Основні середовища життя
§ 4. Основні середовища життя
Згадайте
фотосинтез
Ночвенниі гумус
структура грунту
мікроорганізми
Умови проживання різних видів дивно різноманітні. Одні з них, наприклад деякі дрібні кліщики або комахи, все життя проводять усередині листа рослини, який для них - цілий світ, інші освоюють величезні і різноманітні простору, як, наприклад, північні олені, кити в океані, перелітні птахи.
Залежно від того, де живуть представники різних видів, на них діють різні комплекси екологічних факторів. На нашій планеті можна виділити кілька основних середовищ життя, сильно розрізняються за умовами існування: водну, наземно-повітряну, грунтову. Середовищем існування служать також самі організми, в яких живуть інші.
Водне середовище життя. Всі водні мешканці, незважаючи на відмінності в способі життя, повинні бути пристосовані до головних особливостей свого середовища. Ці особливості визначаються насамперед фізичними властивостями води: її щільністю, теплопровідністю, здатністю розчиняти солі і гази.
Рис.16. Різноманітні організми, складові морської планктон
Щільність води визначає її значну виштовхуючу силу. Це означає, що в воді полегшується вага організмів і з'являється можливість вести постійну життя у водній товщі, не опускаючись на дно. Безліч видів, переважно дрібних, нездатних до швидкого активного плавання, як би ширяють у воді, перебуваючи в ній в підвішеному стані. Сукупність таких дрібних водних мешканців отримала назву планктон. До складу планктону входять мікроскопічні водорості, дрібні рачки, ікра та личинки риб, медузи і багато інших видів (рис. 16). Планктонні організми переносяться течіями не в силах протистояти їм. Наявність у воді планктону уможливлює фільтраційний тип харчування, т. Е. Відціджування, за допомогою різних пристосувань, зважених у воді дрібних організмів і харчових частинок. Воно розвинене і у плаваючих, і у сидячих донних тварин, таких, як морські лілії, мідії, устриці та інші. Сидячий спосіб життя був би неможливий у водних мешканців, якби не було планктону, а він, у свою чергу, можливий тільки в середовищі з достатньою щільністю.
Рис.17. Бисто плавають риби.
Щільність води ускладнює активне пересування в ній, тому швидко плаваючі тварини, такі, як риби, дельфіни, кальмари, повинні мати сильну мускулатуру і обтічну форму тіла (рис. 17). У зв'язку з високою щільністю води тиск з глибиною сильно зростає. Глибоководні мешканці здатні переносити тиск, який в тисячі разів вище ніж на поверхні суші.
Світло проникає в воду лише на невелику глибину, тому рослинні організми можуть існувати тільки в верхніх горизонтах водної товщі. Навіть в самих чистих морях фотосинтез можливий лише до глибин в 100-200 м. На великих глибинах рослин немає, а глибоководні тварини мешкають в повній темряві.
Температурний режим у водоймах м'якший, ніж на суші. Через високу теплоємності води коливання температури в ній згладжені, і водні мешканці зіштовхуються з необхідністю пристосовуватися до сильних морозів або сорокаградусної спеки. Тільки в гарячих джерелах температура води може наближатися до точки кипіння.
Одна зі складностей життя водних мешканців - обмежена кількість кисню. Його розчинність не дуже велика і до того ж сильно зменшується при забрудненні або нагріванні води. Тому в водоймах іноді бувають замори - масова загибель мешканців через брак кисню, яка настає з різних причин.
Сольовий склад середовища також дуже важливий для водних організмів. Морські види не можуть жити в прісних водах, а прісноводні - в морях через порушення роботи клітин.
Наземно-повітряне середовище життя. Це середовище відрізняється іншим набором особливостей. Вона в цілому більш складна і різноманітна, ніж водна. У ній багато кисню, багато світла, більш різкі зміни температури в часі і в просторі, значно слабкіше перепади тиску і часто виникає дефіцит вологи. Хоча багато видів можуть літати, а дрібні комахи, павуки, мікроорганізми, насіння і спори рослин переносяться повітряними течіями, харчування і розмноження організмів відбувається на поверхні землі або рослин. У такій малоплотной середовищі, як повітря, організмам необхідна опора. Тому у наземних рослин розвинені механічні тканини, а у наземних тварин сильніше, ніж у водних, виражений внутрішній або зовнішній скелет. Низька щільність повітря полегшує пересування в ньому. Активний і пасивний політ освоїли близько двох третин мешканців суші. Більшість з них - комахи та птахи.
Повітря - поганий провідник тепла. Цим полегшується можливість збереження тепла, що виробляється всередині організмів, і підтримка постійної температури у теплокровних тварин. Саме розвиток теплокровности стало можливим в наземної середовищі. Предки сучасних водних ссавців - китів, дельфінів, моржів, тюленів - колись жили на суші.
