Живые организмы, среда обитания. Приспособление организмов к среде обитания. Виды живых организмов. Факторы среды, их общая характеристика Организмы живущие в этой среде

Под средой обитания понимают пространство, используемое живыми организмами для существования. Таким образом, тема имеет прямое отношение к вопросу о жизнедеятельности любого существа. Существует четыре типа сред обитания, кроме того, присутствуют разнообразные факторы, преобразующие внешнее влияние, поэтому их также необходимо рассматривать.

Определение

Итак, что же такое среда обитания животных? Определение появилось еще в девятнадцатом веке - в работах русского физиолога Сеченова. Каждый живой организм постоянно взаимодействует с окружающими явлениями, которые было решено называть средой. Ее роль имеет двойственную природу. С одной стороны, все жизненные процессы организмов связаны с ней напрямую - так животные получают пищу, на них влияют климат, С другой, их существование оказывает не меньшее влияние на среду, во многом определяя ее. Растения поддерживают баланс кислорода и затеняют почву, животные делают ее более рыхлой. Практически любое изменение вызывают живые организмы. Среда обитания нуждается в комплексном изучении каждым, кто хочет иметь представление о биологии. Важно также знать, что некоторые существа могут жить в разных условиях. Земноводные рождаются в водной среде, а зимуют и питаются нередко на суше. Жуки, живущие в воздухе, часто нуждаются в почве или воде для размножения.

Вода

Водная среда - это совокупность всех океанов, морей, ледников и континентальных вод нашей планеты, так называемая гидросфера, кроме того, иногда в нее включают также снега Антарктики, атмосферные жидкости и те, что содержатся в организмах. Она занимает более семидесяти процентов поверхности с основной массой в океанах и морях. Вода является неотъемлемой частью биосферы, причем не только водоемов, но и воздуха, и почвы. Любому организму она необходима для выживания. Более того, именно вода отличает Землю от соседних планет. Кроме того, она сыграла ключевую роль в развитии жизни. Она аккумулирует органические и неорганические вещества, переносит тепло, формирует климат и содержится как в животных, так и растительных клетках. Именно поэтому водная среда - одна из наиболее важных.

Воздух

Смесь газов, образующая атмосферу Земли, играет важнейшую роль для всех живых организмов. Воздушная среда обитания направляла эволюцию, так как кислород формирует высокий метаболизм, что определяет структуру органов дыхания и системы водно-солевого обмена. Плотность, состав, влажность - все это имеет серьезное значение для планеты. Кислород образовался два миллиарда лет назад в процессе вулканической деятельности, после чего его доля в воздухе стабильно увеличивалась. Современная среда обитания человека отличается 21%-м содержанием этого элемента. Важной ее частью также является озоновый слой, который не позволяет ультрафиолетовой радиации добраться до поверхности Земли. Без нее жизнь на планете могла бы быть уничтожена. Сейчас безопасная среда обитания человека находится под угрозой - озоновый слой разрушается из-за негативных экологических процессов. Это приводит к необходимости сознательного поведения и постоянного выбора лучших не только для людей, но и для Земли решений.

Почва

В земле обитают многие живые организмы. Среда обитания также используется растениями, которые служат пищей для большинства живых существ планеты. Невозможно однозначно определить, является ли почва неживым образованием, поэтому ее называют биокосным телом. Согласно определению, это вещество, которое переработано в процессе жизнедеятельности организмов. Почвенная среда обитания состоит из твердой массы, включающей песок, глину, илистые частицы; жидкой составляющей; газообразной - это воздух; живой - это существа, ее населяющие, всевозможные микроорганизмы, беспозвоночные, бактерии, грибы, насекомые. На каждом гектаре земли проживает пять тонн таких форм. Почвенная среда обитания является промежуточной между водной и наземно-воздушной, поэтому и обитающие в ней организмы часто отличаются комбинированным типом дыхания. Встретить таких существ можно даже на внушительной глубине.

