Условия жизни на Земле. Среды жизни и экологические факторы

Глава 5

Закономерности взаимоотношений организмов и среды

Изучив главу, вы сможете характеризовать:

• особенности четырёх сред жизни на Земле;

• закономерности действия экологических факторов среды;

• природное сообщество (экосистему и биогеоценоз);

• структуру экосистем;

• биосферу как глобальную экосистему.

Вы сумеете:

• выявлять существенные признаки экосистемы;

• оценивать роль круговорота веществ и превращения энергии в поддержании устойчивости экосистем;

• доказывать преимущество многообразия видов в природных экосистемах;

• сравнивать типы биотических связей в экосистеме;

• объяснять необходимость бережного отношения к природе.

 

Условия жизни на Земле. Среды жизни и экологические факторы

Вспомните

• какие функции в природе выполняют растения;

• какова биологическая роль в природе животных, грибов и бактерий.

 

Экологические факторы. Жизнь на Земле существует повсюду, кроме как в жерлах действующих вулканов. Всё, что окружает живой организм, называют его средой обитания. Изучением взаимодействия организмов с окружающей средой занимается наука экология (греч. oikos – «жилище», «местопребывание» и logos – «слово», «учение»).

Каждое живое существо тесно связано со своей средой обитания, испытывает её влияние и в свою очередь воздействует на неё. Все действия среды, влиянию которых подвергаются организмы, называют экологическими факторами. Их можно оценить и измерить.

Экологические факторы подразделяют на три группы: абиотические, биотические и антропогенные. Абиотические факторы имеют физико-химическую природу. Это свет, температура, влажность воздуха, количество и состав солей в воде, давление, ветер и т. д. Биотические факторы – все прямые и косвенные воздействия организмов друг на друга и среду обитания. Организмы живут в окружении других видов, испытывают влияние хищников, паразитов, конкурентов, взаимодействуют с представителями своего вида, вступая во множество положительных и отрицательных связей.

В современном мире практически вся живая природа испытывает сильнейшее влияние человеческой деятельности. Часто это влияние намного перекрывает действие природных факторов. Поэтому кроме абиотических и биотических отдельно выделяют и рассматривают антропогенные факторы. К ним относятся всевозможные формы воздействия человека на живые организмы и на условия их жизни. Такие воздействия могут специально предусматриваться человеком или выступать как непредвиденные и случайные.

Среды жизни. На Земле выделяют четыре основные среды жизни, различающиеся по свойствам и силе действия отдельных факторов: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную (тела других организмов).

В зависимости от того, в каких средах живут представители разных видов, они испытывают действие разных экологических факторов и вынуждены приспосабливаться к ним.

Водная среда – это Мировой океан, континентальные водоёмы и подземные воды. Разнообразием комплекса условий в разных водах объясняются свойства населяющих их организмов – гидробионтов (греч. hydor – «вода» и biontos – «живущий»).

Условия жизни в этой среде определяются химическими и физическими свойствами воды: её плотностью, большой теплоёмкостью, невысокой теплопроводностью, растворёнными солями и газами, сильным поглощением света. Температурные колебания в водной среде обычно невелики из-за невысокой теплопроводности воды, что облегчает жизнь её обитателей.

Одна из сложностей жизни в водоёмах – низкое содержание кислорода. В литре воды его растворяется не более 10 мл, т. е. содержится в 21 раз меньше, чем в воздухе. С повышением температуры и загрязнением воды содержание кислорода сильно падает, поэтому в водоёмах могут возникать заморы – массовая гибель рыб и беспозвоночных от удушья. Из-за сильного поглощения водой солнечных лучей фотосинтез у растений может происходить только в её верхних слоях. даже в самых чистых водах водоросли обычно не живут глубже 150 – 200 м, тогда как животные обитают и на самых больших глубинах, где вечный мрак.

Наземно-воздушная среда – самая сложная для жизни. Это среда контрастов: резких колебаний температур, смены погодных условий, неравномерного распределения света и влаги. Она отличается обилием воздуха, поэтому организмы, живущие здесь, называются аэробионтами (греч. aer – «воздух»).

Воздух имеет низкую плотность и плохо поддерживает тело, поэтому наземно-воздушную среду освоили только те группы организмов, которые выработали хорошую скелетную опору (высшие растения, позвоночные, насекомые). Зато эта среда отличается высоким содержанием кислорода и значительной освещённостью солнечным светом. Здесь имеются условия для интенсивного обмена веществ и развития богатой растительности. В наземно-воздушной среде возможно существование как влаго-, так и сухолюбивых видов, как холодо-, так и теплолюбивых, в зависимости от конкретных районов Земли. Значимыми экологическими факторами этой среды являются дожди, снежный покров, ветер, характер грунта и др., что создаёт большое разнообразие условий для живых организмов в разных районах земного шара.

Наземно-воздушная среда по своим физико-химическим условиям считается достаточно суровой по отношению ко всему живому. И всё же, несмотря на суровость условий, жизнь на суше достигла очень высокого уровня, как по общей массе органического вещества, так и по разнообразию проявления свойств живой материи.

Почвенная среда представляет собой рыхлый поверхностный слой литосферы, переработанный деятельностью живых существ и климатических факторов. Эта особая среда обитания пронизана порами, содержащими и влагу, и воздух. В неё постоянно поступают отмершая растительная масса, трупы мелких и крупных животных, всевозможные выделения живых организмов, что является богатым энергетическим источником для обитателей почвы. Поэтому почвенная среда населена множеством видов бактерий, грибов, водорослей, животных. Она пронизана также корнями растений. Почвенный воздух всегда насыщен водяными парами, так что обитателям почвы не грозит высыхание. С глубиной уменьшается размах колебаний температуры, летом в почве прохладнее, а зимой – теплее, чем на поверхности.

Виды, населяющие почвенную среду, называют эдафобионтами (греч. edaphos – «почва»).

Организменная среда – это сами живые организмы. Они используются другими видами и как место жизни, и как источник пищевых ресурсов. Организмы, населяющие живые существа, называют эндобионтами (греч. endos – «внутри»). Паразиты, осваивающие тело хозяина, живут в условиях неограниченного запаса пищи и защищены от факторов внешней среды. Однако они должны преодолевать защитные реакции хозяина. Кроме того, создаются большие трудности для перехода паразита от одного хозяина к другому, осуществляемого или через внешнюю среду, или через промежуточных хозяев.

Многие виды живут в других организмах не как паразиты, а как полезные сожители – симбионты. Например, ряд бактерий и одноклеточных простейших обитают в пищеварительном тракте травоядных животных, помогая им переваривать клетчатку и находя в хозяине источник пищи и защиту. Есть среди них и хищники, поедающие бактерий и инфузорий.

 

1. В каких средах жизни обитают растения, грибы, животные?

2. Почему наземно-воздушная среда характеризуется наибольшим разнообразием форм организмов?

3. Подумайте, к какой группе экологических факторов можно отнести пожар в лесу.

4. Понаблюдайте, как антропогенные факторы проявляются в жизни серой вороны.