Условия существования и распространения наземных животных. Питание – необходимое условие для существования растений и животных Основные признаки животных
- Живое и мертвое
- Основные явления жизни
- Жизнь растения и жизнь животного
- Распространение жизни в пространстве и во времени
- Живые существа и внешняя среда
- Зависимость от физического состояния и химического состава среды
- Живая среда
Среди основных факторов эволюции взаимоотношения между живыми существами занимают одно из первых мест.
С раннего детства мы научаемся отличать живые существа от мертвых или неодушевленных предметов. Бегущая мышь, летящая птица, муравей, который тащит былинку, нисколько не похожи на камень, лежащий на поле. Их самопроизвольные движения направлены к какой-то цели, они начинают, прекращают и видоизменяют их в зависимости от различных условий. Растения, на первый взгляд кажущиеся неподвижными, также двигаются, но более слабо и медленно: их листья поворачиваются к свету, цветы открываются и закрываются, кроме того, они на наших глазах растут, как растут люди в молодости и как вырастают все животные.
Самым главным признаком жизни мы привыкли считать движение , но нередко этот признак обманывает нас.
Например, можно принять и игрушечную заводную мышь за живую, настоящую. Яйцо птицы или семя растения можно принять за мертвый предмет, а между, тем и в них таится жизнь, пробуждающаяся при известных обстоятельствах.
Признаком жизни более общим, хотя и менее заметным, чем движение, является способность живых существ поглощать из окружающего те или иные вещества, перерабатывать их внутри себя и выделять наружу другие вещества. Это свойство получило название обмена веществ . В самом деле, и животные, и растения, пока они живы, поглощают газы из окружающего воздуха, или, как мы говорим, дышат, поглощают воду и твердые тела, иначе говоря, питаются и перерабатывают все поглощенное внутри своего тела, усваивая посторонние вещества, т. е. превращая их в составные части собственного организма. В то же время различные другие вещества, газообразные, жидкие и твердые, выделяются наружу. Такой обмен веществ начинается с первого момента жизни и продолжается до момента смерти без перерыва. Он составляет самую существенную и основную особенность жизни. Даже на таком по виду безжизненном предмете, как яйцо птицы, легко обнаружить происходящий в нем обмен газов с окружающей атмосферой: если поверхность яйца покрыть лаком, чтобы в яйцо не мог проникнуть воздух, то дыхание находящегося в нем зародыша прекращается и он погибает. Благодаря обмену веществ, живой организм получает возможность производить движения и выполнять ту или иную работу. Всем известно, как сильно наша работа зависит от количества поглощаемой и перерабатываемой пищи. За счет обмена веществ организм выделяет также теплоту (например, у теплокровных животных), иногда выделяет свет (например, светляки и другие светящиеся животные) и электричество (электрические рыбы). Вообще говоря, на обмене веществ основывается то, что называется выделением энергии живым организмом в той или иной ее форме.
В тесной зависимости от обмена веществ находится рост живых существ, который составляет также одну из основных их особенностей. Каждое животное и растение появляется на свет и начинает жизнь в виде небольшого, сравнительно просто устроенного зачатка и затем начинает постепенно накоплять живое вещество, увеличивая объем и вес своего тела за счет принимаемой пищи. Мало-помалу живое существо начинает расти. Так, из маленького, легкого семечка, свободно переносимого ветром, вырастает мощное дерево, а такие гиганты, как киты и слоны, зарождаются из яичка - крохотной белой точки, едва различимой простым глазом.
Рост живого существа продолжается до тех пор, пока оно не достигнет определенных размеров и такого строения, при котором получает возможность производить себе подобных, - размножаться. Эта способность размножения является также одним из основных признаков жизни. Ни одно живое существо не живет вечно. После более или менее длительного периода оно начинает стареть, изнашивается, ослабевает и, наконец, гибнет. Взамен себя оно оставляет потомство: новые, молодые и жизнеспособные организмы, которые начинают тот же круговорот жизни.
Еще одна особенность свойственна только живым существам, - способность воспринимать те изменения, которые происходят во внешней среде и в соответствии с ними изменять свой образ действий, свое поведение. Это свойство можно назвать чувствительностью , или раздражимостью живых существ.
Такая способность позволяет приспособляться к различным, постоянно меняющимся внешним условиям, избегать тех, которые неблагоприятны для жизни, и отыскивать благоприятные. Почуяв наступивший холод, зверь забирается в нору, птица направляется на юг, в теплые страны, дерево приостанавливает распускание почек, задерживает развертывание листьев. Испытывая изменения внешних условий, живое существо изменяет свои движения, свой рост, различные процессы обмена веществ, даже время и способы своего размножения так, как это для него наиболее выгодно. Способность ощущать изменения среды сохраняет жизнь, спасает от гибели, она делает живое существо изменчивым, гибким, легко приспособляющимся и позволяет ему применяться к любым условиям.
Основные явления жизни - движение, обмен веществ, рост, размножение, чувствительность - характерны для всего живого; в той или иной форме они проявляются и у растений, и у животных. Общим для всех живых существ оказывается также химический состав их тела: основная масса живого вещества, обусловливающего жизнь и все связанные с нею явления, состоит из сложнейших химических соединений, которые называются белковыми веществами .
При чрезвычайной сложности эти соединения являются в то же время в высокой степени изменчивыми и легко превращаются из одного в другое, соединяются с одними веществами и отдают другие. Благодаря таким свойствам в них легко могут происходить те процессы обмена веществ, которые так характерны для живых существ и составляют основу всех жизненных явлений. Химический состав животных и растений и во многих других отношениях является сходным и указывает на единство всего живого.
Наконец, нельзя не отметить, что как ни различны бывают по размерам и по форме живые существа, их строение в основных чертах имеет общий план. Если мы будем рассматривать под микроскопом, при сильном увеличении, строение тела животных и растений, то увидим, что в основном оно состоит либо из одного микроскопически малого комочка живого вещества (с определенным устройством), получившего название клетки, либо из большого скопления таких клеток, соединенных в сложно устроенный организм . В первом случае мы говорим об одноклеточных растениях и животных, во втором - о многоклеточных.
Такое единство плана строения, а также единство химического состава и основных явлений жизнедеятельности живых существ свидетельствует о том, что жизнь едина по своему происхождению, - все живое имеет общее начало. Тем не менее в окружающей природе мы привыкли различать две группы живых существ - животных и растения. Действительно, различия между ними достаточно существенны, и нам необходимо в самых общих чертах познакомиться с этими различиями, так как в дальнейшем придется неоднократно рассматривать взаимоотношения животных и растений.
Если сравнить жизнь животного и жизнь растения, то можно заметить прежде всего огромное различие между ними в основных чертах их обмена веществ.
Растение может существовать за счет тех веществ, которые оно получает из окружающей его неживой минеральной среды, - для жизни ему необходимы вода, газы, содержащиеся в воздухе, и некоторые минеральные вещества (соли): оно извлекает их из окружающей его воды или из почвы, в глубину которой проникают его корни. Из таких неживых составных частей окружающей среды растение, при содействии солнечного тепла и света, само строит те живые вещества, из каких слагается, его тело, а также запасные вещества, как, например, сахар, крахмал и другие. Эти так называемые органические вещества отличаются от минеральных более сложным строением и главным образом тем, что в природе они образуются в результате переработки минеральных веществ растениями. Для жизни животного также необходимы вода и воздух, необходимы и некоторые минеральные вещества, но всего этого недостаточно: животное нуждается в органической пище, и такой пищей могут быть растения или другие животные, которые в свою очередь питаются растениями. Иными словами, для того, чтобы строить свое тело и поддерживать в нем жизнь, животное должно добывать из окружающей природы уже готовое органическое вещество.
Эта особенность животных делает понятными и другие основные признаки, отличающие их от растений: животным приходится быть гораздо более подвижными, чем растениям, так как пища не окружает их сплошь со всех сторон, как вода или воздух, - ее необходимо отыскивать в окружающем пространстве. В связи с этим у животных развиваются мощные органы передвижения - плавники, ноги, крылья, с помощью которых они перемещаются в воде, на суше или в воздухе для отыскания пищи. Это же самое обстоятельство приводит к развитию у них гораздо большей чувствительности, чем у растений: Превосходные органы чувств, органы зрения, слуха, обоняния и осязания - при содействии высокоразвитой нервной системы дают им возможность находить добычу, настигать ее и овладевать ею.
То обстоятельство, что растения могут существовать за счет воды, воздуха и минеральных веществ, тогда как животные нуждаются в готовых органических веществах, доказывает, что растения первыми появились на земле, а животные развились позднее, когда уже имелась готовая растительная пища.
Растения создают живое вещество из минеральных составных частей окружающей природы, и только за их счет получают возможность существовать, развиваться и совершенствоваться представители животного царства.
Жизнь на земле распространена чрезвычайно широко. На поверхности земного шара нет таких условий, к которым не приспособилась бы жизнь, трудно найти место, где бы она не проявлялась в той или иной форме. Густо населены мелкими и крупными растительными и животными организмами воды морей, изобилует жизнью и суша, затянутая сплошным растительным покровом. Тянутся бесконечные зеленые степи, широко простираются густые дремучие леса и непроходимые болотистые тундры. Среди растений всюду и везде кишат мириады мелких и крупных представителей животного царства. Они ползают, бегают, прыгают по земле, летают в воздухе, перемещаются всякими способами. Даже мертвые на взгляд, выжженные солнечными лучами песчаные пустыни южных стран и обширные ледяные пустыни крайнего севера не лишены жизни; на самых голых скалах ютятся лишайники и мхи с населяющим их миром живых существ. Жизнь проникает и под поверхность земли. Верхние слои почвы обильно населены различными роющими насекомыми и их личинками, дождевыми червями и невероятным множеством незаметных простейших животных и растительных организмов - инфузорий, амёб, бактерий.