Взаимодействие организмов и среды

Каждое существо отличается от присутствием обмена веществ и клеточной организации. Взаимодействие со средой происходит постоянно и должно изучаться комплексно в силу сложности процессов. Каждый организм напрямую зависит от происходящего вокруг. Наземно-воздушная среда обитания человека влияет на него осадками, почвенными условиями и диапазоном температур. Некоторые из процессов полезны для организма, некоторые безразличны, а другие приносят вред. У каждого есть отдельное определение. Например, гомеостаз - постоянство внутренней системы, которым отличаются живые организмы. Среда обитания может меняться, что требует адаптации - движений, роста, развития. Метаболизм - обмен веществ, сопровождающийся химическими реакциями, например дыханием. Хемосинтезом называют процесс создания органики из соединений серы или азота. Наконец, стоит запомнить определение онтогенеза. Это совокупность преобразований организма, на которые влияют все факторы среды обитания за весь период его существования.

Экологические факторы

Для лучшего понимания биологических процессов необходимо также изучить это определение. являются комплексом окружающих условий, которые воздействуют на живой организм. Они подразделяются согласно сложной классификации на несколько видов. Приспособление к ним организма называют адаптацией, а его внешний облик, отражающий факторы среды обитания, носит наименование жизненной формы.

Биогенные вещества

Это один из видов экологических факторов, влияющих на живые организмы. Среда обитания содержит соли и элементы, поступающие с водой и пищей. Биогенными из них являются те, которые в больших количествах необходимы для организма. Например, это фосфор, важный для образования протоплазмы, и азот, основа для белковых молекул. Источником первого являются отмершие организмы и горные породы, а второго - атмосферный воздух. Недостаток фосфора влияет на существование почти так же остро, как отсутствие воды. Немного уступают по значению такие элементы, как кальций, калий, магний и сера. Первый необходим для раковин и костей. Калий обеспечивает работу нервной системы и рост растений. Магний входит в молекулы хлорофилла и рибосом, а сера - в состав аминокислот и витаминов.

Абиотические факторы среды

Есть и другие процессы, воздействующие на живые организмы. Среда обитания включает такие факторы, как свет, климат и подобные, являющиеся по определению абиотическими. Без них невозможны процессы дыхания и фотосинтеза, обмен веществ, сезонные перелеты, размножение многих животных. В первую очередь, важен свет. Учитываются его длина, интенсивность и продолжительность воздействия. По отношению к нему выделяется целая классификация, которую изучает биология. Среда обитания, наполненная светом, нужна гелиофитам - луговым и степным злакам, сорнякам, растениям тундры. Сциофитам необходимы тень, они предпочитают жить под пологом леса - это лесные травы. Факультативные гелиофиты могут адаптироваться к любым условиям: к такому классу относятся деревья, земляника, герань. Не менее важным фактором является температура. У каждого организма есть определенный диапазон, комфортный для жизнедеятельности. Вода, присутствие химикатов в почве и даже пожары - все это тоже касается абиотической сферы.

Биотические факторы

Антропогенный фактор

Водная, воздушная или наземная среда обитания всегда связаны с деятельностью человека. Люди интенсивно изменяют окружающий их мир, сильно влияя на его процессы. К антропогенным факторам можно отнести каждое воздействие на организмы, ландшафт или биосферу. Оно может быть прямым, если направлено на живых существ: например неправильные охота и рыболовство подрывают численность некоторых видов. Другим вариантом является косвенное воздействие, когда человек меняет ландшафт, климат, состояние воздуха и воды, строение почвы. Сознательно или бессознательно, но человек уничтожает многие виды животных или растений, при этом культивируя другие. Так появляется новая среда. Существуют также случайные виды воздействия, например внезапный завоз чуждых организмов с грузом, неправильное осушение болот, создание плотин, распространение вредителей. Впрочем, некоторые существа вымирают и без всякого участия человека, поэтому обвинять людей во всех экологических проблемах просто несправедливо.

Лимитирующие факторы

Всевозможное влияние, оказываемое на организмы со всех сторон, проявляется в разной степени. Иногда ключевыми оказываются вещества, которые требуются в минимальном количестве. Соответственно этому был разработан Он предполагает, что самым слабым звеном в цепи потребностей организма считается его выносливость в целом. Таким образом, если в почве есть все элементы, кроме одного, необходимого для роста - урожай будет плохим. Если добавить лишь недостающий, оставив все прочие в прежнем количестве - он станет лучше. Если же добавлять все остальные, не исправляя нехватку, никаких изменений не произойдет. Недостающий элемент в такой ситуации и будет лимитирующим фактором. Впрочем, стоит учитывать и максимум воздействия. Его описывает закон толерантности Шелфорда, предполагающий, что есть лишь определенный диапазон, в котором фактор может оставаться благотворным для организма, в избытке же он становится вредоносным. Идеальные условия называются зоной оптимума, а отклонения от нормы - угнетения. Максимумы и минимумы воздействий носят наименование критических точек, за которыми существование организма попросту невозможно. Степени толерантности к тем или иным условиям различны для каждого живого существа и позволяют относить их к более или менее выносливым разновидностям.