У наземних мешканців дуже різноманітні пристосування, пов'язані із забезпеченням себе водою, особливо в посушливих умовах. У рослин це потужна коренева система (рис. 18), водонепроніцаемиі шари на поверхні листя і стебел, здатність до регуляції випаровування води через продихи. У тварин це також різні особливості будови тіла і покривів, але, крім того, підтримці водного балансу сприяє і відповідну поведінку. Вони можуть, наприклад, здійснювати міграції до водопоїв або активно уникати особливо висушують умов. Деякі тварини можуть жити все життя взагалі на сухому кормі, як, наприклад, тушканчики або всім відома платтяна міль. В цьому випадку вода, необхідна організму, виникає за рахунок окислення складових частин їжі.
У житті наземних організмів велику роль відіграють і багато інших екологічні фактори, наприклад склад повітря, вітри, рельєф земної поверхні. Особливо важливі погода і клімат. Мешканці наземно- повітряного середовища повинні бути пристосовані до клімату тієї частини Землі, де вони живуть, і переносити мінливість погодних умов.
М. С. Гіляров (1912-1985)
великий зоолог, еколог, академік. основоподажнік широких досліджень миру ґрунтових тварин
Грунт як середовище життя. Грунт являє собою тонкий шар поверхні суші, перероблений діяльністю живих істот. Тверді частинки пронизані в грунті порами і порожнинами, заповненими частково водою, а частково повітрям, тому грунт здатні населяти і дрібні водні організми. Обсяг дрібних порожнин в грунті - дуже важлива її характеристика. У пухких грунтах він може становити до 70%. а в щільній - близько 20% (рис. 19). У цих порах і порожнинах або на поверхні твердих частинок живе величезна безліч мікроскопічних істот: бактерій, грибів, найпростіших, круглих черв'яків, членистоногих (рис. 20-22). Більші тварини прокладають в грунті ходи самі. Вся грунт пронизаний корінням рослин. Глибина грунту визначається глибиною проникнення коренів і діяльністю риють тварин. Вона становить не більше 1,5-2 м.
мікроскопічний грунтовий гриб мукор
мікроскопічний грунтовий гриб пеницилл
Повітря в грунтових порожнинах завжди насичене водяними парами, а склад його збагачений вуглекислим газом і збіднений киснем. Цим умови життя в грунті нагадують водне середовище. З іншого боку, співвідношення води і повітря в грунтах постійно змінюється в залежності від погодних умов. Температурні коливання дуже різання біля поверхні, але швидко згладжуються з глибиною.
Головна особливість грунтового середовища - постійне надходження органічної речовини в основному за рахунок коріння, яке відмирає рослин і обпадає листя. Це цінне джерело енергії для бактерій, грибів і багатьох тварин, тому грунт - найбільш насичена життям середу. Її прихований від очей світ дуже багатий і різноманітний.
Живі організми як середовище жізні.Паразітізм - широко поширене в природі явище. Немає жодного виду багатоклітинних тварин або рослин, які не мали б своїх паразитів. Вони виявляються навіть у бактерій. Паразити можуть населяти порожнини тіла господаря, проникати в тканини або всередину окремих клітин. Складний організм господаря для них - цілий світ. Крім паразитів, види-хозяе- ва можуть мати корисних співмешканців. Наприклад, жуйні тварини не змогли б перетравлювати їжу без різноманітних бактерій і інфузорій, що населяють їх шлунок (рис. 23). Травлення людини також здійснюється за допомогою корисної мікрофлори.
Паразити і інші мешканці органів і тканин господарів живуть в умовах практично необмеженого запасу їжі (рис. 24). Організм господаря служить їм також захистом від зовнішніх впливів. Їм не загрожує висихання, а коливання температури або пом'якшені, або (в тілах теплокровних) майже відсутні. Основні екологічні проблеми в життєвому циклі паразитів - їх перенесення від одного господаря до іншого, тому на тій стадії, коли вони потрапляють у зовнішнє середовище, у них розвиваються складні захисні оболонки. Наприклад, яйця аскарид захищені товстими багатошаровими покриттями. У період зміни господарів основна маса паразитів гине. Висока плодючість, яка забезпечується великою кількістю їжі, компенсує цю загибель. Тому кажуть, що для паразитів характерний закон великого числа яєць.
Паразити повинні також долати захисні реакції організму господаря. Тому найчастіше вони вражають ослаблених особин. Наприклад, жуки-короїди, які з екологічної точки зору є паразитами дерев, заселяють стовбури хвойних лише в тому випадку, якщо дерево не в змозі захищатися від них виділенням смоли.
Основні середовища
життя.
Планктон.
Замори.
Паразитизм.
закон великого
числа яєць.
Освоєння різних середовищ життя вимагає різних екологічних пристосувань. Види, що населяють одну і ту ж середу, повинні реагувати і на загальний комплекс умов, і на приватні особливості середовища існування. За зовнішнім будовою організмів завжди можна визначити, яке середовище вони населяють і який спосіб життя ведуть.