Изучение строения земной коры показывает, что жизнь широко распространена не только в пространстве, но и во времени, - она существует с самых отдаленных времен. Остатки живых организмов в виде костей, раковин, твердых панцирей, отпечатков листьев находятся в слоях, глубоко лежащих под поверхностью земли. По ним можно судить о том, что растения и животные населяли землю много миллионов лет тому назад и что в прежние времена они были совершенно непохожи на современных. Сравнивая остатки из слоев, имеющих различную давность, можно доказать, что живые существа в течение долгих периодов постепенно изменялись, развивались и только в относительно недавние времена приобрели облик, свойственный им в настоящее время.
Широкое распространение жизни на поверхности земного шара, с ее разнообразными условиями, и существование жизни с отдаленнейших времен свидетельствуют о том, что жизнь животных и растений чрезвычайно гибка и пластична, - она способна приспособляться к самым разнообразным условиям внешней среды, от которых она все же всецело зависит. И на самом деле, внешняя среда оказывает огромное влияние на организмы, на их строение и жизнь.
На живые существа влияют прежде всего механические условия среды. В этом отношении различается среда жидкая, газообразная и твердая. Жидкая среда - вода морей или пресноводных водоемов, - благодаря своей плотности и в то же время благодаря подвижности своих частиц поддерживает тело животного, дает ему опору и позволяет передвигаться с помощью различных придатков тела - ресничек или жгутиков, сложно устроенных плавников, выполняющих роль весел.
Совсем иные условия жизни на твердой поверхности суши, в воздушной среде. Здесь постоянной поддержкой является только почва. Растению, перешедшему к наземному существованию, пришлось выработать органы опоры - ствол (или стебель) и корни. Животные должны были выработать твердый «наружный скелет», как у насекомых, или еще более прочный внутренний скелет, свойственный позвоночным Части этого скелета служат для опоры и поддержки тела, а также для передвижения путем отталкивания от твердой поверхности.
Мы не знаем живых существ, которые всю жизнь проводили бы исключительно в воздушной среде; даже самые лучшие летуны - птицы и бабочки - лишь незначительную часть своей жизни проводят в воздухе. Он служит им только удобной средой для быстрого передвижения, а основная их жизнь протекает все же на поверхности земли.
Механические условия среды влияют на форму тела животных. Так, в водной среде животные, свободно и быстро плавающие, обыкновенно имеют заостренное спереди и сзади веретеновидное тело, Сжатое с боков, - такая форма тела свойственна большинству рыб, головоногим моллюскам (каракатица, кальмар), китам и дельфинам, а также вымершим ящерам, ихтиозаврам. Эта рыбообразная форма является наилучше обтекаемой и по чисто механическим причинам особенно пригодна для движения в относительно плотной жидкой среде. На суше организм утрачивает форму тела водных обитателей и приобретает органы опоры и движения - конечности, которые представляют собой сложные рычаги. Когда животное оставляет поверхность земли и поднимается на воздух, являющийся средой наименее плотной, у него развиваются крылья, в виде широких плоскостей, служащих для того, чтобы, поддерживать тяжесть тела в воздухе и отталкиваться от него.
Таким образом, форма тела и устройство органов передвижения всецело зависят от свойств окружающей среды.
Точно так же и химический состав среды играет огромную роль в жизни живых существ. От него зависит их обмен веществ - основа их существования. Особенно важна для жизни вода, составляющая у некоторых организмов до 98% веса их тела. Обитатели морей и пресных вод, конечно, не испытывают недостатка в воде, но как только растения и животные становятся наземными им приходится заботиться о том, чтобы найти воду. У неподвижных растений развиваются длинные и тонкие корни, проникающие на большую глубину в почву и добывающие из ее глубоких слоев воду. По тончайшим сосудам вода поднимается в стебель и в листья, где имеется целый ряд приспособлений, препятствующих ее быстрому испарению. Животные обладают подвижностью и могут сами отыскивать необходимую им воду, а в их теле имеются приспособления к тому, чтобы вода из него не испарялась слишком быстро.
Большое значение для жизни животных и растений имеет присутствие в окружающей среде газов - кислорода и углекислоты. Водные обитатели пользуются газами, которые растворены в воде и могут непосредственно проникать сквозь поверхность тела в живое вещество. В тех случаях, однако, когда тело покрыто толстой кожей или непроницаемым панцирем, или оболочкой, у животных образуются жабры - специальные приспособления для поглощения газов, - для дыхания.
Наземные растения и животные, окруженные со всех сторон воздухом, подвергаются опасности испарить в него слишком много воды и высохнуть, поэтому их тело обычно покрыто непроницаемой для воды и воздуха оболочкой, которая предохраняет от чрезмерного испарения воды, воздух же поступает в тело лишь в количестве, необходимом для дыхания. Для этого у растений в покрывающей их листья кожице имеются замыкающиеся отверстия - устьица, а у животных для обмена газов служат особо устроенные органы дыхания.
Каждое растение приспособлено к тому или иному содержанию воды в почве и к определенному составу солей в ней. Одни растения довольствуются малым количеством воды и могут произрастать в сухих местностях, даже в песчаных пустынях, другие требуют большого количества влаги - мы их встречаем в степях и в лесах, третьи приспособляются к избытку воды - таковы растения болот и тундр севера. Точно так же среди водных животных мы различаем обитателей морей, приспособленных к жизни в сильно соленой воде, но среди них имеются и такие, которые выносят сильное опреснение и водятся, например, в устьях рек, впадающих в море, или в почти пресных водах заливов. Другие животные не переносят большого содержания солей в воде и обитают исключительно в пресноводных водоемах. Таким образом, и на распространение животных может влиять химический состав среды.
Одним из наиболее важных для живых существ условий среды является температура.
Жизнь может протекать лишь в определенных температурных пределах уже вследствие того, что вода находится в жидком состоянии лишь между 0 и 100°. Пределы жизни даже еще уже, так как при 50-60° свертываются и утрачивают жизнеспособность белковые вещества тела животных и растений, так что обыкновенно при нагревании до 50° (а иногда и при более низкой температуре) живые существа погибают. Нужно, впрочем, заметить, что некоторые бактерии приспособились к существованию при 70-80°, а споры бактерий сохраняют жизнеспособность при 100° и более. Каждое живое существо привязано к определенным температурам, являющимся для него наиболее благоприятными, и при температурах более высоких или более низких чувствует себя хуже или даже не может жить вовсе.
Вследствие такой зависимости от температуры животные и растения привязаны к определенным климатическим областям на земном шаре: одни из них нуждаются в большом количестве тепла и совершенно не переносят холода, а потому могут жить только под тропиками, другие - более выносливы к холоду и населяют умеренные страны, наконец, третьи даже предпочитают холод, не переносят высоких температур и живут в полярных странах.
Температурные условия влияют на жизнь каждого отдельного растения и животного; тепло пробуждает к жизни семя и вызывает птенца из яйца, в жаркую летнюю пору жизнь бьет ключом, с наступлением холодного времени она замирает. Однолетние растения и многие животные осенью погибают, многолетние живые существа сокращают на зиму свои жизненные проявления, и лишь немногие зимующие птицы и не впадающие в спячку звери оживляют нашу зимнюю природу. От внезапного наступления холодов, чрезвычайных дождей или засухи зависит полностью существование любого растения и животного. Жизнь его подчиняется изменчивости и. капризам климата и прежде всего - температурным изменениям. Правда, чем выше и совершеннее организация животного, тем более способно оно бороться с неблагоприятными температурными условиями, но все же ему никогда не удается совершенно избавиться от этой зависимости. Для защиты от холода вырабатываются разнообразные приспособления, и прежде всего наружный покров, состоящий из шерсти или из пуха и перьев, защищающий тело от потери тепла.
Наиболее действительной защитой от холода служит способность вырабатывать тепло внутри организма и поддерживать постоянную температуру тела; теплокровные и позвоночные (млекопитающие и птицы) обладают этой способностью в совершенстве, и она позволяет им переносить зимний холод и жить среди ледяных пустынь севера. Вырабатываются у животных также инстинкты зарываться на зиму в землю, а у многих теплокровных животных мы наблюдаем сложное явление зимней спячки. В этом случае животное также прячется на зиму в нору, утрачивает подвижность, температура тела его сильно падает, дыхательные движения становятся очень редкими, равно как и удары пульса, весь обмен веществ сокращается до крайних пределов, но не прекращается полностью, - жизнь теплится в теле за счет тех запасов, которые накоплены за лето в виде жира. За зиму животное сильно худеет и теряет в весе.
Мы видим, таким образом, что температура самыми различными способами вторгается в жизнь живого мира. Она может усиливать и ускорять проявления жизни и может ослаблять и тормозить их. Она приурочивает живое существо к определенной степени тепла и заставляет его страдать и даже гибнуть при выходе за указанные пределы, она, наконец, вызывает самые разнообразные приспособления для защиты от ее вредного влияния.
Свет представляет собой также одно из важных условий внешней среды, действующих на живые организмы. Для растений свет является даже одним из самых существенных условий жизни, так как только при помощи солнечных лучей способны они создавать из неживых элементов окружающей среды живое и органическое вещество. Растение, поставленное в темноту, утрачивает свой зеленый цвет, становится бледным, чахнет и погибает. Для растений большое количество, света - необходимое условие для их процветания, и если дерево все выше и выше поднимает крону и все шире раскидывает ветви, то это ведет к тому, что листья получают большее количество света. Многие растения обладают даже способностью вращать свои листья вслед за движением солнца так, чтобы солнечные лучи падали возможно более перпендикулярно к пластинке листа и освещали бы листья наиболее сильно. Существуют, впрочем, растения, боящиеся слишком яркого солнечного света, прячущиеся в лесной чаще, в тени деревьев. Наконец, имеются незеленые растения: грибы, плесени, бактерии, которые совсем не нуждаются в свете.