Вопрос 1. Что такое биосфера?

Биосфера (от греческих слов «биос» - жизнь и «сфера» - шар) - особая оболочка Земли, в пределах которой распространяется жизнь.

Вопрос 2. Какие среды обитания организмов вам известны?

Среды обитания: наземно-воздушная среда, водная, почвенная, а также одни живые организмы могут являться средой обитания для других.

Вопрос 1. Какие среды обитания живых организмов вы знаете?

Среды обитания: наземно-воздушная среда, водная, почвенная, а также сами живые организмы могут являться средой обитания для других организмов.

Вопрос 2. Какие свойства характерны для водной среды обитания?

Вода обладает выталкивающей силой, её плотность больше, чем у воздуха. Вода способна накапливать и удерживать тепло. Большое значение для водных организмов имеет солевой состав воды.

Вопрос 3. Почему считают, что наземно-воздушная среда более сложная и разнообразная, чем водная?

Наибольшее значение для живущих в наземно-воздушной среде организмов имеют свойства и состав воздушных масс. Плотность воздуха гораздо ниже плотности воды. Температура воздуха может меняться очень быстро и на больших пространствах. Важное значение для наземных организмов имеет химический состав воздуха. А также в наземно-воздушной среде живые организмы живут в условиях различной влажности.

Вопрос 4. Что такое почва?

Почва - верхний рыхлый плодородный слой суши.

Вопрос 5. Какова роль почвы в жизни растений?

Почва обладает особым свойством - плодородием, способностью обеспечивать растения питательными веществами и влагой, создавать условия для их жизнедеятельности. Чем больше в почве минеральных веществ и перегноя, тем она плодороднее. От плодородия почвы зависит урожай возделываемых культур и дико растущих растений.

Вопрос 6. В чём состоят основные особенности организмов, использующих тела других организмов как среду обитания?

Условия жизни внутри другого организма характеризуются большим постоянством по сравнению с жизнью в других средах. Поэтому организмы, находящие себе место в теле растений или животных, часто полностью утрачивают органы и даже системы органов, необходимые свободноживущим видам.

Вопрос 7. Какие вы знаете организмы, живущие внутри других организмов? Ощущали ли вы влияние таких обитателей на себе?

Бактерии, вирусы, плоские черви (печёночный сосальщик, свиной цепень, бычий цепень, широкий лентец) подкожный клещ и др. Все такие организмы, которые обитают и размножаются внутри других организмов, в частности и в организме человека, вызывают разнообразные болезни. К симптомам можно отнести нарушение работы желудочно-кишечного тракта, болевые ощущения в животе, тошнота и приступы рвоты, в некоторых случаях наблюдается зуд в области анального отверстия. Слабость, повышенная утомляемость, раздражительность. Неконтролируемые изменения в весе. Подобные симптомы могут быть дополнены нарушениями сна.

Подумайте

Почему организмы, обитающие в наземно-воздушной среде, более многообразны, чем обитатели водной?

Наземно-воздушную среду освоили пауки, насекомые, пресмыкающиеся, птицы, звери, растения. Большое разнообразие условий (температурных показателей, давления, большая концентрация кислорода, высотной поясности, климат и др.) наземно-воздушной среды обусловило наличие большого разнообразия живых организмов от поверхности земли до озонового слоя и от северного полюса до южного. Условия жизни животных в водной среде сильно отличаются от наземно-воздушной: плотность воды почти в 1000 раз больше, чем плотность воздуха, в воде более сильные перепады давления, меньше кислорода, активнее, чем в воздухе происходит поглощение солнечных лучей.

Задания. Составьте план параграфа.

План параграфа

§ 4. Среды обитания организмов.

1. Среды обитания организмов;

2. Наземно-воздушная среда;

Свойства наземно-воздушной среды;

3. Водная среда;

Свойства водной среды;

4. Почва как среда обитания;

Состав почвы;

Свойства почвы;

5. Организм как среда обитания.

