Биосфера. Среды жизни

Требования к уровню освоения теоретических основ раздела дисциплины

Учение о биосфере создал В.И.Вернадский. В биосферной концепции В.И.Вернадского подробно рассмотрена средообразующая роль и средорегулирующие функции живых организмов (живого вещества, по В.И.Вернадскому).

По мнению В.И.Вернадского, живое вещество – самая активная форма материи во Вселенной и самая мощная геологическая сила на планете. Около 99% всего вещества в верхних слоях литосферы трансформировано живыми организмами. Современный газовый состав атмосферы поддерживается благодаря фотосинтезирующей деятельности растений.

Биогеохимические функции живого вещества:

- энергетическая;

- газовая;

- концентрационная;

- окислительно-восстановительная;

- транспортная;

- деструктивная.

Местом обитания живых организмов в границах биосферы служат следующие среды жизни:

- водная среда;

- наземно-воздушная среда;

- почва;

- живые организмы.

При изучении темы «Водная среда жизни» необходимо получить представление об экологических зонах Мирового океана; об основных свойствах водной среды; об экологических группах гидробионтов (планктон, бентос, нектон, нейстон) и их адаптациях к среде обитания.

Вода как среда обитания имеет ряд специфических свойств, важнейшими из которых являются:

- большая плотность;

- сильные перепады давления;

- относительно низкое содержание кислорода;

- сильное поглощение солнечных лучей;

- различие солевых режимов.

Из-за относительно низкой растворимости кислорода в воде у гидробионтов достаточно разнообразны адаптации к снижению содержания кислорода в воде.

Наземно-воздушная среда жизни – самая сложная по экологическим условиям, обладающая большим разнообразием областей обитания. Это обусловило величайшее многообразие сухопутных организмов. Жизнь на суше потребовала таких приспособлений, которые оказались возможными лишь при достаточно высоком уровне организации и растений, и животных. Для всех организмов наземно-воздушной среды жизни характерны присутствие систем экономного расходования воды; разнообразнейшие механизмы терморегуляции; высокая эффективность окислительных процессов. Выработались прочные скелетные образования, поддерживающие тело в условиях низкой плотности среды.

К основным факторам наземно-воздушной среды обитания, с характеристикой которых необходимо ознакомиться, относятся:

- низкая плотность воздуха;

- газовый состав воздуха;

- водный режим;

- температурный режим;

- роль ветра;

- световой режим;

- рельеф местности;

- роль снежного покрова;

- свойства грунта (почвы).

Можно выделить целый ряд экологических групп растений по отношению к разным свойствам почв (ацидофильные, нейтрофильные, базифильные и индифферентные виды; эвтрофные и олиготрофные растения; псаммофиты, галофиты, петрофиты).

Как среда жизни почва отличается рядом особенностей: большой плотностью, отсутствием в ней света, недостаточностью кислорода, сравнительно высоким содержанием углекислого газа. В почве сглажены температурные колебания по сравнению с приземным слоем воздуха. Наличие грунтовых вод и проникновение осадков создают запасы влаги и обеспечивают режим влажности, промежуточный между водной и наземной средами.

При изучении темы «Почва как среда обитания» необходимо получить представление о структуре почвы; о характерных чертах почвенных горизонтов; о видах влаги в почве; о процессах гумусообразования и о химическом составе гумуса; об экологических группах почвенных организмов (микрофауна, мезофауна, макрофауна, мегафауна).

Многие виды гетеротрофных организмов в течение всей жизни или части жизненного цикла обитают в других живых существах, тела которых служат для них средой, существенно отличающейся по свойствам от внешней среды. Способность использовать другие организмы как среду обитания хотя и характерна для представителей большинства крупных таксономических групп, но в целом уменьшается с усложнением их организации. Таким образом, паразитов больше всего среди микроорганизмов и относительно примитивных многоклеточных.

Паразитов обычно делят на две группы: эктопаразиты и эндопаразиты.

Эндопаразиты обитают в специфических условиях внутренней среды хозяина. Это, с одной стороны, даёт им целый ряд экологических преимуществ, а с другой – затрудняет осуществление их жизненного цикла по сравнению со свободноживущими видами.

Как среда жизни организм характеризуется рядом специфических особенностей:

- наличием для его обитателей обилия легкоусвояемой пищи;

- постоянством температурного, солевого и осмотического режимов;

- отсутствием угрозы высыхания;

- защищённостью от врагов.

По окончании изучения теоретического материала по теме «Живые организмы как среда обитания» необходимо уметь охарактеризовать экологические преимущества для обитателей живых организмов; особенности эволюционного упрощения строения эндопаразитов; основные экологические трудности, с которыми сталкиваются внутренние сожители живых организмов; основные адаптации паразитов.