Для представителей животного царства свет в меньшей степени является непременным условием существования; мы знаем животных, которые за всю свою жизнь не видят и одного луча света, - таковы обитатели больших морских глубин, куда свет не проникает, а также обитатели глубоких пещер. Но не следует думать, что свет не играет никакой роли в жизни животных; очень многим из них свет необходим для ориентировки в пространстве, нахождения пищи и т. д. Широкое распространение органов зрения в животном царстве и то совершенство, которого они достигают у высших представителей, достаточно свидетельствуют о том, как велико значение света. В одной из следующих глав нам придется еще касаться и другой стороны влияния света, именно - участия его в развитии и усовершенствовании окраски животных.
Итак, окружающая мир живых существ среда чрезвычайно разнообразна и изменчива, она ни на минуту не остается постоянной и всеми своими условиями - механическими, химическими, физическими - влияет на жизнь самым различным образом. Живое существо должно приспособляться к этим условиям, и такая способность приспособления составляет одну из самых основных его особенностей. Благодаря этой способности живой организм может, с одной стороны, существовать за счет внешней среды, черпать из нее нужные для построения тела вещества и необходимую для жизненных отправлений энергию (тепловую, световую и химическую), а с другой - он сопротивляется неблагоприятным условиям среды, борется за свое существование.
Внешняя среда и приспособление к ней играют, таким образом, самую основную, важнейшую роль в происходящей эволюции всего живого, т. е. в развитии новых видов растений и животных.
Кроме неживой среды, каждому из живых существ приходится сталкиваться и с окружающей его живой средой. Животные и растения, находящиеся вокруг него, представляют для него такую же внешнюю среду, как окружающие его вода или воздух. И подобно тому, как из неживой среды живое существо черпает необходимые для жизни вещества и вместе с тем обороняется от ее вредных влияний, так и живая среда служит для него источником существования и в то же время содержит элементы, опасные для жизни, от которых приходится защищаться. Между каждым живым организмом и многочисленными окружающими его растениями и животными, с которыми он постоянно приходит в более или менее тесное соприкосновение, устанавливаются самые разнообразные, иногда очень запутанные и сложные взаимоотношения, рассмотрение которых и составляет основной предмет настоящей книги.
Прежде всего, как мы уже упоминали, одна половина живого мира - животное царство - в конечном счете существует всецело за счет другой половины - царства растительного. Подобно тому, как растение извлекает из окружающей мертвой среды необходимые ему воду, газы и соли, животное черпает из живой среды пищу.
Далее, каждое живое существо привязано к некоторому ограниченному пространству с подходящими для него условиями жизни, и в этом же пространстве находятся другие живые существа, с которыми ему приходится неизбежно сталкиваться. Результаты таких постоянных столкновений могут быть различны. Если сталкиваются на узком пространстве два существа, имеющие одинаковые источники существования, - питающиеся, например, одной и той же пищей, - то между ними возникает конкуренция из-за жизненных благ. В этой конкуренции одерживает верх то существо, которое лучше приспособлено к условиям жизни, - более сильное, а существо более слабое, менее вооруженное и приспособленное, страдает и часто гибнет.
В тех случаях, когда одно живое существо живет за счет другого, - им питается, между ними возникает непосредственная борьба за жизнь, в которой одерживает верх также более приспособленный организм и гибнет менее приспособленный.
Реже случается, что при столкновении двух разнородных живых существ они оказываются как бы дополняющими друг друга и вместо борьбы вступают между собою в тесное сожительство, при котором не только не наносят ущерба друг другу, но даже оказывают известные услуги и пользу. Таким путем создаются взаимоотношения, получившие название явлений симбиоза.
Наконец, возможно объединение однородных организмов в некоторое общее целое, для того чтобы облегчить существование, добывание пищи и улучшить защиту от неблагоприятных условий. В результате таких взаимоотношений возникает тесно связанная из однородных организмов колония или менее тесная община, нередко с весьма сложной общественной жизнью.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Условия существования животных
Введение
Под влиянием разнообразных, изменяющихся условий существования животных организмов инстинкты с необходимостью совершенствуются и усложняются. Советский ученый С.И. Малышев убедительно показал, например, что под влиянием изменения условий жизни насекомых у них постепенно произошло усложнение инстинктивных проявлений ухода за молодью. Интересны в этом отношении повадки ос-филантов. Пчелы произошли от древних ос-охотников. Мало-помалу часть этих насекомых под влиянием определенных условий стала питаться нектаром и пыльцой цветков и превратилась в медоносных пчел. Мать-кормилица у ос-филантов тоже уже полностью перешла к питанию медом, но личинки филантов еще по-прежнему плотоядны. Больше того, мед для них является сильным ядом. Однако в процессе приспособления к среде у ос-филантов, которых называют пчелиными волками, выработалась способность обходить эту трудность. Из зобика пойманной и убитой медоносной пчелы предварительно выжимается мед. Его-то и съедает филант. Сама же пчела, лишенная даже капельки меда, идет в пищу личинкам. Усовершенствование прежнего инстинкта налицо: ведь до появления медоносных пчел в пищу личинкам ос шли предки этих пчел, не имеющие меда.
Эволюция инстинкта, однако, крайне длительный процесс и проявляется только в длинном ряду сменяющих друг друга поколений. Кроме того, как бы инстинкт ни усложнялся, он остается самим собой -- рядом действий, унаследованных от родителей, и его эволюция не может угнаться за быстрыми изменениями среды, происходящими при жизни данной особи. Поэтому механизм врожденных рефлексов отдельной особи не способен обеспечить пластичное и гибкое приспособление ее к изменяющейся среде, к ее новым факторам. А для того чтобы выжить, животному необходимо такое пластичное приспособление к среде. Животное должно или погибнуть, или научиться реагировать на новые, не встречавшиеся ранее ни его родителям, ни ему самому явления: избегать те из них, которые влекут за собой опасность, и использовать те, которые помогают находить пищу.
1. Среда обитания животных
От понятия «среда обитания» следует отличать понятие «условия существования» -- совокупность жизненно необходимых факторов среды, без которых живые организмы не могут существовать (свет, тепло, влага, воздух, почва). В отличие от них другие факторы среды хотя и оказывают существенное влияние на организмы, но не являются для них жизненно необходимыми (например, ветер, естественное и искусственное ионизирующее излучение, атмосферное электричество и др.).
2. Экологические факторы
Экологические факторы. Элементы окружающей среды, которые вызывают у живых организмов и их сообществ приспособительные реакции (адаптации), называются экологическими факторами. По происхождению и характеру действия экологические факторы подразделяются на абиотические (элементы неорганической, или неживой, природы), биотические (формы воздействия живых существ друг на друга) и антропогенные (все формы деятельности человека, оказывающие влияние на живую природу). Абиотические факторы делят на физические, или климатические (свет, температура воздуха и воды, влажность воздуха и почвы, ветер), эдафические, или почвенно-грунтовые (механический состав почв, их химические и физические свойства), топографические, или орографические (особенности рельефа местности), химические (соленость воды, газовый состав воды и воздуха, рН почвы и воды и др.).
Антропогенные (антропические) факторы -- это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь. Выделение антропогенных факторов в отдельную группу обусловлено тем, что в настоящее время судьба растительного покрова Земли и всех ныне существующих видов организмов практически находится в руках человеческого общества.
3. Абиотические факторы
Абиотические факторы - это прямо или косвенно действующие на организм факторы неживой природы - свет, температура, влажность, химический состав воздушной, водной и почвенной среды и др. (т. е. свойства среды, возникновение и воздействие которых прямо не зависит от деятельности живых организмов).
1) Свет (солнечная радиация) - экологический фактор, характеризующийся интенсивностью и качеством лучистой энергии Солнца, которая используется фотосинтезирующими зелеными растениями для создания растительной биомассы. Солнечный свет, достигающий поверхности Земли, - основной источник энергии для поддержания теплового баланса планеты, водного обмена организмов, создания и превращения органического вещества автотрофным звеном биосферы, что в конечном итоге делает возможным формирование среды, способной удовлетворять жизненные потребности организмов. Биологическое действие солнечного света обусловливается его спектральным составом, интенсивностью, суточной и сезонной периодичностью. Сезонные и суточные изменения освещенности являются самыми точными часами, ход которых четко закономерен и практически не изменился в течение последнего периода эволюции. Благодаря этому появилась возможность искусственного регулирования развития животных.
2) Температура - один из важнейших абиотических факторов, от которого в значительной степени зависит существование, развитие и распространение организмов на Земле. Значение температуры состоит, прежде всего, в непосредственном ее влиянии на скорость и характер протекания реакций обмена веществ в организмах. Поскольку суточные и сезонные колебания температур возрастают по мере удаления от экватора, растения и животные, приспосабливаясь к ним, проявляют различную потребность в тепле.
Способы приспособления:
Миграция - переселение в более благоприятные условия. Регулярно в течение года мигрируют киты, многие виды птиц, рыб, насекомых и других животных.
Оцепенение - состояние полной неподвижности, резкое снижение жизнедеятельности, прекращение питания. Наблюдается у насекомых, рыб, земноводных, млекопитающих при понижении температуры среды осенью, зимой (зимняя спячка) или при повышении ее летом в пустынях (летняя спячка).
Анабиоз - состояние резкого угнетения жизненных процессов, когда видимые проявления жизни временно прекращаются. Это явление обратимое. Отмечается у микробов, растений, низших животных. Семена некоторых растений в анабиозе могут находиться до 50 лет. Микробы в состоянии анабиоза образуют споры, простейшие - цисты. Многие растения и животные при соответствующей подготовке успешно переносят в состоянии глубокого покоя или анабиоза предельно низкие температуры.
