Экология-Среды жизни и их характеристики

 

УО “Гомельский государственный  университет имени Ф.Скорины”

 

 

 

Кафедра зоологии и охраны природы

 

 

“Среды жизни и их характеристики”

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент  группы «П-13»                                                                 Киреев М.А.

 

 

 

Проверила:

ассистент кафедры зоологии и охраны природы                         Степанова Е.Л.

 

 

 

 

 

 

 

2010 год

 

 

Содержание:

1.Введение…………………………………………………………………3

2. Водная среда обитания………………………………………………4-5

         3.Наземно-воздушная среда обитания………………………………...5-6

         4.Почва как среда жизни……………………………………………….6-7

         5.Организм,как среда обитания………………………………………..7-8

        6.Заключение……………………………………………………………….9

        7.Список  литературы…………………………………………………….10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

СРЕДОЙ обитания  живых  существ является все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание  и размножение.

За длительный период своего исторического развития живые организмы  освоили четыре среды обитания.

Первой и, на мой взгляд, самой важной, является вода. Ведь именно в воде на нашей планете жизнь  зародилась и развивалась многие миллионы лет, благодаря чему существуем и мы - люди.

Второй средой является наземно-воздушная  – выйдя из воды на сушу, в атмосфере  организмы (растения и животные) изменялись и бурно адаптировались к новым  условиям. Благодаря их деятельности постепенно происходило преобразование верхнего слоя суши, т.е. литосферы, и  была создана третья среда обитания – почва, а сами организмы дополнили  этот ряд и стали четвертой  средой обитания.

Каждая среда обитания имеет свои характеристики, особенности  влияния на живые существа.

Об этом мною будут изложено ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водная среда  обитания.

Данная среда является наиболее важной в процессе формирования жизни на земле и до настоящего времени продолжает оказывать наибольшее влияние на жизнь организмов на планете, так как вода покрывает 71% площади  земного шара и составляет 1/800 часть  объема суши или 1370 м3.

Согласно исследований ученых,  в водной среде в настоящее  время обитает около 150 000 видов  животных и  порядка 10 000 растений, что  составляет соответственно всего 7 и 8 % от общего числа видов Земли. На основании данных исследований  и был сделан вывод о том, что  на суше эволюция шла намного интенсивнее, чем в воде. Однако, несмотря на это, по мнению большинства авторов, изучающих  возникновение жизни на Земле, эволюционно  первичной средой жизни была именно водная среда.

Произошло это, прежде всего, по той причине, что большинство  организмов не способны к активной жизнедеятельности без поступления  воды в организм или, по крайней мере, без сохранения определенного содержания жидкости внутри организма.

Кроме этого, главной отличительной  особенностью водной среды является ее относительная консервативность, т.е. амплитуда сезонных или суточных колебаний температуры в водной среде намного меньше, чем в  наземно-воздушной, что делает условия  проживания организмов наиболее комфортными.

Все водные обитатели, несмотря на различия в образе жизни, являются приспособленными к главным особенностям своей среды обитания, которые  определяются, прежде всего, физическими  свойствами воды: ее плотностью, теплопроводностью, способностью растворять соли и газы. На примере данных свойств ярко видно, как окружающая среда оказывает  влияние на развитие организмов.

К примеру, плотность воды примерно в 1000 раз выше плотности  воздуха. Поэтому водные организмы, особенно активно движущиеся, сталкиваются с большой силой гидродинамического сопротивления. Эволюция многих групп  водных животных по этой причине шла  в направлении формирования формы  тела и типов движения, снижающих  лобовое сопротивления, что приводит к снижению энергозатрат на плавание. Так, обтекаемая форма тела встречается  у представителей различных групп  организмов, обитающих в воде - дельфинов, костистых и хрящевых рыб. Высокая  плотность воды является также причиной того, что механические колебания  (вибрации)  хорошо распространяются в водной среде. Это имело важное значение в эволюции органов чувств, ориентации в пространстве и коммуникации между водными обитателями. Вчетверо большая, чем в воздухе, скорость звука в водной среде определяет более высокую частоту эхолокационных сигналов.

