close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Модели цветковых структур в зонах сдвига;pdf

код для вставкиСкачать
Занятие 1. Среда и факторы среды, их классификация.
Адаптации организмов
Среда обитания
Среда обитания – это часть природы, которая окружает живой организм и
с которой он непосредственно взаимодействует. Различают четыре типа сред
обитания на планете: водная, наземно-воздушная, почвенная и сами живые
организмы.
Водная среда была первой, в которой возникла и распространилась жизнь
(рис. 1). Вода как среда обитания имеет ряд специфических свойств, таких, как
большая плотность, сильные перепады давления, относительно малое
содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей и др. Водоемы и
отдельные их участки различаются, кроме того, солевым режимом, скоростью
горизонтальных перемещений (течений), содержанием взвешенных частиц. Для
жизни придонных организмов имеют значение свойства грунта, режим
разложения органических остатков и т. п. Поэтому наряду с адаптациями к
общим свойствам водной среды ее обитатели должны быть приспособлены и к
разнообразным частным условиям. Обитатели водной среды получили в
экологии общее название гидробионтов. Они населяют Мировой океан,
континентальные водоемы и подземные воды.
Рис.1 Водная среда обитания
Наземно-воздушная среда – биологическая среда обитания, находящаяся
на поверхности земли и в нижних слоях атмосферы (рис. 2). Ее особенность
1
заключается в том, что она газообразная, поэтому характеризуется низкими
влажностью, плотностью и давлением, высоким содержанием кислорода.
Рис.2 Наземно-воздушная среда обитания
Животные в наземно-воздушной среде передвигаются по почве или по
воздуху (птицы, насекомые), а растения укореняются в почве. В связи с этим, у
животных появились легкие и трахеи, а у растений – устьичный аппарат, т.е.
органы, которыми сухопутные обитатели планеты усваивают кислород прямо
из воздуха. Сильное развитие получили скелетные органы, обеспечивающие
автономность передвижения по суше и поддерживающие тела со всеми его
органами в условиях незначительной плотности среды, в тысячи раз меньшей
по сравнению с водой. Экологические факторы в наземно-воздушной среде
отличаются от других сред обитания высокой интенсивностью света,
значительными колебаниями температуры и влажности воздуха, корреляцией
всех факторов с географическим положением, сменой сезонов года и времени
суток. Воздействия их на организмы неразрывно связано с движением воздуха
и положения относительно морей и океанов и сильно отличаются от
воздействия в водной среде.
Почва является результатом деятельности живых организмов (рис. 3).
Почва представляет собой сложную систему, включающую твердую фазу
(минеральные частицы), жидкую фазу (почвенная влага) и газообразную фазу.
Соотношение этих трех фаз и определяет особенности почвы как среды жизни.
Важной особенностью почвы является также наличие определенного
количества органического вещества. Оно образуется в результате отмирания
организмов и входит в состав их экскретов (выделений). Условия почвенной
среды обитания определяют такие свойства почвы как ее аэрация (то есть
насыщенность воздухом), влажность (присутствие влаги), теплоемкость и
термический режим (суточный, сезоный, разногодичный ход температур). В
почве возможно обитание организмов, обладающих как водным, так и
воздушным типом дыхания. Микроорганизмы встречаются по всей толще
2
почвы, а растения (в первую очередь, корневые системы) связаны с наружными
горизонтами. Для почвенных организмов характерны специфические органы и
типы движения (роющие конечности у млекопитающих; способность к
изменению толщины тела; наличие специализированных головных капсул у
некоторых видов); формы тела (округлая, вольковатая, червеобразная);
прочные и гибкие покровы; редукция глаз и исчезновение пигментов. Среди
почвенных обитателей широко развита сапрофагия - поедание трупов других
животных, гниющих остатков и т.д.