Терморегуляция. У растений и животных в процессе эволюции выработались различные механизмы терморегуляции:
У животных:
Холоднокровных (пойкилотермных, эктотермных) [беспозвоночные, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся] - регуляция температуры тела осуществляется пассивно за счет усиления мышечной работы, особенностей структуры и цвета покровов, отыскивания мест, где возможно интенсивное поглощение солнечных лучей, и т.д., т.к. они не могут поддерживать температурный режим обменных процессов и их активность зависит главным образом, от тепла, поступающего извне, а температура тела - от значений температуры окружающей среды и энергетического баланса (соотношения поглощения и отдачи лучистой энергии),
Теплокровных (гомойотермных, эндотермных) [птицы и млекопитающие] - способны поддерживать постоянную температуру тела независимо от температуры среды. Это свойство дает возможность многим видами животных жить и размножаться при температуре ниже нуля (северный олень, белый медведь, ластоногие, пингвины). В процессе эволюции у них выработались два механизма терморегуляции, с помощью которых они поддерживают постоянную температуру тела: химический и физический. Частным случаем гомойотермии является гетеротермия - разный уровень температуры тела в зависимости от функциональной активности организма. Гетеротермия свойственна животным, впадающим в неблагоприятный период года в спячку или временное оцепенение. При этом высокая температура их тела заметно снижается за счет замедленного обмена веществ (суслики, ежи, летучие мыши, птенцы стрижей и др.).
3) Влажность - экологический фактор, характеризующийся содержанием воды в воздухе, почве, живых организмах. В природе существует суточный ритм влажности: она повышается ночью и понижается днем. Вместе с температурой и светом влажность играет важную роль в регуляции активности живых организмов. Источником воды для растений и животных служат главным образом атмосферные осадки и подземные воды, а также роса и туман.
Влага - необходимое условие существования всех живых организмов на Земле. В водной среде зародилась жизнь. Обитатели суши и поныне зависимы от воды. Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой обитания. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, выступает важнейшим исходным, промежуточным и конечным продуктом биохимических превращений. Значимость воды определяется и ее количественным содержанием. Живые организмы состоят не менее чем на 3/4 из воды. В результате жизнедеятельности организмы способны изменять абиотические условия жизни. Антропогенные (антропические) факторы - это результат воздействия человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Антропогенные факторы можно разделить на 3 группы:
1) оказывающие прямое воздействие на окружающую среду в результате внезапно начинающейся, интенсивной и непродолжительной деятельности, напр. прокладка автомобильной или железной дороги через тайгу, сезонная промысловая охота в определённом районе и т. д.;
2) косвенное воздействие - через хозяйственную деятельность долговременного характера и малой интенсивности, напр. загрязнение окружающей среды газообразными и жидкими выбросами завода, построенного у проложенной железной дороги без необходимых очистных сооружений, приводящее к постепенному усыханию деревьев и медленному отравлению тяжёлыми металлами животных, населяющих окрестную тайгу;
3) комплексное воздействие вышеперечисленных факторов, приводящее к медленному, но существенному изменению окружающей среды (рост населения, увеличение численности домашних животных и животных, сопровождающих человеческие поселения - ворон, крыс, мышей и т. д., преобразование земельных угодий, появление примесей в воде и т. п.).
4. Биотические факторы
Биотические факторы - все формы влияния на организм со стороны окружающих живых существ (микроорганизмов, влияние животных на растения и наоборот, влияние человека на окружающую среду). Группа биотических факторов разделяется на внутривидовые и межвидовые.
Внутривидовые биотические факторы.
К ним относятся факторы, действующие внутри вида, на уровне популяций. В первую очередь это численность популяции и ее плотность - число особей вида на определенной площади или в объеме. К биотическим факторам популяционного ранга относятся также продолжительность жизни организмов, их плодовитость, соотношение полов и т. д., которые в той или иной мере влияют и создают экологическую ситуацию, как в популяции, так и в биоценозе. Кроме того, к этой группе факторов принадлежат особенности поведения многих животных (этологические факторы), в первую очередь понятие группового эффекта, используемого для обозначения морфологических поведенческих изменений, наблюдаемых у животных одного вида при групповой жизни.
Конкуренция как форма биотической связи организмов наиболее рельефно проявляется на популяционном уровне. При росте популяции, когда ее численность приближается к насыщающей среды обитания, вступают в действие внутренние физиологические механизмы регуляции численности данной популяции: возрастает смертность особей, снижается плодовитость, возникают стрессовые ситуации, драки и т. п. Пространство и пища становятся предметом конкуренции.
Конкуренция - форма взаимоотношений организмов, складывающаяся в борьбе за одни и те же условия среды. Кроме внутривидовой различают межвидовую, прямую и косвенную конкуренцию. Конкуренция проявляется тем резче, чем более сходны потребности конкурентов. Растения конкурируют в борьбе за свет, влагу; копытные, грызуны, саранча - за одни и те же источники питания (растения); хищные птицы леса и лисы - за мышевидных грызунов.
Межвидовые биотические факторы.
Действие, оказываемое одним видом на другой, обычно осуществляется через прямой контакт между особями, которому предшествуют или сопутствуют изменения среды обитания, вызываемые жизнедеятельностью организмов (химические и физические изменения среды, вызываемые растениями, дождевыми червями, одноклеточными, грибами и т. п.). Взаимодействие популяций двух или нескольких видов имеет разнообразные формы проявления, как на положительной, так и на отрицательной основе.
Отрицательные межвидовые взаимодействия:
Межвидовая конкуренция за пространство, пищу, свет, убежище и т. п., т. е. любое взаимодействие между двумя или более популяциями, которое вредно сказывается на их росте и выживании. Если два вида вступают в конкуренцию за общие для них условия, один из них вытесняет другой. С другой стороны, два вида могут существовать, если их экологические требования различны.
Хищничество - форма взаимоотношений между организмами, при которой одни добывают, убивают и поедают других. Хищниками являются насекомоядные растения (росянка, венерина мухоловка), а также представители животных всех типов. Например, в типе членистоногих хищниками являются пауки, стрекозы, божьи коровки; в типе хордовых хищники встречаются в классах рыб (акулы, щуки, окуни, ерши), пресмыкающихся (крокодилы, змеи), птиц (совы, орлы, ястребы), млекопитающих (волки, шакалы, львы, тигры).
Разновидность хищничества - каннибализм, или внутривидовое хищничество. Например, самки паука каракурта поедают самцов после спаривания, балхашский окунь поедает свою молодь и т. д. Устраняя из популяции наиболее слабых и больных животных, хищники способствуют повышению жизнеспособности вида.
Антибиоз - форма антагонистических взаимоотношений организмов, когда один из них угнетает жизнедеятельность других чаще всего выделением особых веществ, так называемых антибиотиков и фитонцидов. Антибиотики выделяются низшими растениями (грибы, лишайники), фитонциды - высшими. Так, гриб пеницилл выделяет антибиотик пеницилл, подавляющий жизнедеятельность многих бактерий; молочнокислые бактерии, обитающие в кишечнике человека, подавляют гнилостные бактерии. Фитонциды, оказывающие бактерицидное действие, выделяют сосна, кедр, лук, чеснок и другие растения. Фитонциды применяются в народной медицине и врачебной практике.
Положительные межвидовые взаимодействия:
Симбиоз (мутуализм) - форма взаимоотношений организмов разных систематических групп, при которой совместное существование взаимовыгодно для особей двух или более видов. Симбионтами могут быть лишь растения, растения и животные или только животные. Симбиоз различают по степени соединения партнеров и по их пищевой зависимости друг от друга. Симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми, микориза некоторых грибов с корнями деревьев, лишайники, термиты и жгутиковые простейшие их кишечника, разрушающие целлюлозу их растительной пищи, - примеры пищеобусловленных симбионтов. Некоторые коралловые полипы, пресноводные губки образуют сообщества с одноклеточными водорослями. Подобное соединение не с целью питания одного за счет другого, а только для получения защиты или механической опоры наблюдается у лазящих и вьющихся растений. Интересной формой сотрудничества, напоминающей симбиоз, являются отношения между раками-отшельниками и актиниями (актиния использует рака для передвижения и одновременно служит ему защитой благодаря ее стрекательным клеткам), часто усложняемые присутствием других животных, питающихся остатками пищи рака и актинии. В гнездах птиц, норах грызунов обитают постоянные сожители, использующие микроклимат убежищ и находящие там пищу. На коре стволов деревьев поселяются разнообразные растения-эпифиты (водоросли, лишайники). Такая форма взаимоотношений между двумя видами, когда деятельность одного из них доставляет пищу или убежище другому, получила название комменсализм. Это одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда.
5. Условия существования животных в море
Океаны и моря представляют собой самый крупный биоцикл Земли. На их долю выпадает 71 % поверхности планеты. В то же время они включают и наиболее богатую фауну, которая составляет 64 % видов животных, тогда как на сушу приходится только 36 %. Это и понятно, ведь жизнь зародилась в море, до настоящего времени здесь обитают представители очень многих классов животных, за исключением огромного большинства насекомых, многоножек и амфибий. Многие классы животных обитают только в море. К ним относятся коралловые полипы, плеченогие, боконервные и головоногие моллюски, бесчерепные, оболочники, губки, многощетинковые кольчецы, немертины и др. Вместе с тем следует отметить, что в океане и поныне есть представители очень древних групп животных, которые за миллионы лет изменились сравнительно мало. Это свидетельствует о замедленности темпов эволюции морских животных по сравнению с наземными.