В связи с высокой плотностью водной среды ее обитатели лишены обязательной связи с субстратом, которая характерна для наземных форм и связана с силами гравитации. Поэтому есть целая группа водных организмов (как растений, так и  животных), существующих без обязательной связи с дном или другим субстратом, "парящих" в водной толще.

Свет проникает в воду лишь на небольшую глубину, поэтому  растительные организмы могут существовать только в верхних горизонтах водной толщи. Даже в самых чистых морях  фотосинтез возможен лишь до глубин в 100-200 м. На больших глубинах растений нет, а глубоководные животные обитают  в полном мраке.

К недостатку света растения приспособились  развитием хроматофоров крупных размеров, обеспечивающих низкую точку компенсации фотосинтеза, а также увеличением площади  ассимилирующих органов (индекса листовой поверхности). Для глубоководных  водорослей типичны сильно рассеченные  листья, пластинки листьев тонкие, просвечивающиеся.

Для полупогруженных и  плавающих растений характерна гетерофиллия – листья над водой такие же, как у наземных растений, имеют  цельную пластинку, развит устьичный  аппарат, а в воде листья очень  тонкие, состоят из узких нитевидных долей.

Одна из сложностей жизни  водных обитателей - ограниченное количество кислорода. Его растворимость не очень велика и к тому же сильно уменьшается при загрязнении  или нагревании воды. Поэтому в  водоемах иногда бывают заморы - массовая гибель обитателей из-за нехватки кислорода, которая наступает по разным причинам.

 

 

Наземно-воздушная  среда обитания

Эта среда отличается другим набором особенностей. Она в целом  более сложна и разнообразна, чем  водная. В ней много кислорода, много света, более резкие изменения  температуры во времени и в  пространстве, значительно слабее перепады давления и часто возникает дефицит  влаги, она газообразная, поэтому  характеризуется низкими влажностью, плотностью и давлением, высоким  содержанием кислорода.

В ходе эволюции эта среда  была освоена позже, чем водная она  характеризуется огромным разнообразием  условий существования, экологических  ниш и заселяющих их организмов.

Основными особенностями  наземно-воздушной среды являются большая амплитуда изменения  экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Комплекс физико-географических и климатических  факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному  становлению морфофизиологических адаптаций организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни.

Условия данной среды приводят к тому, что животные передвигаются  по почве или по воздуху (птицы, насекомые), а растения укореняются в почве. По этой причине у животных появились  легкие и трахеи, а у растений – устьичный аппарат, т.е. органы, которыми сухопутные обитатели планеты  усваивают кислород прямо из воздуха. Сильное развитие получили скелетные  органы, обеспечивающие автономность передвижения по суше и поддерживающие тела со всеми его органами в условиях незначительной плотности среды, в  тысячи раз меньшей по сравнению  с водой.

Экологические факторы в  наземно-воздушной среде отличаются от других сред обитания высокой интенсивностью света, значительными колебаниями  температуры и влажности воздуха, корреляцией всех факторов с географическим положением, сменой сезонов года и  времени суток. Воздействия их на организмы неразрывно связано с  движением воздуха и положения  относительно морей и океанов  и сильно отличаются от воздействия  в водной среде.

Высокое содержание кислорода  в атмосфере (около 21%) определяет возможность  формирования высокого (энергетического) уровня обмена веществ.

Атмосферный воздух отличается низкой и изменчивой влажностью. Это  обстоятельство во многом лимитировало (ограничивало) возможности освоения наземно-воздушной среды, а также  направляло эволюцию водно-солевого обмена и структуры органов дыхания.

Воздух - плохой проводник  тепла. Этим облегчается возможность  сохранения тепла, вырабатываемого  внутри организмов, и поддержание  постоянной температуры у теплокровных животных. Само развитие теплокровности стало возможным в наземной среде. Предки современных водных млекопитающих - китов, дельфинов, моржей, тюленей - когда-то жили на суше.

