Вид. Его экологическая характеристика

Экология

Это наука о взаимоотношениях организмов между собой и окружающей средой.Под окружающей средой понимают условия живой и неживой природы, которые прямо или косвенно влияютна развитие или размножение организмов. Отедльные факторы, которые влияют на организм хотябы на одной стадии онтогенеза получили название экологические факторы и они бывают:

1) Абиотические

2) Биотические

3) Антропогенные

Экология решает 2 задачи:

1) Познание закономерности взаимодействия живых организмов с окружающей неживой природой

2) Сохранение Экосистем

Под этой системой понимают совокупность всех живых организмов,взаимодействующих с неживыми компонентами среды, которые сохраняют устойчивость на долгое время.

Выделяют: микроэкосистему (лужа, пенек, дупло), мезаэкосистему (пруд,роща), макроэкосистему (океан,континент). Биосферу – мега экосистему.

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Выделяют освещенность, температуру, влажность, соленость, смену сезонов, состав почвы.

Свет- наиболее важный экологический фактор, который для всех организмов на планете является источником энергии. Растения выполняют космическую роль благодаря фотосинтезу, а все остальные поглощают органические соединения. Для живых организмов значение имеет, как видимая часть спектра, от которой зависит фотосинтез и поведение животных, так и ультрафиолет и инфракрасное излучение(тепло).По отношения к освещенности все растения можно разделить на 3 группы, которые адаптированы к различным степеням освещения. В растительных сообществах это приводит к образованию ярусности, то есть к горизонтальному распределению по отдельным слоям и тогда в смешанном лесу можно выделить такие ярусы:

- Лесная подстилка

- Мхи, лишайники

- Трава и кустарнички (брусника, клюква)

- Кустарники (черемуха, можжевельник)

- Малые деревья (ольха, пихта)

- Большие деревья (ель, пихта)

По отношению к освещенности растения делятся на:

1) Светолюбивые (ярко освещены в лесах, ветвящиеся побеги)

2) Тенелюбивые (не выносят яркого света, растут в слабо освещенных местах)

3) Теневыносливые (хорошо рстут при хорошем освещении, но так же хорошо переносят тень)

Свет оказывает огромное влияние на различные физиологические признаки, причем реакция организма на изменение продолжительности светового дня называется фотопериодизм.

Фотопериодические реакции:

1) Длиннодневные реакции

Реакция на увеличение светового дня (распуск почек, прилет птиц, квакание лягушек, орущие коты)

2) Короткодневные реакции

Сокращение светового дня(цветение георгинов и астр, накопление жира у млекопитающих, перелет птиц на юг)

Фотопериодизм может быть опосредством – капустная корневая муха впадает в зимнюю диопаузу.Растения и животные могут реагировать на изменение продолжительности светового дня.Биологический час может быть равен астрономическому.

Влажность – содержание влаги в телах, воздухе, почве и огромное значение влажности определяется содержанием воды в живых организмах, так как содержание содержание воды доходит до 70 %. По отношению к воде растения можно разделить несколько групп:

- Гидатофиты (растения, целиком погруженные в воду)

- Гидрофиты (водные растения, погруженные в воду не полностью, (лотос))

- Гигрофиты (это растения живущие в местах избыточной увлажненности – болотные растения – клюква, сфагнум, кукушкин лен)

- Лизофиты (умеренная потребность в воде – большинство деревьев)

- Ксерофиты (предпочитают сухие места, пустыни, степи)

Растения, живущие во влажных местах не регулируют свой водный режим – они не регулируют транспирацию, а так же выведение воды через устьица.

В умеренных поясах у растений хорошо развиты корневая система. Большое кол-во корневых волосков. Активность транспирации связана с открытием устьиц.

В условиях недостаточной влажности:

1) Резкое сокращение вегетационного периода до 4-6 недель, растения называются эфимерами (они формируют все вегетативные органы, цветут, формируют семена за очень короткий срок)(крестоцветные, лютиковые)

2) Утолщение листа и стебля за счет накопления в водоносной паренхиме большого кол-ва влаги.

3) Высокая осмотическое давление клеточного сока препятствует испарению и обеспечивает способность терять большое кол-во воды без потери жизни.

4) Восковой налет (уменьшение транспирации)

5) Появление опушения на листе

6) Уменьшение размера листовой пластинки

7) Сбрасывание листьев и осуществление фотосинтеза зелеными ветвями (сансаул)

8) Развитие корневой системы, которая превосходит по массе наземную часть растения (верблюжья колючка (16 метров))

В условиях недостатка влажности:

1) Животные пустынь и полупустынь

Приспособления: В организме образуется метаболическая вода, водонепроницаемые покровы, эпикутикула у наземных членистоногих

2) У грызунов и рептилий приспособления к ночному образу жизни

3) Активный поиск воды

4) Способность некоторых живыотных во время засухи впадать в анабиоз (анабиозное состояние организма, при котором процессы жизнедеятельности замедляются на столько, что отсутствуют видимые проявления жизни либо вовсе прекращаются.Анабиоз возник в ходе эволюции как приспособление биологическое к неблагоприятным условия среды – отсутствие влаги, низкая или высокая температура наблюдается у гидр, червей, раков, моллюсков, насекомых а из позвоночных – земноводные и пресмыкающиеся теряют до ¾ заключенных в их тканях влаги, а при наступлении благоприятных условий возвращаются в норму кроме того состояние анабиоза можно наблюдать у простейших в виде цисты, у бактерий в виде споры, и вирусов в виде вироспоры.