Между наземными и водными средами наблюдаются существенные различия в их физико-химических свойствах. Особое экологическое значение для морских организмов имеют плотность, давление, глубина проникновения солнечной радиации, распределение тепла, содержание газов и растворенных солей, течения.
Среди морских животных по их отношению к давлению различают эврибатные и стенобатные виды. На распределение животных в море сильное влияние оказывает свет, вернее, степень проникновения солнечной радиации, которая зависит от веществ, растворенных и взвешенных в воде. По мере увеличения глубины степень проникновения солнечной радиации уменьшается, причем довольно быстро. На глубине 1 м инфракрасное излучение полностью поглощается, а видимый свет наполовину слабее, чем на поверхности. На глубине 200-400 м света уже не хватает для существования растений. Большие глубины практически лишены освещения, и животные там обитают в темноте. Толщу воды в море принято делить на зоны: хорошо освещенную эвфотическую (от 0 до 30 м), дисфотическую (30--200 м) и лишенную света афотическую (ниже 200 м). Важную роль в жизни водных животных играет распределение в морях тепла. Источником его служит энергия солнечной радиации, поэтому распределение температур на поверхности и в верхнем слое воды зависит от климата соответствующей части земного шара, где располагается данный водный бассейн. В морях наблюдается также вертикальное зональное распределение температур. Однако эта зональность нарушается течениями. Охлаждается вода из-за собственного излучения и испарения с поверхности моря. Благодаря постоянному перемешиванию слоев (из-за течений, ветра, конвекционных токов) изменения температур затрагивают значительную толщу воды. Что же касается больших глубин, то там имеется собственный температурный режим. Содержание кислорода в морской воде колеблется незначительно. Насыщение им осуществляется в верхних слоях, где живут растения, и наблюдается волнение и перемещение вод.
Большое значение имеет соленость морской воды. В открытом океане средняя концентрация растворенных солей равна 3,5 г/л (35 %о), в тропических морях, где сильное испарение, она бывает выше, а в полярных водах ниже, особенно летом (из-за тающих льдов). Соленость морской воды подвержена значительным пространственным и сезонным колебаниям. Существенные изменения ее отражаются на распространении стеногалинных организмов и определяют состав морской фауны. Так, рифообразующие кораллы -- типичные стеногалинные формы -- крайне чувствительны и к небольшому опреснению воды. Поэтому коралловые рифы прерываются против устьев даже небольших рек. Эвригалинные организмы распространены более широко, чем стеногалинные. В таких морях, как Балтийское, наблюдается закономерное изменение фауны по градиенту солености: от пролива Каттегат до Ботнического залива соленость падает с 32 до 3 %о, и параллельно этому уменьшается число морских видов рыб, моллюсков, раков и др.
Важнейшим фактором существования и распространения морских организмов являются течения. Они влияют на распределение температуры в море, смещая его температурные зоны, а также на соленость отдельных участков. Основные океанические течения описывают гигантские круговороты. Различают течения теплые и холодные. Первые возникают в тропической зоне, вторые приносят воду из приполярных областей. Некоторые течения проходят в определенном направлении и постепенно сходят на нет (Гольфстрим), другие образуют замкнутый круг (Экваториальное противотечение в тропической части Атлантики).
6. Условия существования и распространения наземных животных
На суше наблюдаются гораздо широкие изменения всех факторов среды обитания, чем в море или пресных водоемах. Особое значение здесь приобретает климат и прежде всего одна из его составляющих -- влажность воздуха, под влиянием которой и формировалась сухопутная фауна. Главнейшими факторами, определяющими существование и распространение сухопутных животных, наряду с влажностью, служат температура и движение воздуха, солнечный свет, растительный покров. Пища здесь играет не меньшую роль, чем в других биоциклах, химизм же среды практически не имеет значения, поскольку атмосфера всюду одинакова, если не считать местных отклонений, обусловленных промышленными выбросами в атмосферу, о чем будет сказано далее.
Влажность воздуха в различных регионах Земли неодинакова. Изменение ее может вызвать разные реакции у животных. Если исключить организмы, нормальное существование которых не зависит от влажности, остальные животные будут либо влаголюбивыми -- гигрофилы, либо сухолюбивыми -- ксерофилы. Влажность воздуха и почвы зависит от количества осадков. Следовательно, осадки оказывают на живые организмы опосредованное влияние. Вместе с тем осадки могут быть и самостоятельным фактором. Определенную роль играет, к примеру, форма осадков. Так, снежный покров зачастую ограничивает распространение видов, добывающих корм на земле. Например, хохластый жаворонок зимой не встречается севернее границы района относительно малоснежной и короткой зимы. С другой стороны, глубокий снег позволяет отдельным видам (сибирский лемминг и другие мелкие зверьки) перезимовывать и даже размножаться в зимний период. В снежных пещерах и тоннелях укрываются от холода нерпы и их враги -- белые медведи. Температура играет огромную роль в жизни обитателей суши, гораздо большую, чем в океане. Это объясняется большей амплитудой ее колебания на суше. Температура -- прекрасный показатель климатических условий. Она часто более показательна, чем другие факторы (влажность, осадки). Средняя температура июля характеризует лето, января -- зиму. Напомним, что воздействие температуры на организмы на суше более опосредовано другими климатическими факторами, чем в море.
Каждый вид имеет собственный диапазон наиболее благоприятных для него температур, который называется температурным оптимумом вида. Разница диапазонов предпочитаемых температур у разных видов очень велика. Если пределы температурного оптимума вида широки, он считается эвритермным. Если же этот оптимум узок и выход за пределы температурного лимита вызывает нарушение нормальной жизнедеятельности вида, последний будет стенотермным. Сухопутные животные более эвритермны, чем морские. Большая часть эвритермных видов населяет умеренные климатические зоны.
реди стенотермных могут быть термофильные, или политермные (теплолюбивые), и термофобные, или олиготермные (холодолюбивые) виды. Примерами последних служат белый медведь, мускусный овцебык, моллюски рода Vitrina, многие насекомые тундры и Альпийского пояса гор. В общем, количество их сравнительно невелико хотя бы потому, что фауна холодных зон гораздо беднее по сравнению с другими. Стенотермных теплолюбивых видов значительно больше. Практически вся фауна тропиков земли, а это самая большая по числу видов фауна, состоит именно из них. Сюда входят целые классы, отряды, семейства. Типичными стенотермными теплолюбивыми животными являются скорпионы, термиты, рептилии, из птиц -- попугаи, туканы, колибри, из млекопитающих -- жирафы, человекообразные обезьяны и многие другие. Кроме того, на суше существует немало эвритермных форм. Это изобилие обусловлено чрезвычайной изменчивостью температуры на суше. К эвритермным животным относятся многие насекомые с полным превращением, серая жаба Bufo bufo, а из млекопитающих -- лисица, волк, пума и др. Животные, хорошо переносящие значительные колебания температур, распространены гораздо шире, чем стенотермные. Нередко ареалы эвритерм-ных видов простираются с юга на север через несколько климатических зон. К примеру, серая жаба населяет пространство от Северной Африки до Швеции.
Кроме указанных факторов среды в жизни наземных животных важную роль играет свет. Однако непосредственная зависимость, как это наблюдается у растений, здесь отсутствует. Тем не менее, она есть. Это выражается хотя бы в существовании дневных и ночных форм. Следует отметить, что играет роль не само по себе освещение, а сумма света. В тропическом поясе этот фактор особого значения не имеет в силу своего постоянства, но в умеренных широтах положение меняется. Как известно, длина светового дня там зависит от времени года. Только длинным полярным днем (продолжительность его несколько недель) можно объяснить тот факт, что перелетные птицы Крайнего Севера успевают за короткое время вывести и выкормить птенцов, поскольку пищей им служат насекомые, а они деятельны круглые сутки. Изобилие света продвигает на север границы жизни многих видов. Короткий же зимний день не позволяет даже холодолюбивым птицам получить достаточное количество корма для компенсации энергетических затрат, и они вынуждены откочевывать на юг.
Мощным фактором, регулирующим жизненный цикл ряда животных, служит длина светового дня. Явление фотопериодизма, в объяснение которого существенный вклад внес советский зоолог А.С. Данилевский, обусловливает развитие определенного количества поколений у насекомых в течение года, а также возможность расширения ареалов животных в другие широтные пояса. К существенным климатическим факторам нужно отнести и ветер. На земном шаре есть места, где он дует постоянно и с большой силой. Это особенно характерно для морских побережий и островов. Здесь, как правило, нет летающих насекомых -- бабочек, мух, мелких пчел, ос, в то время как на близко расположенном материке они обитают. Отсутствие этих насекомых влечет за собой и отсутствие летучих мышей, питающихся ими. Для океанических островов типичны бескрылые насекомые, что уменьшает для них степень риска оказаться в море. Таким образом, ветер в известной мере определяет состав фауны. Характер субстрата, т. е. грунта, также играет важную роль в жизни сухопутных животных. При этом имеет значение не только химизм почвы, но и ее физические свойства. Наблюдается зависимость распространения животных от наличия солей в почве. Наиболее чувствительны к засолению почв членистоногие. К примеру, жуки рода Bledius, как и многие жужелицы, обычно встречаются только на засоленных почвах. Такие животные относятся к галофильным. Многие животные чувствительны и к типу горных пород. На известковых скалах, например, обитают моллюски, раковина которых построена из извести.
Однако чаще химизм почвы оказывает на животных опосредованное влияние, в частности, через кормовые растения. Роль пищевого фактора в жизни животных общеизвестна. Как уже говорилось, животные, будучи гетеротрофами, в целом существуют за счет растений, используя только готовые органические соединения. Следует отметить, что видовое разнообразие растений и животных на суше создает ряд особенностей, характерных именно для наземных экосистем.