В жизни наземных организмов большую роль играют многие экологические  факторы, например состав воздуха, ветры, рельеф земной поверхности. Особо важны  погода и климат. Обитатели наземно-воздушной  среды должны быть приспособлены  к климату той части Земли, где они живут, и переносить изменчивость погодных условий.

 

Почва как среда  жизни.

Мы постоянно видим  окружающий нас мир, ходим по земле  и не задумываемся, что почва так  же является средой жизни.

Она представляет собой тонкий слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. Твердые  частицы пронизаны в почве  порами и полостями, заполненными частично водой, а частично воздухом, поэтому  почву способны населять и мелкие водные организмы. Объем мелких полостей в почве - очень важная ее характеристика. В рыхлых почвах он может составлять до 70%, а в плотной - около 20%. В этих порах и полостях или на поверхности твердых частиц обитает огромное множество микроскопических существ: бактерий, грибов, простейших, круглых червей, членистоногих. Более крупные животные прокладывают в почве ходы сами. Вся почва пронизана корнями растений. Глубина почвы определяется глубиной проникновения корней и деятельностью роющих животных. Она составляет не более 1,5-2 м.

Воздух в почвенных  полостях всегда насыщен водяными парами, а состав его обогащен углекислым газом и обеднен кислородом. Этим условия жизни в почве напоминают водную среду. С другой стороны, соотношение  воды и воздуха в почвах постоянно  меняется в зависимости от погодных условий. Температурные колебания  очень резки у поверхности, но быстро сглаживаются с глубиной.

Главная особенность почвенной  среды - постоянное поступление органического  вещества в основном за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы. Это ценный источник энергии для  бактерий, грибов и многих животных, поэтому почва - самая насыщенная жизнью среда. Ее скрытый от глаз мир  очень богат и разнообразен.

Почва является результатом  деятельности живых организмов. Заселявшие наземно-воздушную среду организмы  приводили к возникновению почвы  как уникальной среды обитания. Почва  представляет собой сложную систему, включающую твердую фазу (минеральные  частицы), жидкую фазу (почвенная влага) и газообразную фазу. Соотношение  этих трех фаз и определяет особенности  почвы как среды жизни.

 

ОРГАНИЗМ, КАК  СРЕДА ОБИТАНИЯ

Для животных и растений, которые поселяются на или внутри другого организма, последний является средой обитания или жизни.

 Взаимоотношения между  ними называются симбиозом (symbiosis –совместная жизнь). Различают несколько  форм симбиотических отношений,  основные: комменсализм, паразитизм  и мутуализм.

Под пологом леса формируется  свой микроклимат, благоприятный для  жизни многих животных и микроорганизмов. Здесь меньше амплитуда температурных  колебаний, более высокая влажность, ослаблена сила ветра по сравнению  с открытым пространством. На деревьях находится среда обитания для  лиан (в лесах Южного Приморья) и  эпифитных лишайников (высокогорные и северные районы Дальнего Востока), в дуплах и расщелинах стволов  устраивают жилища птицы и змеи.

Комменсализм – тесная связь между организмами, при которой хозяин не получает ни пользы, ни вреда. Пример – лишайники на деревьях.

Паразитизм – самая распространенная форма симбиоза. Организм хозяина является стацией обитания, биотопом для организма-паразита. Паразитизм отличается от хищничества тем, что пищей хищнику служат много жертв, а паразит живет за счет одного или нескольких хозяев и редко убивает их сразу.

Паразитизм – древний  образ жизни. Внутриклеточные паразиты обнаружены у простейших (бактерии, сине-зеленые водоросли) и одноклеточных  эукариотов (диатомовые, красные и  зеленые водоросли, амебы, радиолярии). А среди многоклеточных организмов нет ни одного, который не имел бы в своем теле (реже – на теле) паразитов. Чем сложнее строение организма  и его органов, тем более разнообразнее  условия, в которых могут проживать  его сожители (и тем они многочисленнее).