 

Температура – имеет очень большое значение, так как от нее зависит скорость биохимических реакций. Верхний предел до 140 градусов (выдерживают споры), нижний предел – 270 градусов.

Оптимальным для жизни считается диапозон от +15 до +30 градусов. При низкой температуре снижается эффективность дыхания и замедляется скорость развития, кроме того между клетками и в клетках образуются кристаллы льда, которые имеют более высокий удельный объем чем вода и может привести к гибели клеток. При высоких температурах наблюдается обезвоживание и иссушение, разрушение хлорофилла и денатурация белков.

 

ТУТ НАДО ДОПИСАТЬ!У МЕНЯ НЕ БЫЛО ТЕТРАДИ!

Вид. Его экологическая характеристика

Реально вид в природе существует в виде популяции, поэтому экологическая характеристика вида – это экологическая характеристика популяции. Любая популяция характеризуется:

1) биологическим потенциалом

2) рождаемостью и смертностью

3) возрастной и половой структурой

4) численностью

5) плотностью распределения в пространстве

Единственным закрепленным генетически параметром является биотический потенциал, который отражает частоту возникновения новых миграций, численность, которая может теоретически возрастать в геометрической прогрессии в соотношении самцов и самок в каждой генерации.

В конкретных условиях среды биотический потенциал зависит от таких параметров, как: рождаемость и смертность, плодовитость, средняя продолжительность жизни, возрастная структура популяции.

Рождаемость – это показатель, который характеризуется скоростью размножения, т.е. число потомков, родившихся в единицу времени. Когда условия благоприятны, рождаемость повышается, но кратковременно, т.к. с ростом численности и увеличением плотности, уменьшается количество ресурсов, загрязняется среда, возрастает внутривидовая борьба, возрастает частота инфекционных заболеваний, поэтому рост численности замедляется, достигая определенного уровня, и устанавливается рождаемость, которая называется не потенциальной, а экологической.

Смертность – это величина, которая характеризуется количеством особей, умерших в единицу времени. Если условия жизни благоприятны, то смертность минимальна, однако при увеличении рождаемости с параметрами (смотри рождаемость), смертность будет возрастать.

Возрастная структура характеризуется соотношением возрастных групп, и при этом выделяют пререпродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный возраста. От соотношения этих категорий будет зависеть динамика популяции. Она положительна, если большинство особей находятся в пререпродуктивном возрасте, а отрицательна, если они находятся в пострепродуктивном. Существуют популяции и виды, у которых вообще нет пострепродуктивного периода. К ним относят: популяции паденок и веснянок, а также популяции лососевых рыб.

Половой состав популяции – это соотношение самцов и самок, находящихся в репродуктивном периоде, при этом на половую структуру могут влиять факторы, такие как: длина светового дня и температура (например: у тлей). В некоторых гермафродитных популяциях возможна смена пола уже взрослых особей, при уменьшении количества либо самцов, либо самок. Например: каменный окунь гермафродит.

Плотность популяции зависит от рождаемости и смертности, и этого количества особей на единицу площади или объема пространства. Характер увеличения плотности связан с увеличением численности и определения экологических стратегий выживания. Большое разнообразие стратегий можно разделить на:

1) K-стратегия

2)r-стратегия

К-стратегия – это популяции медленно размножающихся и конкурентно-способных особей, причем такие популяции населяют стабильные места обитания (крупные млекопитающие, крупные птицы)

r-стратегия – это быстро размножающиеся, слабо конкурентно-способные особи. Такие популяции быстро расселяются, но они малоустойчивы. Например: саранча.

Одну и ту же среду обитания организмы могут использовать по-разному, поэтому в одной и той же среде обитания могут сосуществовать виды с К и r стратегией, причем между ними находится достаточное количество переходных типов. Максимальная плотность популяции, которую природная экосистема способна поддерживать в данных условиях среды, называется экологической емкостью популяции. Плотность оказывает влияние на распределение особей в пространстве, такое распределение может быть достаточно равномерным, что снижает внутривидовую конкуренцию, либо такое распределение может быть групповым или агрегационным. Причем агрегация имеет ряд преимуществ и ряд недостатков. (Агрегация – стая, колония семьи птиц). Преимущества агрегации:

1) совместный поиск добычи

2) совместная защита от врагов

3) создание микроклимата. Например: семьи пчел зимой, стаи птиц зимой, у стайных рыб чувствительность к различным ядам в стае падает, а при одиночном содержании увеличивается.