Особенности питания животных влияют не только на их распространение, но и на биологию, на сезонные передвижения, или миграции. К числу важнейших факторов среды, от которых зависит существование и распространение животных, относится растительный покров, определяемый, в свою очередь, особенностями климата и почв. Растительный покров обусловливает характер биогеоценоза и является его индикатором. У каждой растительной формации свой набор видов животных. Так, в хвойных лесах нашего Севера, где растут брусника, багульник, зеленые мхи и другие растения, свойственные тайге, мы обязательно найдем глухаря, синицу-московку, кедровку, клестов, бурундука, соболя, рысь. К лиственным европейским лесам, состоящим из дуба, бука, липы, ясеня, приурочены сони, кроты, землеройки, ежи, благородный олень, лань, лесной кот, барсук, орлы (змееяд, карлик), дикий голубь, сова-сплюшка, дубонос, иволга, болотная черепаха, квакша. Степным и пустынным формациям также свойствен специфический комплекс видов. Отсюда следует, что распределение биоценозов на земном шаре подчиняется определенным законам, зависит главным образом от климата и имеет зональный характер.
На земле различают тропическую зону, две полярные и две переходные умеренные зоны. Для каждой из них характерны свои растительные формации и связанные с ними группировки животных. Наиболее типичным биотопом тропической зоны является гилея, или влажный тропический лес. Для произрастания такого леса необходима высокая температура и достаточное увлажнение в течение круглого года, незначительные сезонные колебания температур, не превышающие 8 °С, и средние годовые их значения не ниже 20 °С, чаще 25-26 °С. Максимальная температура в этих лесах у экватора доходит до 35 °С, а суточные колебания ее составляют 3--15 °С. Осадков в гилее обычно выпадает не менее 2000 мм в год. Высокая и постоянная влажность, стабильно высокая температура, отсутствие ветра создают уникальный комплекс условий, в первую очередь, для растительности. Растения здесь плодоносят весь год. В экваториальных лесах обращает на себя внимание многоярусность, громадное видовое разнообразие деревьев и полидоминантность, т. е. на значительном пространстве не отмечается преобладание того или иного вида.
Необычная тропическая среда населена своеобразными животными. По количеству видов и жизненных форм при немногочисленности особей биоценозы гилей не знают себе равных. Этот биотоп, кроме всего прочего, предоставляет животным огромное количество убежищ и экологических ниш, больше, чем другие наземные биотопы. Естественно, что обитатели влажного тропического леса термои гигрофильны. В сезон дождей саванна напоминает зеленое море: осадков выпадает много, температура высокая, бурно развивается растительность. В сухой же сезон влаги поступает меньше, чем испаряется, вегетация растений прекращается, травы засыхают, а деревья сбрасывают листья. В это время в саванне часты пожары, вызываемые иногда естественными причинами, но обычно траву выжигают местные жители.
Наиболее типичны саванны для Африки. Они занимают огромные территории к югу от Сахары, за исключением гор и влажных тропических лесов бассейна Конго. Саванны располагаются также на полуострове Индостан в Азии и в Южной Америке к северу и югу от района влажных тропических лесов. Здесь их называют парамо. Среди животных саванн преобладают бегающие и роющие формы. К первым кроме копытных относятся хищники. Хищных млекопитающих в саванне вообще много. Львы и леопарды охотятся за копытными, кошки и виверры -- за мелкими антилопами, грызунами и птицами, гиены и шакалы нападают на ослабленных и больных животных, не брезгуя и падалью. К типичным бегающим формам из птиц, встречающихся в саванне, относятся страусы, птицы-секретари, марабу, дрофы, рябки. На деревьях колониями гнездятся ткачики. Роющие животные представлены в основном грызунами из семейств мышиных и беличьих. Они питаются семенами, плодами и луковицами растений. Любопытно, что там, где много копытных, мало грызунов, и наоборот. В саваннах обитают многочисленные термиты, строящие большие гнезда, так называемые термитники, которые иногда достигают высоты 2 м и более.
Пустыни характеризуются комплексом признаков, главными из которых являются сухой климат (незначительное количество осадков при сильном испарении влаги), высокие температуры воздуха летом и низкие -- зимой (в пустыне Гоби амплитуда колебаний их достигает 80-90 °С), недостаточное увлажнение верхних слоев почвы и глубокое залегание грунтовых вод, перегрев поверхности почвы, подвижность субстрата и нередкая его засоленность. Режим увлажнения в пустынях различного типа разный. В некоторых пустынях осадки выпадают летом, а засуха наступает зимой. В других, наоборот, осадки характерны для зимы, а засуха -- для лета. В отдельных пустынях выраженного сезона дождей может не быть. Наконец, в так называемых пустынях туманов осадков вообще нет, а наблюдаются частые туманы. Однако при всем разнообразии режимов влажности в пустынях годовое количество осадков там обычно не превышает 100--200 мм. В пустынях Средней Азии и Казахстана, к примеру, в разных районах оно колеблется от 55 до 180 мм.
Условия существования организмов в пустынях очень суровы. Растения здесь встречаются редко и не образуют сомкнутого покрова. Это либо сухие и колючие травы, либо полукустарнички и кустарники с мелкими кожистыми листьями и часто с колючками, либо, наконец, растения-суккуленты с сочной мякотью (кактусы, опунции, молочаи, солянки). В пустынях, где есть сезон дождей, появляются однолетники-эфемеры, успевающие за очень короткое время прорасти, созреть и дать семена. Большинство животных пустынь ксерофилы и эвритермы, но у них есть пределы температурной выносливости. Насекомые, например, погибают при 50--55 "С, ящурки не могут находиться на раскаленном песке дольше 4 мин, тушканчики гибнут при 34 °С. Чтобы уберечься от перегрева, одни животные закапываются в грунт или сидят весь день в норах, другие забираются на веточки кустарников.
С другой стороны, малое количество убежищ, редкая тень кустарников, раскаленный субстрат вынуждают животных искать спасения в быстром беге. К таким животным относятся, например, некоторые грызуны (кенгуровые крысы), а из насекомоядных -- прыгунчики. Классическим примером стремительных бегунов служат тушканчики. Их задние лапы удлинены, передние укорочены. Длинный хвост выполняет роль балансира и руля при быстром прыгающем беге, представляющем собой серию прыжков на задних ногах. Тушканчики идеально приспособлены к жизни в пустынях и прекрасно переносят недостаток воды. Почки их вырабатывают очень концентрированную мочу. Кал у них полусухой, а потовые железы отсутствуют. Кроме того, тушканчики вообще не пьют, они довольствуются метаболической водой.
В целом сухость воздуха и отсутствие водоемов (или они встречаются очень редко) обусловливают выработку у пустынных организмов целого ряда приспособлений, позволяющих им долгое время обходиться без воды. Многие животные, особенно насекомые, могут вообще не пить. Влагу они получают от растительного или животного корма. Физиологические процессы у них направлены на экономию воды, в частности, для них характерна способность использовать метаболическую воду, образующуюся при окислении пищи. Ряд животных запасают воду в организме. Те же виды, которым питьевая вода нужна, совершают переходы или перелеты к источникам или водоемам, располагающимся порой на расстоянии 200--300 км (например, рябки). В самое жаркое время года некоторые животные пустынь впадают в спячку, которая, к примеру, у степной черепахи или у желтого суслика продолжается без перерыва 8--9 месяцев, захватывая и зимнее время. Животный мир степей характеризуется обилием фитофагов, особенно грызунов, живущих в норах. Это многочисленные суслики, сурки, полевки, а в Северной Америке -- луговые собачки и суслики. Когда-то у нас в степях бродили стада копытных: дикие лошади-тарпаны, а также туры и сайгаки. Из них только сайгаки дожили до наших дней, но они вытеснены человеком в полупустыни Прикаспия. В американских прериях водились бизоны, однако увидеть их сегодня можно лишь в национальных парках.
Обилие грызунов создает хорошую кормовую базу для хищников. В степях обычны лисица, степной хорек, нередки волки. На грызунов охотятся и хищные птицы -- орлы-могильники, луни, мелкие соколы. Наряду с грызунами степные хищники поедают большое количество насекомых, которых в степи очень много. Это разнообразные саранчовые, муравьи, листогрызущие жуки и т. д. Среди них есть массовые и вредные виды, размножающиеся периодически в огромном количестве и уничтожающие растительность. Леса развиваются в тех областях умеренных зон, где годичная сумма осадков превышает 300 мм.
В южных частях своего пояса леса произрастают благодаря осадкам, в северных же, не страдающих от засухи, -- только благодаря температуре и продолжительности вегетационного периода. В связи с этим тайга опоясывает север земного шара сплошным кольцом, а лиственные леса приобретают вид больших прерывистых массивов. Различают три основных типа лесов умеренной зоны: субтропические вечнозеленые, широколиственные листопадные и хвойные (тайга). Относительно мягкий климат, разнообразие растительности умеренных широт -- основные условия существования животных. Но зима в этих областях довольно холодная, и это заставляет животных мигрировать к югу либо впадать в состояние спячки или диапаузы.
Суровые климатические условия тайги -- причина бедности видового состава, как растений, так и животных. Последним свойственна долгая зимняя спячка (у зимоспящих видов), способность создавать зимние запасы корма, ряд морфологических приспособлений (густое оперение или шерстный покров, белая окраска зимой и т. д.). Наиболее характерными обитателями тайги являются рябчик, глухарь, бородатая и ястребиная совы, кукша, кедровка, клест и черный дятел желна. Из зверей только в тайге обитают соболь, лесной лемминг, красная полевка. Бурундук и белка-летяга также живут в этой зоне.
