Экосистемы и закономерности. Экосистемы и присущие им закономерности. Среды обитания организмов. Среды обитания организмов
 Скачать 69.3 Kb.
|
|
Среды обитания организмов. 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. Среда обитания — окружающая природа, в которой проживают организмы: водная, наземно-воздушная, почвенная, 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. 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. 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. 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. 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: климатические (свет, температура, осадки), грунтовые, 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. 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. |