Недостатки агрегации:

1) возрастание внутривидовой борьбы

2) недостаток ресурсов

3) загрязнение окружающей среды

4) рост числа инфекционных заболеваний

Если наблюдается резкое падение численности популяции, то такое явление называется крахом или коллапс. Такое явление наблюдается, если численность вида превысит емкость экосистемы, либо резко изменятся условия окружающей среды. Такие непериодические изменения численности наблюдались в 60-е или 70-е годы, когда был практически уничтожен барьерный риф Австралии, в связи с ростом количества морской звезды – тернового венца. Однако в природе часто наблюдаются периодические колебания численности через постоянные временные интервалы. Они связаны с резким увеличением особей, и это увеличение затем сопровождается резким падением. Такие колебания в теории микроэволюции известны под названием волны жизни или «популяционные волны», которые впервые были описаны Четвериковым, как один из основных микроэволюционных факторов. При таких периодических колебаниях ГСП популяции изменяется. Эти колебания характерны для северных мышевидных грызунов (полевок и леммингов). С изменением численности мышевидных грызунов, связано изменение численности хищников, которые питаются этими грызунами (полярные совы, песцы). Факторы, которые влияют на такую динамику численности, ещё недостаточно изучены.

Биотические факторы.

К биотическим факторам относят: внутривидовую конкуренцию, а также различные межвидовые отношения. Основными предметами конкуренции внутри вида являются территориальность и пища, поэтому такая борьба может быть очень жесткой, вплоть до каннибализма.

Территориальность проявляется либо активно, либо пассивно. Например: у многих птиц достаточно громкого пения, многие рептилии и млекопитающие метят территорию, что предотвращает появлению на территории других самцов. Примером внутривидовой конкуренции является процесс самоизреживания, он начинается с захвата территории. Например: на открытом месте около старой ели появляется несколько десятков сходов, ели растут и угнетают травянистые растения, которые находятся под их кроной, через некоторое время у них появляется разница в росте, и поскольку ель – это очень светолюбивое растение, то более крупные ели будут угнетать более мелкие, которые высыхают и умирают, и в конце концов от 100 елок остается 2-3 елки.

Внутривидовая конкуренция является важным регулятором, который контролирует численность, причем у многих организмов появились механизмы, снижающие внутривидовую конкуренцию. Например: развитие с полным и неполным метаморфозом. Стрекоза и личинка стрекозы, лягушка и головастик.

Межвидовые отношения.

Межвидовые отношения могут быть выражены во взаимовыгодных экплуатационных отношениях, возможна межвидовая конкуренция, а также эти отношения могут быть выражены в пищевых связях.

Взаимовыгодные отношения – это вариант, когда каждый вид извлекает для себя что-то полезное из совместного существования. Такие отношения называются симбиозом, он может быть факультативным и облигатным. К факультативному симбиозу относят отношения растений и насекомых-опылителей, отношения птиц, которые питаются насекомыми, живущими на спине носорогов. К облигатному симбиозу относят ситуацию, когда виды могут жить только совместно. Например: лишайники (грибы и водоросли), коралловые полипы и одноклеточная водоросль, которая свободно синтезирует и снабжает полип органикой, поэтому кораллы обитают на мелководье, в хорошо освещенных местах.

К выгодным взаимоотношениям для одного организма относят квартиранство, когда одни виды используют другие в качестве убежища. Например: ставридки прячутся под куполом медузы, рыбки-клоуны прячутся в щупальца актинии, рыбка-горчак откладывает яйца в раковину моллюска.

Сотрапезничество – это ситуация, когда один вид получает пищевые преимущества от взаимоотношений с другим видом. Например: рак-отшельник и актинии, акула и рыба-прилипала.

Зоохория – это распространение семян и плодов животными и человеком. Например: репейник, сочные плоды или ягоды, плоды кувшинки, которые прилипают к перьям птиц.

Хищничество – это прогрессирующее явление, когда наблюдается коэволюция между хищником и жертвой. Хищными могут быть насекомоядные растения. Например: росянка – миксотроф, у неё есть железистая головка, на которой выделяются капельки сахаристой жидкости, которая привлекает насекомых, насекомые прилипают, и росянка выделяет ферменты, которые растворяют насекомое. Тем самым росянка восполняет дефицит азота, который есть на болотах.

Паразитизм – это отношения, в которых один вид извлекает пользу и наносит вред другому виду, но, как правило, не вызывает его гибель. Паразиты бывают факультативными и облигатными, экто и эндо, временными и стационарными, причем в этой системе наблюдается совместная эволюция паразита и хозяина.

Рабовладение – наблюдается у муравьев-амазонок, которые нападают на другой муравейник, захватывают личинки и яйца, выращивают их и заставляют на себя работать.