Для питания животных тайги особенно большое значение имеют семена хвойных деревьев, в том числе кедровые орешки. В основном ими питаются кедровка, дятел, белка, бурундук. В рационе соболя и медведя орешки тоже занимают важное место. У птиц -- потребителей семян хвойных -- строение клюва приспособлено для добывания корма из шишек. К примеру, клюв у клеста пинце-тообразный, у щура крючковидный, у кедровки долотообразный. Подобная специализация ведет к постоянным перекочевкам в поисках шишек. Периодичность урожаев обусловливает колебание численности птиц, дальние миграции последних и инвазии (вселение) в новые места. Много в тайге и потребителей ягод и грибов. Это медведь, олени, белки, куриные птицы.
Летом в тайге выплаживаются бесчисленные количества кровососущих насекомых -- мошек и комаров. Ими питаются насекомоядные птицы. Однако обилие этих насекомых сильно затрудняет жизнь крупных млекопитающих, не говоря уже о человеке. Полярные зоны, ограниченные на севере и на юге Полярным кругом, характеризуются астрономически непрерывным летним днем и такой же непрерывной зимней ночью. Это самые холодные области земного шара. Летом тундра оживает главным образом за счет появления большого количества птиц, особенно водоплавающих -- гусей, уток, лебедей, многочисленных куликов. Много и хищников, таких как белые совы, кречеты, мохноногий канюк. Пищей соколам и кречетам служат птицы, канюкам и совам -- лемминги и полевки. Лемминги наиболее многочисленны в фауне млекопитающих, особенно в годы массового размножения. Летом они находят вдоволь пищи, зимой же скрываются под толщей снега, где прокладывают ходы. На них охотится песец. Из крупных зверей в тундре живут северные олени, а в Северной Америке -- овцебыки. Рептилии и амфибии практически не играют никакой роли в жизни тундры, так как за Полярным кругом изредка встречаются лишь живородящая ящерица, сибирский четырехпалый тритон и 2 вида жаб. Зимой жизнь в тундре надолго замирает. Остаются зимовать только песец, белый медведь, овцебык, заяц-беляк, волк, горностай и лемминги. Даже белая сова и большинство оленей откочевывают к югу.
Высокогорья также отличаются специфическими условиями среды. Здесь отмечаются недостаток кислорода, низкая температура с резкими колебаниями даже в течение суток, интенсивная солнечная радиация с обилием ультрафиолетовых лучей, сильные ветры. Такая обстановка складывается в верхних поясах гор, выше лесной зоны. В зависимости от географического положения горного хребта и от местных условий границы высокогорья находятся на разном уровне, закономерно понижаясь от экватора к полюсам. Под экватором верхняя граница леса проходит на высоте 3800 м, в Гималаях -- 3600, в Альпах -- около 2000, а на Полярном Урале -- на уровне 300 м. Имеет значение и экспозиция склона: на северных склонах Кавказа верхняя граница леса находится примерно на высоте 1800 м, на южных -- 2500 м.
Животный мир высокогорий также своеобразен, хотя и не богат видами. Жизнь в верхних поясах гор ограничена жесткими рамками. Резкие колебания температур обусловливают обитание здесь только эвритермных форм. Млекопитающие покрыты длинной и густой шерстью, а птицы -- плотным оперением. Высокогорные животные крупные (проявление правила Бергманна), размножаются в сжатые сроки. Адаптация к недостатку кислорода выражается у них в увеличении числа эритроцитов в крови и размеров сердца. Пойкилотермные животные часто обнаруживают склонность к меланизму: рептилии, бабочки и жуки, живущие в горах, темнее, чем на равнине. Многие животные высокогорий ведут только дневной образ жизни. Темная окраска покровов, возможно, с одной стороны, полезна как экран, предохраняющий от ультрафиолетового излучения, а с другой -- как поглотитель солнечной энергии. Сильными ветрами объясняется бескрылость многих насекомых, встречающихся здесь. Копытные звери -- горные козлы, бараны -- имеют узкое твердое копыто «стаканчиком» и великолепно прыгают. В высокогорьях преобладают потребители зеленой и подземной массы растений и сапрофаги. Многие, однако, всеядны. Насекомоядные птицы появляются тут только летом. Несмотря на приспособленность к суровым условиям высокогорий, птицы и крупные млекопитающие вынуждены зимой совершать вертикальные миграции в расположенные ниже пояса в поисках пищи.
Список используемой литературы
животное фауна биотический
1. О редких животных мира. Сосновский И.П. О редких животных мира: Кн. для учащихся / Худож. В.В. Трафимов. 2-е изд., дораб. - М.: Просвещение, 1987 - 192 с.
2. Баринова И.И. География России: природа. 8кл: учебник для общеобразовательных учебных заведений 2-е издание - М: Дрофа. 288 с.
3. Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник, А.П. Сидорин «Экология» - М., 2006.
4. Т. Миллер «Жизнь в окружающей среде» - М., 2003.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Среды обитания, освоенные живыми организмами в процессе развития. Водная среда обитания – гидросфера. Экологические группы гидробионтов. Наземно-воздушная среда обитания. Особенности почвы, группы почвенных организмов. Организм как среда обитания.
реферат , добавлен 07.06.2010
Определение среды обитания и характеристика ее видов. Особенности почвенной среды обитания, подбор примеров организмов и животных ее населяющих. Польза и вред для почвы от существ, обитающих в ней. Специфика приспособления организмов к почвенной среде.
презентация , добавлен 11.09.2011
Среда обитания растений и животных. Плоды и семена растений, их приспособленность к размножению. Приспособление к передвижению разных существ. Приспособленность растений к разным способам опыления. Выживаемость организмов в неблагоприятных условиях.
лабораторная работа , добавлен 13.11.2011
Исследование зависимости биологической активности и процессов индивидуального развития живых организмов от явлений сезонности. Анализ "существенных" и предупреждающих факторов в контроле годовых ритмов. Изучение влияния лунных фаз на поведение животных.
реферат , добавлен 17.08.2010
Многообразие способов приспособляемости живых организмов к воздействию неблагоприятных условий среды обитания на земле. Адаптация животных к низким температурам. Использование специфических свойств организма к жизни в сложных климатических условиях.
презентация , добавлен 13.11.2014
Почва как среда обитания и основные эдафические факторы, оценка ее роли и значения в жизнедеятельности живых организмов. Распределение животных в почве, отношение растений к ней. Роль микроорганизмов, растений и животных в почвообразовательных процессах.
курсовая работа , добавлен 04.02.2014
Клеточные и неклеточные формы живых организмов, их основные отличия. Животные и растительные ткани. Биоценоз - живые организмы, имеющие общее место обитания. Биосфера Земли и ее оболочки. Таксон - группа организмов, объединенных определенными признаками.
презентация , добавлен 01.07.2011
Изучение морфологических, физиологических и поведенческих адаптаций живых организмов. Принцип противотени у водных животных. Чередование пятен у млекопитающих. Расчленяющая окраска. Коллективная, агрессивная мимикрия и мимезия. Подражание у насекомых.
презентация , добавлен 20.10.2013
Городская среда обитания для животных любых видов, видовой состав наземных позвоночных на исследуемой территории. Классификация животных и особенности их биологического разнообразия, экологические проблемы синантропизации и синурбанизации животных.
курсовая работа , добавлен 25.03.2012
Растения-индикаторы - растения, для которых характерна резко выраженная адаптация к определённым условиям окружающей среды. Реакции живых организмов на будущие изменения погодных условий. Примеры использования индикационных свойств растений и животных.
Что едят растения и животные?
Большинство растений не питается , но вырабатывают энергию самостоятельно. Зеленые растения делают это при помощи зеленого вещества в листьях, которое называется хлорофиллом. Растениям нужны питание и вода. Как правило, растения получают и то, и другое при помощи корневой системы. Некоторые растения обладают другими способами получения питания или воды. Растения, которые живут на деревьях, могут образовывать своими листьями емкости-воронки, в которые воду.Плотоядные растения (которых не очень много) при помощи пищеварительных соков переваривают пойманных на клейкое вещество или в ловушки насекомых.
Растения, на которые не падает свет, медленно погибают. Сначала они избавляются от листьев, так они могут все силы переправить на стебель и корни, но, несмотря на это, спустя какое-то время они умирают. Именно поэтому , когда ночи становятся длинными, растения всегда ограничивают рост.
От света зависят не только растения, но и животные. Конечно, часть животных научилось приспосабливаться к темноте, а некоторые «перешли» на ночной образ жизни. Например, кроты со временем практически ослепли, поскольку под землей острое зрение им нужно не слишком. Но в целом, животным без солнечного света приходится не слишком хорошо. Свет нужен для выработки витамина D, который важен, к примеру, для роста костей.
В природе существуют продуценты (производители), которые создают биологическую массу, и консументы (потребители), которые эту массу потребляют. Растения, развивающиеся при помощи фотосинтеза, являются продуцентами. Консументами являются травоядные животные. Причем травоядные животные зачастую бывают съедены хищниками.
Пример короткой цепочки: трава-кролик-лиса. Пример длинной: водоросли – водяные насекомые – рыба – тюлень – белый медведь. Причем когда «завершающее» звено погибает, его тело служит питанием для кого-то еще.Такая взаимосвязь называется пищевой цепью.
Каждый человек может спокойно различать животных и растения. Подобное происходит вполне естественно, любой из нас, нисколько не задумываясь, увидев новое растение или животное, автоматически говорит, кто или что перед ним находится.
Как же происходит подобное распознавание? Чем нужно руководствоваться при распознавании одной живой формы от другой?
Основные признаки растений
Растения привязаны к конкретному месту обитания корневой системой. Некоторые из них (как перекати-поле, например) могут передвигаться, но только при помощи ветра. Ветер также переносит их семена или споры иногда на очень большие расстояния.