• Приклади та додаткова інформація
2. Пустельні тварини мають дивні пристосуваннями для економії вологи. Наприклад, у жуків-чернотелок виявлений замкнутий цикл у використанні води. Підлягають виділенню продукти обміну речовин надходять з органів виділення в кишечник у вигляді розчинів, але в задній частині кишки вода відсмоктується знову і використовується для нового циклу. Дихають комахи через трахеї, і в сухому повітрі це загрожує великими збитками вологи. У жуків-чернотелок надкрила зрослися в міцну непроникну для води «дах» над тілом, порожнину під якою переповнена водяними парами. Сюди і відкриваються дихальця, тому висушування через трахеї жукам не загрожує.
3. Різна щільність водного та повітряного середовища визначає граничні швидкості пересування тварин. Дельфіни плавають зі швидкістю 45 км / год, а найшвидші серед риб - тунець і мечриба - 75 і 90 км / год. В повітрі ж сокіл-сапсан в пікіруючому польоті розганяється до 290 км / год, а стрижі літають зі звичайною швидкістю 180 км / год. Рекордсмен в бігу по землі - гепард, його швидкість досягає 120 км / ч. Для порівняння: людина в воді пливе з середньою швидкістю 7 км / ч, а в бігу досягає швидкості 36 км / ч.
4. Замори - це масова загибель водних мешканців від задухи, коли з яких-небудь причин сильно знижується аерація води. Літні замори можуть бути в ставках, озерах і навіть морях через нагрівання води, при якому падає розчинність кисню. Гинуть в першу чергу риби, молюски та планктонні організми. Літні замори часто бувають в Азовському і Балтійському морях. Зимові замори виникають навіть у річках через льодового покриву, який заважає проникненню кисню з повітря у воду. Великі заморні явища щозими виникають на річці Обі, в яку стікають бідні киснем болотні води.
5. Паразити, що використовують господаря і в якості місцеперебування, і як джерело їжі, самі можуть служити господарями для інших паразитів. Наприклад, наїзник апантелес, що вражає гусениць відомого шкідника капусти - капустяної білявки, сам, в свою чергу, страждає приблизно від 20 видів паразитів. Оскільки апантелеса намагаються розводити для боротьби з гусеницями, діяльність їх паразитів сильно знижує ефективність таких заходів. Іноді на вторинних паразитів поселяються третинні, а в деяких випадках доходить і до паразитизму в четвертій стадії. Так, в кишечнику пуголовків і жаб паразитують війчасті найпростіші - опаліни, на них поселяються амеби, які, в свою чергу, уражаються мікроскопічними грибками.
• Питання.
1. Які екологічні фактори особливо важливі в водної і які - в наземно-повітряному середовищі життя?
2. У деяких водних хребетних тварин, наприклад у акул, скелет складається не з кісток, а з еластичного хряща. Наземних хребетних з хрящовим скелетом немає, у них скелети тільки кісткові. Як це пояснити з екологічної точки зору?
3. Багато паразитів мають спрощене будова тіла в порівнянні з вільноживучим родинними видами. Наприклад, у свинячого і бичачого ціп'яків відсутня кишечник, дуже слабо розвинені нервова система і органи чуття. Як ви думаєте, чому?
4. Одне з екологічних лих - кислотні дощі. Вони утворюються, коли в краплях дощу розчиняються промислові гази, в основному сірчистий, в результаті чого випадають практично розчини сірчаної кислоти. Як це може вплинути на життя в грунті?
5. Що спільного в пристроях до середовища у таких різних наземних "тварин, як білий ведмідь і верблюд?
6. Дрібні планктонні тварини мають дуже різноманітні і химерні форми. Розгляньте малюнок 16 і вирішите, що ж все-таки загального в зовнішньому будову цих видів у зв'язку з їхнім способом життя у воді.
Теми для дискусій.
1. Вліяетлі погода на мешканців водойм?
2. У багатьох районах з інтенсивним землеробством в грунтах зникли черви через постійне внесення отрутохімікатів. Як ви думаєте, чи позначиться це на грунтовому родючості, якщо в землю регулярно вносять високі дози мінеральних добрив?
3. У науковій фантастиці малюють картини побудови підводних міст для людини. З рішенням яких основних проблем зіткнуться проектувальники таких міст?
4. У повітрі постійно перебувають підняті вітром дрібні комахи, павуки, насіння, суперечки. Чому ж на суші немає сидячих тварин, які харчувалися б, фільтруючи через себе повітря?
5. Як краще називати: «повітряне середовище життя» або «наземно-повітряне середовище життя»? Обгрунтуйте відповідь.
Реферати, домашня робота з екології скачати. підручники скачати безкоштовно, онлайн уроки, питання і відповіді
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.