Рис.3 Почвенная среда обитания
Организм может также служить средой обитания – для паразитов и
симбионтов (рис. 4). Например, человеческий организм является средой
обитания для огромного числа различных симбионтов (прежде всего,
нормальной микрофлоры кишечника), а не редко и паразитов (разнообразных
плоских и круглых червей, простейших). Организм как среда обитания
характеризуется определенным постоянством (гомеостазом). В то же время
некоторые виды паразитов вынуждены противостоять агрессивной среде
организма (например, агрессивной среде желудочно-кишечного тракта) и
иммунной системе организма. Организм, как правило, обеспечивает паразитов
и симбионтов питательными веществами, находящимися в доступной форме и
не требующими дальнейшего пищеварения и переработки. Поэтому у
большинства паразитов наблюдается упрощение строения (редукция) органов
пищеварения. Стратегия их выживания направлена на оставление как можно
большего числа потомков, формирование защитных механизмов и
приспособлений к распространению. Паразиты (от греч. parásitos — нахлебник,
тунеядец) - организмы, питающиеся за счёт других организмов (называемых
хозяевами) и большей частью вредящие им. Они разделяют на зоопаразитов
(простейшие, гельминты, паукообразные, насекомые и др.) и фитопаразитов
3
(бактерии, грибы, некоторые высшие растения и др.); к П. относят и вирусы.
Симбиоз - форма взаимоотношений, при которой оба партнёра или один из них
извлекает пользу из другого.
Рис.4 Организменная среда обитания
2. Экологические факторы
Комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность
организмов, носит название экологические факторы среды. По природе
происхождения выделяют абиотические, биотические и антропогенные
факторы (рис. 5).
Рис.5 Классификация экологических факторов
4
Абиотические факторы - это свойства неживой природы (температура,
свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы, естественный радиационный фон
Земли, рельеф местности) и др., которые прямо или косвенно влияют на живые
организмы (рис. 6).
Рис.6 Абиотический фактор среды – влажность
Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов
друг на друга (рис. 7). 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. Взаимные связи между отдельными видами организмов
лежат в основе существования популяций, биоценозов и биосферы в целом.
Рис.7 Биотический фактор среды – опыление
5
Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого
общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и
других видов и непосредственно сказываются на их жизни (вырубка лесов,
осушение болот, озер и водоемов, строительство дорог, загрязнение воды,
воздуха и почвы и др.) (рис. 8). Деятельность человека на планете следует
выделять в особую силу, оказывающую 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 др. По мере роста народонаселения и технической вооруженности
человечества удельный вес антропогенных экологических факторов неуклонно
возрастает.
Рис.8 Антропогенный фактор – осушение Аральского моря
3. Адаптации организмов
Адаптация – это приспособление организма к условиям среды за счет
комплекса морфологических, физиологических, и поведенческих признаков
(рис. 9). Разные организмы приспосабливаются к различным условиям среды, и
в результате появляются влаголюбы - гидрофиты и «сухотерпцы» - ксерофиты;
растения засоленных почв – галофиты; растения, устойчивые к затенению
(сциофиты), и требующие для нормального развития полного солнечного света
(гелиофиты); животные, которые обитают в пустынях, степях, лесах или на
болотах, ведут ночной или дневной образ жизни. Способности адаптироваться
к неблагоприятным условиям у растений и животных различаются. В силу того,
что животные подвижны, их адаптации более разнообразны, чем у растений.
Животные могут: избегать неблагоприятных условий (птицы от зимней
бескормицы и холода улетают в теплые края, олени и другие копытные кочуют
в поисках корма и т.д.); впадать в анабиоз – временное состояние, при котором
6
жизненные процессы настолько замедлены, что почти полностью отсутствуют
их видимые проявления (оцепенение насекомых, спячка позвоночных
животных и др.); приспосабливаться к жизни в неблагоприятных условиях (от
мороза их спасают шерстный покров и подкожный жир, у пустынных
животных есть приспособления для экономного расходования воды и
охлаждения и т.д.)
Рис.9 Адаптация к засушливому климату
7
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа