Одуванчик лекарственный, лютик едкий, росянка, василек, кактус, кувшинка, толстянка

Химический состав среды

Важным абиотическим фактором является химический состав с реды обитания.

К нему относят: содержание кислорода, кислотность, доступность питательных веществ и биофильных элементов, а также токсичность.

Кислород участвует в процессе дыхания и других энергетических процессах (обеспечивает фосфорилирование).

По отношению к кислороду живые существа делят на три группы:

Аэробы – организмы, которым кислород необходим (большинство растений и животных).

Анаэробы – организмы, для которых кислород является ядом, выживающие только в отсутствие молекулярного кислорода в среде (многие бактерии и паразитические черви).

Факультативные анаэробы – организмы, способные жить в кислородной и бескислородной среде (бактерии и некоторые грибы, например, дрожжи).

Большое значение имеют такие факторы, как кислотность и обеспеченность среды обитания основными биофильными элементами.

По наличию в воде и почве различных химических элементов выделяют биогеохимические провинции. Локальное распространение химических элементов (наличие их в среде обитания в избытке или в недостатке) влияет на состав сообществ живых организмов, а также на жизнь и здоровье человека.

Разные животные и растения нуждаются в разных микроэлементах. Иногда даже поверхностный взгляд на отдельное растение или растительное сообщество позволяет понять, каких химических элементов в почве мало или много.

Животные, которые не пьют воду

Многие животные не пьют воду, а получают ее из пищи (растительной или животной). Некоторые существа не пьют воду даже в очень засушливых регионах. Не пьют воду пустынные грызуны и ящерицы, а также большинство хищных птиц (см. видео).

Растения-маркеры

Некоторые растения растут в очень характерных условиях. Одни нуждаются в избытке соли в почве, другие – в повышенном содержании калия. Часто это имеет большое практическое значение. Например, агрономы ищут заросли крапивы, которая указывает на места скопления азота. По крапиве можно судить, куда с потоками воды вымываются вносимые в почву азотные удобрения.

Вода совершает в природе два круговорота

Большой круг: из океанов, морей, рек и водоёмов вода испаряется в атмосферу, конденсируется в облака, дождём выпадает на землю и с реками возвращается в океан.

Малый круг: растение всасывает воду из земли, с растительной пищей она попадёт в тело животных и человека, откуда снова возвращается с выделениями и дыханием в воздух и в землю

Благодаря этим круговоротам животные, растения и человек могут обитать на суше и всё же оставаться, по существу, водными организмами, так как вода составляет основную внутреннюю среду всякого живого организма. Таким образом, вода связывает живую и неживую природу в единое целое.

Недаром академик В. И. Вернадский считал, что «вода и живое вещество — генетически связанные части организованности земной коры».

ВОДА — КОЛЫЬЕЛЬ ЖИЗНИ.

Как вам известно, именно в первичном океане, массовая доля солей в котором, по предположениям учёных, была низкой и составляла всего 0,9%, зародилась жизнь. Там «впервые развились живые организмы, и из этого раствора они получили ионы и молекулы, необходимые для их роста и жизни...

С течением времени живые организмы развивались и изменялись, что позволило им покинуть водную среду и перейти на сушу, а затем подняться в воздух. Они приобрели эту способность, сохранив в своих организмах водный раствор в виде жидкостей, содержащих необходимый запас ионов и молекул», — писал американский химик, лауреат Нобелевской премии Л. Полине (1901—1994).

Внутри каждого живого организма, например в организме человека, в каждой его клеточке, — воспоминание о первичном океане, в котором зародилась жизнь. Недаром в волшебном растворе, составляющем основу крови, — плазме, массовая доля солей такая же, как и в первичном океане, — 0,9%.

Вода - среда обитания многих живых организмов

Немало организмов так и осталось жить в океане или в пресноводных водоёмах. Океан был и остаётся ареной развития бурной и многообразной жизни. Его населяет 300 тысяч видов животных и микроорганизмов и 30 тысяч видов растений.

Живые организмы в океане и пресных водоёмах делятся на три группы: планктон, нектон и бентос.

Планктон (от греч. — блуждающий) — это все организмы, населяющие пресные и солёные водоёмы и почти не способные к самостоятельному движению. Они живут во взвешенном состоянии, словно парят, так как не обладают органами передвижения, способными противостоять движению вод, например течениям. Величина этих обитателей колеблется от микроскопической до нескольких сантиметров.

Планктон делится на животный — зоопланктон и растительный — фитопланктон.

Понятно, что представители фитопланктона — водоросли, способные к фотосинтезу, населяют океаны и моря лишь на глубине до 100 м. Фитопланктон служит пищей для зоопланктона и других водных животных.

Эффект биолюминесцентного фитопланктона.

Зоопланктон распространён по всей толще воды. Он представлен мелкими ракообразными, простейшими, кишечнополостными, икринками и личинками рыб. Для большинства планктонных организмов характерны приспособления для парения в толще воды: длинные выросты, газовые или жировые включения, студенистость тела и др. Планктоном питаются различные мелкие рыбы (сардины, анчоусы и др.). И не только. Это излюбленное лакомство крупнейших морских животных — китов, которые поглощают громадное количество этих мельчайших обитателей океана, постоянно пропуская воду через пластины китового уса.

Нектон (от греч. nektos — плавающий) — активно плавающие водные животные, которые способны противостоять силе течения и перемещаться на значительные расстояния. К ним относятся рыбы, кальмары, китообразные, ластоногие, водные змеи, черепахи, пингвины и др.

Бентос (от греч. benthos — глубина) — организмы, обитающие на грунте и в грунте дна рек, морей и океанов. К активно передвигающимся животным бентоса относятся морские звёзды, крабы, раки.

Есть организмы, которые то всплывают, то лежат на дне, — камбалы и скаты. Малоподвижны моллюски (гребешки, блюдечки). Ко дну прикрепляются устрицы и другие моллюски, а в грунт закапываются ланцетники. Основная масса бентоса живёт на мелководных участках морей.

Вода служит средой, где протекают все биохимические реакции и жизненные процессы в животных и растительных клетках. Без воды не может существовать ни один организм.

Чем интенсивнее работает орган человека или млекопитающего животного, тем больше в нём воды. Так, содержание воды в мозге — 81%, в мышцах — 50—70%, костях — 34—40%.

Вода не только среда, но и активный участник биохимических реакций. Достаточно вспомнить реакции гидролиза.

Реакции гидролиза основных компонентов питания лежат в основе обмена веществ у живых организмов.

ГИДРОЛИЗ (разложение, распад), обменная реакция между веществом и водой.

Вода — важнейший участник процесса фотосинтеза, который лежит в основе как цепей питания, так и сохранения постоянного состава атмосферы Земли — поддержания в ней концентрации кислорода на постоянном уровне в 21%.

Вода – важнейший участник биогеоценоза.

Стекая с гор, вода дробит скалы и камни. Попадая в трещины и замерзая там в холодное время, она постепенно превращает их в песчинки. За многие миллионы лет вода в содружестве с солнцем, воздухом и растениями создала почву, превратив безжизненные скалы первозданной Земли в зелёный ковёр лесов и степей.

Вода — основа обмена веществ в биогеоценозе.

Усвоение растениями минеральных веществ, происходит с участием растворимых в воде соединений. Необходимые для нормальной жизнедеятельности калийные, азотные и фосфорные соединения растения поглощают из почвы с помощью воды.

Вода – важнейший регулятор климата земли.

На нагрев и испарение воды затрачивается много энергии, поэтому в жаркое время года вода поглощает теплоту, а в холодное — отдаёт. Тем самым она существенно сглаживает температурные колебания. Не будь на Земле воды, температура летом поднималась бы выше +100°С, а зимой опукалась до -150 °С. Трудно представить, какими были бы флора и фауна на нашей планете при столь экстремальных температурах.

Вода – абиотический фактор в жизни растений.

По отношению к количеству воды, содержащейся в окружающей среде, растения делятся на четыре группы.

Ксерофиты — растения засушливых мест, которые выработали ряд приспособлений, уменьшающих испарение воды листьями. Листья у растений пустынь, полупустынь и засушливых степей очень мелкие и узкие (полынь) или почти отсутствуют (саксаул), иногда они представлены в виде колючек (кактусы).

Засухоустойчивые растения имеют также не только жёсткие кожистые листья, но и стебли, которые задерживают испарение (оливковое дерево, олеандр, ковыль).

Некоторые ксерофиты, так называемые эфемероиды, отличаются сезонным снижением жизненной активности. Например, весной или в период дождей тюльпаны, маки, осоки бурно цветут и плодоносят. Засушливое время они проводят в виде покоящихся подземных побегов, а надземные их части полностью отмирают.

Другие представители этой группы - суккуленты, растений имеют специальные ткани или клетки, в которых накапливается запас воды. Кактусы и молочаи запасают воду в стеблях, а агавы и алоэ — в листьях.

Мезофиты — растения лесной и лесостепной зон, почвы которых достаточно увлажнены. К ним относятся все листопадные деревья, кустарники и травы этих зон.

Гигрофиты — растения влажных мест, к которым относятся рис, стрелолист, мхи, камыш, рогоз, папирус, бегония, монстера. Наиболее интересны тропические растения- гигрофиты, образующие мангровые леса. Они произрастают в прибрежных районах Индонезии, Индии, Нигерии, Филиппин и Таиланда, периодически затопляемых морскими приливами. Растения таких лесов приспособлены к существованию в зонах постоянных приливов и отливов. Они имеют ходульные корни, позволяющие им закрепляться на зыбких, илистых почвах, а также дыхательные корни, благодаря которым получают влагу из атмосферного воздуха во время отлива.

Гидрофиты — водные растения, значительно или целиком погружённые в воду (кувшинки, лотосы, ряска, элодея). Очень красивое растение наших водоёмов — белая кувшинка, которую в народе называют водяной лилией. Другой цветущий представитель прудов, озёр и заводей — жёлтая кубышка. Самый же прекрасный водный цветок — лотос, он растёт не только в Египте, Индии и Китае, где считается священным, но и у нас в дельте Волги. У гидрофитов слабо развита корневая система и устьица. Созревание плодов, которые напоминают коробочки маков или погремушки для детей, происходит под водой.

Например, у растений-суккулентов развитая корневая система доставляет воду с очень больших глубин, также у них утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в колючки или иголки, что препятствуют испарению. Рост суккулентов в период засухи прекращается.

У животных тоже есть приспособления, позволяющие выдерживать недостаток влаги. Например, многие пустынные животные получают влагу из пищи и вообще не нуждаются в других источниках воды. Они обычно имеют жесткую кожу, препятствующую испарению, могут накапливать большие запасы воды, в том числе в виде жироподобных веществ, как те, что находятся в горбах у верблюдов.

Чтобы пережить засушливый период, некоторые животные впадают в спячку.

По отношению к воде живые организмы делятся на такие группы:

Ксерофильные (засухоустойчивые);

Гигрофильные (любящие избыток воды и живущие в воде);

Мезофильные (предпочитающие влажные местообитания).

Некоторые животные и растения существуют исключительно в водной среде.

ЗАДАНИЯ

Ответьте на вопросы

1.Для чего живым организмам нужна вода?

2.Как животные и растения приспосабливаются к дефициту воды?

По отношению к воде растения делят:

1. водные растения повышенной влажности