов, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося ущерб другому.

Аменсализм — тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия.

Паразитизм — это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина) в течение определенного времени.

Хищничество — такой тип взаимоотношений, при котором представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т. е. организмы одного вида служат пищей для другого.

Симбиоз — неразделимые взаимополезные связи двух видов, предполагающие обязательное тесное сожительство организмов, иногда даже с элементами паразитизма.