Как сейчас помню экзамен по биологии с этим вопросом. Поскольку получил твердую «пятерку», поделюсь своими знаниями и приведу пример некоторых удивительных форм жизни .

Классификация живых организмов

Существуют одноклеточные формы - организмы всего из одной клетки, а есть и многоклеточные, более сложные формы , состоящие из миллиардов клеток. Наука подразделяет все живое на две группы:

• прокариоты , они же доядерные - характеризуются отсутствием оболочки ядра;
• эукариоты, они же ядерные - более сложные организмы имеющее сформированное ядро и ядерную оболочку.

Есть такая наука - систематика , которая и занимается кропотливой работой по систематизации всего живого. Ученые-систематики выделяют все живое в 4 царства:

• животные;
• дробянки;
• грибы;
• растения.

Особый интерес вызывают некоторые бактерии, которые обладают свойством менять поведение носителя . Так, например, крысы различают кошачий запах, потому стараются избегать мест, где пахнет кошкой. При поражении бактерией поведение грызуна принимает совсем другой характер: крыса теряет свой страх и, мало того, даже стремится в такие места. Все просто: тело кошки - благоприятная среда для размножения этой бактерии.

Что касается царства растений, то, на мой взгляд, уникальными представителями являются хищные растения . Этот особый вид устраивает хитроумные ловушки, завлекая насекомых на верную гибель. Например, муха ищет чем бы ей поживиться. Она улавливает «аппетитный» аромат нектара и затем садится на красивый листик или цветок. Вот тут и начинается самое интересное. Задевая лапками микроскопические волоски, она дает растению сигнал, что «обед подан», и над ней смыкаются края листа . Растение вместо приманки начинает выделять особый фермент, и со временем незадачливое насекомое превращается в кашицу . Это действительно унижение для мужи: ее убило и съело растение!

Нужно отметить, что сам факт употребления в пищу растением живых существ противоречит порядку природы , и много ученых до недавнего времени отказывались его признавать. Одни считали, что у растений это выходит случайно, а другие утверждали, что если насекомое перестанет дергаться, то будет отпущено.

Мутуализм – широко распространен среди животных и растений. Например, у комаров, вшей и других насекомых в различных органах имеются специальные образования, заселенные бактериями или одноклеточными грибами. В клетках насекомых эти сожители находят благоприятные условия для существования и, в свою очередь, выделяют вещества, способствующие перевариванию пищи их хозяевами. В кишечнике человека постоянно обитает кишечная палочка, питающаяся его содержимым. Вместе с тем, ее присутствие сдерживает развитие болезнетворных бактерий (брюшного тифа, дизентерии) и способствует синтезу витаминов группы В.

Комменсализм – такой вид симбиоза, при котором один партнер использует организм другого как жилище и в качестве источника питания, но не причиняет ему вреда (вегетативные формы дизентерийной амебы).

Рис.6. Живые организмы как среда жизни.

Рис. 7. Повилика и заразиха:

1 – клеверная, 2 – заразиха подсолнечниковая

Рис. 5.46. Живые организмы как среда жизни

Под микроскопом он открыл, что на блохе

живет блоху кусающая блошка;

На блошке той - блошинка-крошка,

В блошинку же вонзает зуб сердито

Блошиночка... и так ad infinitum.

Рис. 5.47. Картофель, пораженный фитофторой

(возбудитель - низший гриб Phytophthora infestans)

Рис. 5.48. Растение из семейства Rafflesiaceae -

Первый путь - простое «квартирантство», как на рис.5.49 (2).

Клещевой энцефалит-заболевание, поражающее центральную нервную систему человека. Оно вызывается вирусом, переносчики и хранители вируса- иксодовые клещи. Излюбленные места обитания клещей - южная часть таежных лесов на всем протяжении европейской и азиатской частей России.

Рис. 5.50. Повилика и заразиха:

1 - повилика клеверная; 2 - заразиха подсолнечниковая

В Сибири, в лиственницах, тонкоусый еловый усач заселяет преимущественно прикомлевую часть до высоты примерно 1 м, лиственничная златка осваивает ствол выше, до 4-5 м, продолговатый короед распространяется по всей его средней части, а вершину и ветви заселяют короед-гравер и заболотник Моравица.

Рис. 5.51. Галлы на листьях (по Е. Страсбургу, 1962)

А - шиповник (Rosa conina); Б - бук (Fagus sytuatica)