Читать книгу Основы экологии - Владимир Иванов - Страница 9

Совокупность конкретных условий неживой и живой природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует, называется средой обитания.

На планете Земля в процессе эволюции живые организмы освоили четыре основные среды обитания: 1) водную; 2) наземно-воздушную; 3) почвенную; 4) живые организмы.

На планете Земля в процессе эволюции живые организмы освоили четыре основные среды обитания.

1. Водная среда обитания (в ней возникла и распространилась жизнь)

Водная среда жизни, или гидросфера, занимает до 71 % площади земного шара.

В водной среде обитает около 150 тыс. видов животных (примерно 7 % от общего их количества на земном шаре) и 10 тыс. видов растений (8 %).

Водная среда имеет ряд специфических свойств: большую плотность, сильные перепады давления, относительно малое содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей и др.

Кроме того, водоемы различаются солевым режимом, скоростью горизонтальных перемещений (течений), содержанием взвешенных частиц. Для жизни придонных организмов имеют значение свойства грунта, режим разложения органических остатков и т. д.

Следовательно, водные организмы должны быть приспособлены к общим свойствам водной среды и к разнообразным частным условиям. Обитатели водной среды, с точки зрения экологии, называются гидробионтами.

Характерной чертой водной среды является ее подвижность даже в стоячих водоемах. В морях и океанах наблюдаются приливы и отливы, сильные течения, штормы; в озерах вода перемещается под действием ветра и температуры. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры во всем водоеме.

Обитатели водоемов выработали целый ряд приспособлений к подвижности среды. Например, в проточных водоемах встречаются прочно прикрепленные диатомовые водоросли, водяные мхи. У рыб, обитающих в быстро текущих реках, тело в поперечном разрезе почти округлое (форель). Они двигаются обычно навстречу течению. У беспозвоночных животных, обитающих на дне в проточных водоемах, тело сплющено в дорсовентральном направлении, на брюшной стороне имеются различные органы прикрепления к подводным предметам.

2. Наземно-воздушная среда обитания

Организмы, обитающие в наземно-воздушной среде, окружены газообразной средой – воздухом. Воздух характеризуется низкими показателями влажности, плотности и давления, а также высоким содержанием кислорода.

Большинство животных наземно-воздушной среды передвигается по твердому субстрату (почве), а растения укореняются в нем.

Наземно-воздушная среда отличается от других сред жизни:

а) большей интенсивностью света;

б) более сильными колебаниями температуры;

в) значительными изменениями влажности в зависимости от географического положения, сезона и времени суток;

г) движением воздушных масс – ветром.

Условия жизни в наземно-воздушной среде осложняются еще

и погодными изменениями. Погода – это непрерывно меняющееся состояние атмосферы у земной поверхности, до высоты примерно 20 км (граница тропосферы). Изменения погоды проявляются в разном сочетании температуры и влажности воздуха, облачности, осадков, силы и направления ветра и т. д.

Для выживания в наземно-воздушной среде в процессе эволюции у растений и животных выработался целый ряд приспособлений. Например, появились специальные органы дыхания (устьица у растений, легкие и трахеи у животных). Хорошо развились механические и опорные ткани растений, скелет животных; выработались сложные приспособления для защиты от неблагоприятных факторов (смена жизненных циклов, сложное строение покровов, механизмы терморегуляции и др.); установилась тесная связь с почвой; выработалась большая подвижность животных; появилась способность к полету у насекомых и птиц.

3. Почвенная среда обитания

Почва – это рыхлый тонкий поверхностный слой суши, который контактирует с воздушной средой. Несмотря на незначительную толщину, эта оболочка Земли играет важнейшую роль в распространении жизни.

Почва представляет собой сложную трехфазную систему, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. В почве сглажены температурные колебания. Грунтовые воды и выпадающие осадки создают запасы влаги и обеспечивают режим влажности в почве, промежуточный между водной и наземной средой. В почве концентрируется «мертвое» органическое и минеральное вещество. Следовательно, почва является продуктом совместного действия живых организмов и неживых веществ.

По данным Н.М. Черновой и А.М. Быловой, в среднем на 1 м² почвенного слоя приходится более 100 млрд клеток простейших, миллионы нематод, десятки и сотни тысяч клещей и первичнобескрылых насекомых, тысячи других членистоногих, сотни дождевых червей, моллюсков и прочих беспозвоночных. Кроме того, 1 см² почвы содержит десятки и сотни миллионов бактерий, микроскопических грибов, актиномицетов и других микроорганизмов. В освещенных поверхностных слоях в каждом грамме обитают сотни тысяч фотосинтезирующих клеток зеленых, желто-зеленых, диатомовых и сине-зеленых водорослей.

4. Живые организмы

Это специфическая среда обитания, предусматривающая паразитические или симбиотические отношения между организмами.

Практически нет ни одного вида многоклеточных организмов, не имеющего внутренних обитателей.

Паразиты обитают в специфических условиях внутренней среды хозяина. С одной стороны, это дает им целый ряд экологических преимуществ (например, защита от внешних врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий), а с другой, – затрудняет осуществление их жизненного цикла по сравнению со свободноживущими видами.

Среда обитания паразитов ограничена во времени (жизнью хозяина) и в пространстве. Следовательно, их основные приспособления направлены на возможность распространения в этой среде, передачи от одного хозяина к другому (например, повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев).

Несмотря на такое разнообразие сред жизни, все они характеризуются определенными условиями или факторами. В ходе длительной эволюции живые организмы, для того чтобы выжить, вынуждены были приспосабливаться к изменению этих условий среды.

В результате они выработали многочисленные приспособления к существованию в быстро изменяющейся окружающей среде. Этот процесс приспособления называется адаптацией (от лат. adaptatio – приспособляю).

Способность к адаптации является одним из основных свойств живого, так как обеспечивает существование, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации могут проявляться в изменении биохимических и физиологических свойств клетки, поведении отдельных особей, перестройке целых экосистем и т. д. Все адаптации носят относительный характер.

Чаще всего выделяют три вида адаптаций:

1. Морфологическая адаптация основывается на структурных особенностях организма.

2. Физиологическая адаптация – это специфические изменения на функциональном уровне.

3. Этологическая адаптация выражается в различных приспособительных формах поведения.