Необходимые для роста, цветения и вызревания плодов питательные вещества они получают из почвы . Их корневая система активно поглощает необходимые минералы из грунта, затем в процессе фотосинтеза эти элементы перерабатываются в органические и с соками передвигаются по всему растению, питая корни, стебли, листья и цветы. Листья же поглощают солнечный свет и углекислый газ, перерабатывают их (это и есть процесс фотосинтеза). В процессе переработки вырабатывается кислород. Способностью вырабатывать кислород обладают все зеленые виды растений, а также некоторые виды бактерий. Основная «пища» для растений – это неорганические вещества, поглощаемые ими из почвы и окружающей среды.
Есть некоторые виды растений, которые питаются мелкими насекомыми. Чтобы их поймать, растения выделяют специальные ароматы, которые приманивают насекомых, а попадаются эти мелкие жертвы на липкие «ловушки», расположенные на растениях.
Растениям для нормального существования вполне хватает корней и листьев, с помощью которых они получают из окружающей среды все необходимые для своего существования питательные вещества. Их клетки не имеют кардинальных отличий друг от друга, только часть клеток имеет немного другое строение.
Растения размножаются исключительно семенами, отводками, черенками, саженцами и т. д. Рост растений является непрерывным на протяжении всего времени от появления ростка до отмирания растения.
И главное, что отличает растения от животных, — это неумение мыслить, а также полное отсутствие органов чувств.
Основные признаки животных
Животные могут двигаться самостоятельно. И это главное их отличие от растений, которое сразу же бросается в глаза. Они могут в поисках еды передвигаться на многие сотни метров, а иногда пробегают и десятки километров.
Они питаются органической пищей, которую добывают в процессе передвижения. Хищники порой, чтобы найти и догнать добычу, пробегают многие километры. А животные, питающиеся растениями, также переходят с места на место, поглощая те виды растений, которыми они питаются. Причем, ни одно животное не питается неорганическими веществами, для их нормального существования необходима только органическая еда.
Такой тип пищи диктует и своеобразное внутреннее строение животных. В их организме множество взаимосвязанных между собой внутренних органов, благодаря слаженной работе которых поглощаемая пища переваривается, разлагается на различные элементы, которые с кровью поступают во все внутренние органы.
Чтобы передвигаться, охотиться за добычей, прятаться от хищников, животным необходим орган, который бы координировал их движения, мог бы своевременно реагировать на различные ситуации. Таким органом у большинства животных является мозг. Кроме всего вышеперечисленного, благодаря мозгу животные могут учиться новому, иметь различные рефлексы.
Животные также могут видеть, слышать, ощущать запахи, осязать окружающие предметы. Все это им доступно благодаря органам чувств, которыми их наградила природа. Органы чувств помогают им находить пищу и выживать в естественных условиях.
Животные растут неравномерно на протяжении своей жизни. Быстрее всего растут и развиваются детеныши, с возрастом их рост замедляется, а к старости и вообще прекращается.
Животные могут размножаться, откладывая яйца, некоторые животные являются двуполыми существами и могут сами оплодотворять яйцеклетку и рожать живых детенышей. Также размножение животных происходит в результате процесса спаривания самца и самки.
Однако не всего визуально можно различить растения и животных между собой. Так, в морских глубинах растут кораллы, они неподвижны, однако не являются растениями, а относятся к животному миру. А вот простейшие жгутиковые, несмотря на способность передвигаться, относятся к растениям, так как энергию для жизни получают в процессе фотосинтеза.
А вот в мире микроорганизмов крайне сложно разобраться, к какому классу они относятся – к классу растений или к классу животных.
Основные различия животных и растений
Итак, основные различия между растениями и животными сводятся к следующему:
- В способности к передвижению.
- В пище, которой питаются те и другие.
Также огромна разница в их внутреннем и внешнем строении:
- Наличие мозга у животных и полное его отсутствие у растений.
- Наличие у животных органов чувств.
- Также огромна разница в размножении представителей этих двух классов.
И все же, несмотря на такое большое количество различий, животных и растения многое объединяет. Они состоят из белков, жиров и углеводов. Кроме того, и те, и другие обладают способностью расти, развиваться, состоят из клеток. Также и животные, и растения состоят из клеток.
А все различия между этими видами свидетельствуют о том, что процесс эволюции непрерывен.
Вода принадлежит к числу важнейших экологических факторов, причем одновременно относится и к климатическим и к эдафическим, поскольку многим организмам (особенно растениям) требуется наличие и определенное состояние воды и в атмосфере и в почве. Для гидробионтов вода составляет среду их обитания, но и для наземных растений и животных она - совершенно необходимое условие существования. Без нее не могут осуществляться процессы обмена веществ. Недаром сильные засухи сопровождаются большими неурожаями сельскохозяйственных культур.
Об исключительно важном биологическом значении воды говорит хотя бы тот факт, что тела живых организмов в основном состоят из воды. У растений ее процент колеблется от 40 до 98. В стволах деревьев содержится 50-55% воды, в листьях- 79-82%, в листьях трав - 83-86%, в плодах томатов и огурцов - 94-95%, в водорослях - 96-98%.
Содержание воды в теле животных изменяется в зависимости не только от вида, но и от возраста. Ее процент особенно велик у водных и земноводных форм, а также у более молодых возрастных стадий, как это видно из нижеприводимых показателей, %:
Пустынная саранча... 35
Амбарный долгоносик... 46-47
Японский хрущ, личинка... 78-81
Японский хрущ, куколка... 74
Японский хрущ, имаго... 66
Лягушка, головастик 93
Лягушка, взрослая... 77-80
Мышь, новорожденная... 83
Мышь, взрослая... 79
При столь высоком содержании воды не удивительно, что потеря влаги телом животного (дегидратация) влечет за собой понижение жизнедеятельности, а в дальнейшем - даже гибель. Как показывают многочисленные наблюдения и опыты, жажда по своим последствиям подчас губительнее голода. Выносливость к обезвоживанию тканей находится в зависимости от экологии видов. Например, живущая в сухих степях зеленая жаба гибнет из-за дегидратации при потере 50% веса, тогда как более влаголюбивая травяная лягушка не выдерживает утраты даже 15% веса.
Следует отметить, что с водным режимом связано не только утоление жажды и поддержание должной насыщенности тканей влагой, но и обеспечение нормального минерального обмена в организме. Поступающие с водой соли определяют осмотическое равновесие внутри организма и, следовательно, распределение в нем воды. Наконец, надо вспомнить, что режим влажности, водный обмен важен не только сам по себе, но и потому, что оказывает глубокое влияние на терморегуляцию.
Для нормального существования животных и растений необходимо, чтобы постоянно поддерживался определенный баланс между потреблением воды организмом и ее испарением, с одной стороны, и наличием влаги в окружающей среде и ее фактическим поступлением в организм, с другой. Подобное экологическое равновесие зависит от ряда моментов и прежде всего от характера местообитаний и адаптивных особенностей видов.
Растения и животные могут удовлетворять свои потребности в воде в первую очередь за счет атмосферных осадков (гидрометеоров) и отчасти влажности воздуха. Именно это определяет полноводность пресных водоемов, а также насыщенность водою почвенных горизонтов и обилие грунтовых вод. От этих обстоятельств зависит и качество кормов для растительноядных животных, в частности их сочность. Подчеркивая первостепенное значение атмосферных осадков, надо вместе с тем учесть, что дело не ограничивается их количеством, но также зависит от характера поступления. Во время ливней выпадает заметно больше осадков, чем в процессе затяжных моросящих дождей, но экологическая эффективность первых для растений безусловно ниже, так как быстро текущие потоки не успевают всасываться почвой и стекают в ручьи и реки, при тихом же дожде вода постепенно впитывается растениями, подстилкой и почвой и весьма полно используется в экосистемах. Например, из 5,4 мм воды, поступившей с получасовым ливнем, в почву просочилось 35%, а из 6,1 мм ©садков, выпавших за 6 ч тихого дождя, почвы достигло 93%. В некоторых специфических случаях высокой эффективностью могут отличаться даже осадки, выпадающие в форме росы или тумана. Надо, однако, иметь в виду, что в условиях жаркого и сухого климата слабые дожди порой вовсе не достигают почвы, поскольку очень быстро испаряются.
Отдельные виды растений и животных сильно разнятся по своим потребностям во влаге и, соответственно, предпочитают различные местообитания. В этом отношении все наземные организмы делятся на три группы: 1) гигрофильные (влаголюбивые); 2) мезофильные (умеренно влаголюбивые); 3) ксерофильные (сухолюбивые). Представители названных экологических групп различаются также по способности регулировать свой водный баланс с окружающей средой, которая в отношении гидротермического режима весьма неодинакова в разных биотопах, Водные организмы всегда, за редким исключением, располагают водой, тогда как наземные часто испытывают в ней недостаток. При этом их выручает не только наличие специальных адаптации, но и то, что экологическая пластичность в отношении режима влажности обычно бывает шире, чем применительно к температуре.
При характеристике водного баланса организмов, естественно, прежде всего возникает вопрос о способах получения влаги. Эти важные экологические вопросы особенно хорошо исследованы у растений и у тех животных, которые населяют главным образом пустыни.
Для существования сухопутных растений наибольшее значение имеет вода, содержащаяся в почве и представленная в форме гравитационной, капиллярной и гигроскопической (рис. 33). Большинство зеленых растений получает необходимую им почвенную влагу с помощью корней, точнее сказать специальных волосков, которыми обычно снабжены дистальные участки корней.
Рис. 33. Характер воды в почве (по: Шенников, 1950).
1 - частицы почвы; 2 - гравитационная вода; 3 - гигроскопическая вода;
4 - почвенный воздух с парами воды; 5 - капиллярная вода; 6 - грунтовая вода.
Страницы: 1